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高安 健太郎; 大貫 賢二*; 川本 康司*; 高山 裕介; 見掛 信一郎; 佐藤 稔紀; 尾上 博則; 竹内 竜史
JAEA-Technology 2017-011, 61 Pages, 2017/06
JAEA-Technology-2017-011.pdf:9.15MB
日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発のうち、超深地層研究所計画に基づき、結晶質岩(花崗岩)を対象として三つの必須の課題(地下坑道における工学的対策技術の開発、物質移動モデル化技術の開発、坑道埋め戻し技術の開発)の調査研究を進めている。これらの研究開発課題のうち、坑道埋め戻し技術の開発の一環として再冠水試験を実施している。この試験は、坑道掘削による周辺岩盤や地下水に及ぼす影響が、坑道の冠水によって回復する過程を把握することを目的として、深度500mの水平坑道の北端部切羽より約40m手前に止水壁を施工して冠水坑道とし、再冠水して実施するものである。本報告書は、再冠水試験の一環として2014年度に実施した冠水坑道のピットにベントナイト混合土を用いた埋め戻し試験と埋め戻し施工の結果、及び引き続き2014年9月から2016年3月までのピットでの観測結果を報告するものである。
清水 勝宏; 滝塚 知典; 大宅 薫*; 井内 健介*; 仲野 友英; 高山 有道*; 川島 寿人; 星野 一生
Nuclear Fusion, 49(6), p.065028_1 - 065028_9, 2009/06
被引用回数：61 パーセンタイル：89.45(Physics, Fluids & Plasmas)統合ダイバータコードSONICを開発した。モンテカルロ固有の問題を解決し、モンテカルロ不純物輸送コードIMPMCとダイバータコードSOLDOR/NEUT2Dの自己無撞着な結合に成功した。運動論効果や複雑な炭化水素の解離過程を考慮するには、モンテカルロモデリングが必要である。統合ダイバータコードは、EDDYコードとの結合をさらに行うことで、ダイバータ板における損耗/再堆積の過程を含めて不純物の輸送を調べることが可能となる。JT-60Uで観測されたX点 ダイバータのダイナミクスを調べた。シミュレーションの結果、X点近傍での大きな放射損失は、ドームからスパッタされた炭化水素によるものであることがわかった。リサイクリングがない時には、温度勾配力の運動論効果により、従来の流体による評価に比べてヘリウム圧縮が改善する。しかし、ダイバータにおけるリサイクリングによりこの効果は相対的に小さくなることがわかった。
清水 勝宏; 滝塚 知典; 大宅 薫*; 井内 健介*; 仲野 友英; 高山 有道*; 川島 寿人; 星野 一生
Proceedings of 22nd IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2008) (CD-ROM), 12 Pages, 2008/10
統合ダイバータコードSONICを開発した。モンテカルロ固有の問題を解決し、モンテカルロ不純物輸送コードIMPMCとダイバータコートSOLDOR/NEUT2Dのセルフコンシステントな結合に成功した。運動論効果や複雑な炭化水素の解離過程を考慮するには、モンテカルロモデリングが必要である。統合ダイバータコードは、EDDYコードとの結合をさらに行うことで、ダイバータ板における損耗/再堆積の過程を含めて不純物の輸送を調べることが可能となる。JT-60Uで観測されたX点MARFEのダイナミクスを調べた。シミュレーションの結果、X点近傍での大きな放射損失は、ドームからスパッタされた炭化水素によるものであることがわかった。リサイクリングがない時には、温度勾配力の運動論効果により、従来の流体による評価に比べてヘリウム圧縮が改善する。しかし、ダイバータにおけるリサイクリングによりこの効果は相対的に小さくなることがわかった。
前原 直; Zheng, X.*; 渡辺 聡彦*; 木代 純逸*; 高山 健*; 堀岡 一彦*; 小川 雅生*; 川崎 温*; 志甫 諒
JAERI-Research 2004-007, 40 Pages, 2004/03
JAERI-Research-2004-007.pdf:4.48MB
大電流線形誘導加速器の開発として、1995年から2002年までの共同研究の成果と原研独自の研究成果を総括した。線形誘導加速器の要素開発として、東工大が行った強磁性体のファイメットコアについて、250kV-100nsの誘導電圧に対して1kHzの繰返し運転が可能であることが判明した。またKEKでは1MHzの高繰返パルスモジュレータの開発に成功した。電子ビーム加速実験では、原研が1MeV-1kAの低エミッタンス電子銃を設計し、2MeVまでの追加速に成功した。イオン加速では、東工大が120kV-200mAのCu
