Control of the size of etchable ion tracks in PVDF; Irradiation in an oxygen atmosphere and with fullerene C

喜多村 茜; 八巻 徹也*; 百合 庸介*; 越川 博*; 澤田 真一*; 湯山 貴裕*; 薄井 絢; 千葉 敦也*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 460, p.254 - 258, 2019/12

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2019.06.030

我々は既に、フッ素系高分子の一つであるポリフッ化ビニリデン(PVDF)が、イオントラックのみをエッチングできる材料として、イオントラックの研究に適することを示している。そこで本研究では、PVDFと2種類の照射技術に着目して、イオントラック径を制御する手法を検討した。一つはイオントラック内の酸化を促進できる可能性を持つ酸素雰囲気下での重イオンビーム照射であり、もう一つは単イオンに比べて60倍もの高いエネルギーを一つのイオントラックに付与できるフラーレン(C)クラスタービームの照射である。前者の照射技術を用いて、エッチング可能なイオントラックの領域を、従来の真空中照射では得られないサイズにまで拡大させる手法の開発に成功した。また後者の技術を用いて、同じエネルギーを持つ単イオン(C)の場合に比べて、イオントラック径を拡大できる手法を示した。

Experimental study of the critical heat flux in a narrow vertical rectangular channel

神永 雅紀; 数土 幸夫; 村山 洋二; 薄井 徹*

Heat Transfer-Jpn. Res., 20(1), p.72 - 85, 1991/03

板状燃料を使用する研究炉の熱水力設計及び安全評価においては、垂直矩形流路における限界熱流束の把握が重要である。炉心内の出力は軸方向に分布を持つが、JRR-3等の研究炉の熱水力設計では、既存の一様加熱条件での限界熱流束に関する実験データを使用し、かつ、出力分布の最大値で一様に発熱しているものとしている。これは、研究炉に適用可能な比較的低圧条件下での出力分布を考慮した限界熱流束に関する実験データがほとんど無いためである。そこで、本研究ではJRR-3の燃料要素の1サブチャンネルを模擬した垂直矩形流路を用い出力分布を有する場合の限界熱流束を実験的に調べ、一様加熱の場合と比較・検討した。その結果、一様加熱条件下で得られた限界熱流束相関式は、出力分布を有する場合に対しても最大熱流速を基準にとれば33%の誤差内で一様加熱の場合と同様に適用できることが明らかとなった。

Heat transfer characteristics in narrow vertical rectangular channels heated from both sides

数土 幸夫; 薄井 徹*; 神永 雅紀

JSME Int. J., Ser. II, 33(4), p.743 - 748, 1990/00

板状燃料を使用する研究炉の熱水力設計および安全評価に用いる熱伝達パッケージ開発のため、流路ギャップが18.6および2.5mmの垂直矩形加熱流路を用いて行ったきた伝熱実験に基づき、矩形流路内を流れる水の主として共存対流場での熱伝達特性に及ぼす流路ギャップの効果を調べた。流路ギャップ18mmのときのデータに基づき導出した熱伝達相関式は、流路ギャップが6および2.5mmの場合のデータに対しても適用できることが明らかとなった。特に、流路ギャップが2.5mmの場合、レイノルズ数が遷移レイノルズ数に近いRe=2000~3000の範囲にあるデータは、前述の式により過大評価される傾向を示すが、これは流れが層流から乱流へ遷移することに起因するものと考えられる。

垂直矩形流路の対向二相流下における落下水制限に関する研究、I; 流路断面形状・流路長の影響およびCCFL相関式の導出

数土 幸夫; 薄井 徹*; 神永 雅紀

日本機械学会論文集,B, 55(517), p.2814 - 2818, 1989/09

https://doi.org/10.1299/kikaib.55.2814

板状燃料を使用する研究炉の熱水力設計及び安全評価においては、垂直矩形流路における限界熱流束の把握が重要である。特に、運転時の異常な過渡変化時及び事故時のような、冷却材の流速零を含む低流速条件下における限界熱流速は、対向二相流下の落下水制限と密接な関係にあることが報告されている。そこで、本研究では垂直矩形流路におけるCCFL特性を明らかにするため、垂直矩形流路の流路幅、流路ギャップ及び流路長さを系統的に変化させてCCFL実験を行った。その結果、垂直矩形流路においては流路幅あるいは流路ギャップが異なることによりCCFL特性が異なることが明らかとなった。

狭い両面加熱垂直矩形流路の熱伝達特性

数土 幸夫; 薄井 徹*; 神永 雅紀

日本機械学会論文集,B, 55(512), p.1174 - 1180, 1989/04

https://doi.org/10.1299/kikaib.55.1174

板状燃料を使用する研究炉の熱水力設計および安全評価に用いる熱伝達パッケージの開発のため、流路ギャップが1.8、6および2.5mmの垂直加熱矩形流路を用いて行ってきた伝熱実験の結果に基づき、矩形流路内を流れる水の主として共存対流場での熱伝達特性におよぼす流路ギャップの効果を調べた。流路ギャップが18mmのときのデータに基づき導出した熱伝達相関式は、流路ギャップが6および2.5mmのときのデータに対してもおおむね適用できることがわかった。とくに流路ギャップが2.5mmのときに、レイノルズ数が遷移レイノルズ数に近い2000~3000の範囲にあるデータは、前述の式により過大評価される傾向を示すが、これは流れが層流から乱流へ遷移することに起因すると考えられる。

垂直矩形流路における共存対流熱伝達に関する実験的研究; 第2報,流路ギャップ2.5mmの場合

薄井 徹*; 神永 雅紀; 数土 幸夫

JAERI-M 88-075, 39 Pages, 1988/03

JAERI-M-88-075.pdf:1.06MB

ポンプトリップ等により、炉心冷却材流速が低下すると、炉心においては強制対流場にかわって共存対流場が出現する。とくにJRRー3改造炉のような板状燃料を使用する研究炉の安全評価では、狭い垂直矩形流路内の共存対流伝達特性の把握が重要である。そこでJRRー3改造炉の標準型燃料要素の一サブチャンネルを模した流路ギャップ2.5mmの狭い垂直矩形加熱流路を用い、主として共存対流場に関する伝熱実験を行った。

可変プロトン比イオン源の開発

渡邊 和弘; 大楽 正幸; 海老沢 昇; 堀池 寛; 井上 多加志; 北村 繁; 小又 将夫; 倉島 徹*; 水野 誠; 大賀 徳道; et al.

JAERI-M 88-022, 26 Pages, 1988/02

JAERI-M-88-022.pdf:0.79MB

JT-60の実験において、低密度プラズマ領域での中性子入射(NBI)による加熱実験範囲を拡大しHモード生成を容易にするための実験を効果的に行なう必要が生じた。そのためには、中性粒子ビームのプワーを維持しつつエネルギーを下げて突抜量を減らす必要がある。一つの方法としてイオン源のプロトン比を下げ低エネルギーのビームとなる分子イオンの比率を高めてやる方法がある。これは同時に入射パワーを増大させる方法である。そこで、JT-60NBI予備イオン源を改造してプロトン比の可変範囲を拡張する実験をおこなった。