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松井 邦浩; 小泉 徳潔; 辺見 努; 高野 克敏; 中嶋 秀夫; 木村 諭*; 飯島 亜美*; 酒井 正弘*; 大勢持 光一*; 嶋田 守*
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 22(3), p.4203005_1 - 4203005_5, 2012/06
被引用回数：6 パーセンタイル：37.82(Engineering, Electrical & Electronic)原子力機構は、国内機関として9個のITER TFコイル調達を担当している。TFコイルの製作では、熱処理によって長さが変化する超伝導導体を、電磁力の支持及び電気絶縁の信頼性向上の役割を果たすラジアル・プレートの溝に挿入する。このTFコイルの製作では、0.01%程度の高精度の巻線技術、導体長さ及び巻線形状の変化を評価する熱処理技術、耐放射線性の高いシアネート・エステルとエポキシの混合樹脂による絶縁含浸技術の確立が重要である。そのため、TFコイルの製作に向けた上記技術の確立のために、2009年3月から小規模及び実規模の試作を実施している。実規模試作では、TFコイルの1/3規模のダブルパンケーキ(DP)の巻線を行い、目標精度で巻線できることを確認した。また、それらの1/3規模DPを使用して、熱処理及び絶縁含浸試験を実施した。熱処理試験では、熱処理による導体の長さ及び巻線形状の変化を評価しており、これらを考慮してTFコイルの巻線製作を実施する必要がある。絶縁含浸試験では、要求性能である2.2kVの耐電圧性能を有すること、巻線の内部まで十分に含浸されていることを確認した。
辺見 努; 松井 邦浩; 小泉 徳潔; 中嶋 秀夫; 飯島 亜美*; 酒井 正弘*
低温工学, 47(3), p.172 - 177, 2012/03
ITERトロイダル磁場(TF)コイルでは、20年間の運転により約10E22n/m
の高速中性子に曝されるため、耐放射線性能として、中性子線と
線を併せて10MGyを超える照射に耐えることが要求される。そこで、耐放射線性が優れ、粘性が低いシアネートエステル(CE)・エポキシ(EP)混合樹脂を用いて、ダブル・パンケーキ(DP)及び巻線部(WP)の含浸を実施する必要がある。開発した混合樹脂をTFコイルの製作に使用するためには、気泡等が残らない含浸プロセスの開発及び絶縁層の品質確認を実施する必要がある。そこで、著者らは、含浸条件を選定するためにアクリル・モデル試験、硬化後のボイドの残留状況等を確認するために金属モデル試験、絶縁プロセス全体を確認するために1/3規模試験を段階的に実施し、TFコイルの電気絶縁に関する製作方法の検証を行った。その結果、耐放射線性に優れた混合樹脂を用いて想定した約60時間内に実機TFコイルの含浸が実施できる見通しが得られた。加えて、絶縁施工から耐電圧試験までの一連の作業プロセスを1/3規模試験を通じて検証することができた。
横山 賢一*; 村田 佑介*; 椎森 芳恵*; 酒井 潤一*; 山本 正弘; 内山 軍蔵; 野島 康夫*; 藤根 幸雄*
腐食防食協会第58回材料と環境討論会講演集, p.11 - 12, 2011/09
使用済核燃料再処理施設で用いられる純Ti、及びTi-5Taについて、水素ぜい化特性を引張試験と、定荷重試験によって評価した。両材料とも、室温付近の水素吸収は試料表面に水素化物を生成するだけで、試料内部への影響は少ないと考えられるが、定荷重試験では弾性範囲域の応力負荷であってもき裂が発生し伝播することを示した。また、Ti-5Ta合金は、純Tiに比べるとき裂の発生と伝播が遅いため水素ぜい化特性に優れることが示唆された。
辺見 努; 小泉 徳潔; 松井 邦浩; 奥野 清; 西村 新*; 酒井 正弘*; 浅野 史朗*
Fusion Engineering and Design, 84(2-6), p.923 - 927, 2009/06
被引用回数：15 パーセンタイル：68.94(Nuclear Science & Technology)ITER-TFコイルでは運転期間中に中性子照射量10
n/mに耐える絶縁材料が要求されている。そのため、従来の広く用いられているエポキシ系樹脂ではなく、耐放射性が高いシアネートエステル(CE)樹脂の適用が検討されている。原子力機構では、ITER-TFコイルに対する適用性を検証するため、CE樹脂を用いた含浸技術の開発を実施している。本報告では、TFコイルの絶縁構成を模擬して実施した含浸試験の結果について述べる。
酒井 正弘*; 平野 嘉彦*; 中本 一成*; 仙田 郁夫*; 小泉 徳潔; 礒野 高明; 松井 邦浩; 名原 啓博; 奥野 清
no journal, ,
ITERトロイダル磁場(TF)コイルの調達準備のために、コイル製作方法の検討を行っている。TFコイル巻線部は、巻線を一体化するとともに電気絶縁を施すため、樹脂を空隙無く含浸する技術が必要となる。そこで、巻線部の構造を模擬したアクリル製モデルによるTFコイル用樹脂の含浸試験を実施した。試験では、傾斜角度,圧力(真空度),含浸樹脂の供給口向き,含浸樹脂の種類などをパラメータとして、含浸樹脂の挙動を測定するとともに、含浸シミュレーションのためのデータを取得した。
辺見 努; 小泉 徳潔; 松井 邦浩; 濱田 一弥; 高橋 良和; 中嶋 秀夫; 奥野 清; 久野 和雄*; 野元 一宏*; 酒井 正弘*; et al.
no journal, ,
原子力機構では、今年度からITER-トロイダル磁場(TF)コイルの調達活動を開始する。ITER-TFコイルは、ITER-EDAの一環として開発されたTFモデルコイル(TFMC)の約3倍の大きさである。TFMCの開発において、基礎的な製作技術は実証されたが、スケール・アップによる新たな技術課題も生じている。これらを解決するために、高精度D型自動巻線試作,絶縁材含浸試験,カバー・プレート(CP)溶接変形試験等を実施している。本発表では、これらの試作及び実証試験の結果について報告する。
本岡 隆文; 山本 正弘; 上野 文義; 石島 暖大; 内山 軍蔵; 野島 康夫*; 藤根 幸雄*; 酒井 潤一*; 椎森 芳恵*; 宮坂 優斗*
no journal, ,
再処理施設の経年変化に関する研究として、チタン合金製機器の水素脆化を評価するため、放射線照射下における硝酸塩溶液からの水素発生量とチタンの水素吸収量を測定した。硝酸イオン濃度が高いほど水素発生量は低下した。発生した水素のごく一部がチタンに吸収されていることを明らかにした。水素脆化の評価には吸収水素の蓄積を考慮した長期予測モデルの検討が必要である。
石島 暖大; 本岡 隆文; 上野 文義; 山本 正弘; 内山 軍蔵; 酒井 潤一*; 横山 賢一*; 多田 英司*; 水流 徹*; 野島 康夫*; et al.
no journal, ,
チタン及びTi-5mass%Taは耐硝酸性に優れるため、使用済核燃料再処理施設で使用されているが、放射線分解水素吸収による水素脆化が懸念される。本研究では硝酸中における、チタン及びTi-5%Taの水素吸収及び水素脆化特性を評価するため、カソードチャージ法及びカソードチャージ下におけるSSRTを実施した。その結果、水素化物は金属表面に生成するが、金属内部に成長し難いことが明らかとなった。また、SSRTにおいてチタン及びTi-5%Taは脆化感受性を示さなかった。これらの結果は、チタン及びTi-5%Ta製機器は放射線分解水素を吸収できるが、表面の水素化物に阻害され内部に拡散しないことを示唆すると考えられる。また、表面だけに水素化物が生成するため、チタン及びTi-5%Taは硝酸中にて水素脆化感受性を示し難いものと考えられる。