イオンの引出しに成功した。また線形誘導加速器の応用として、原研が2MeVにおいてXバンドFELの設計を行い、200MWのBWOに成功に基づき、コンパクトな発振系であるBWO-FELの概念設計を提案し、Xバンドにおいて500MW-800MWの大出力発振系の開発に目処がついた。またその他の線形誘導加速器を使った実験や計画について、MTX実験や高勾配加速器,誘導型シンクロトン,ニュトリノファクトリ計画を解説し、全体を総括した。
森本 巌; Zheng, X. D.*; 前原 直; 木代 純逸*; 高山 健*; 堀岡 一彦*; 石塚 浩*; 川崎 温*; 志甫 諒
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 475(1-3), p.509 - 513, 2001/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Instruments & Instrumentation)ミリ波帯自由電子レーザーのシードパワー源として、線形誘導加速器La
を用いたBWO実験研究が行われている。La
では、ビームエネルギー1MeV,ビーム電流数kA,パルス幅100nsの電子ビームを加速している。BWO実験では、アニュラービームをガイド磁場ITを用いてコルゲート導波管へ入射している。今までのところ、9.8GHz, 200MWの発振に成功している。このBWO実験では、電子銃からコルゲート導波管入口へのアニュラービームの伝送が重要である。今回、このビーム伝送実験の詳細について発表する。
宮原 恒あき*; 石井 広義*; 高山 泰弘*; 広瀬 正晃*; 丸山 健一*; 大部 健司*; 篠田 元樹*; 室 隆桂之*; 斎藤 祐児; 松田 達磨*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 70(10), p.2977 - 2981, 2001/10
被引用回数：6 パーセンタイル：42.02(Physics, Multidisciplinary)磁気秩序の無いPrFe
P
とCePd
について内殻励起磁気円2色性(MCD)の測定を行い、磁化率とMCDの大きさを比較した。PrFePの磁化率は6K以上で強磁性振る舞いを示すことが知られている。この物質のMCDは高温側では局在モーメントを持つように振る舞うが、低温側では局在モーメントが消失し、近藤温度(T
)が10Kより遥かに高い物質で有るかのような振る舞いを示した。一方、CePdのMCDはTが20K程度の通常の希薄近藤物質のような温度依存性を示したのであるが、これはこの物質のT
が150Kであることと矛盾し、また以前われわれが測定を行ったCeFePとも大きく異なる結果である。このことは、コヒーレント近藤物質のTが4fモーメント間の反強磁性的交換相互作用による局所的なスピン揺らぎにより、観測されるTよりも高くなりうることを示唆している。
森本 巌; 木代 純逸*; 高山 健*; Zheng, X.; 前原 直; 志甫 諒
JAERI-Research 2000-008, p.59 - 0, 2000/02
JAERI-Research-2000-008.pdf:3.83MB
GW級のFEL発振を行うために、誘導型加速器を用いてkA級電子ビームの発生及び伝送実験を行った。本研究では、カーボン布を用いた冷陰極に1MeV,160nsのパルス高電圧を印加して発生したkA級電子ビームをさらに1MeV追加速し、ビーム損失を抑えて伝送することを目的とした。伝送中の電子ビームはソレノイド磁場を用いて制御した。kA級電子ビームのもつ強い空間電荷効果により、ビームの発散力は大きい。そこでビーム発生部では、EGUNプログラムを用いてビームの発散を抑えた電子銃を設計した。ビーム伝送部では、空間電荷効果を取り込んだプログラムを開発し、ソレノイド磁場によるビーム損失を抑えた伝送を検討した。その結果、電子銃より450Aの電子ビームを引出した。ビーム伝送効率は、1kGの磁場において90%に達し、2MeV,400A,平均ビーム径50mmの電子ビームを伝送することに成功した。
前原 直; 森本 巌*; Zheng, X.*; 木代 純逸*; 高山 健*; 堀岡 一彦*; 川崎 温*; 石塚 浩*; 志甫 諒
Proceedings of 13th International Conference on High-Power Particle Beams (BEAMS 2000) (CD-ROM), 4 Pages, 2000/00
核融合分野、加速器分野、環境分野への応用研究を目指して、インダクションライナック(線形誘導加速器)を用いたGW級大出力ミリ波FEL研究をKEKや大学との共同研究により進めている。インダクションライナックでは、~4.0MeVにおいて~3kAレベルの電子ビーム加速が可能であり、現在はビームエネルギー2.0MeVを用いた9.4GHz FELを目指したビーム伝送実験を進めている。3次元FEL解析結果により数100MW以上の発振を得るには、
3cmの1kAの電子ビーム伝送、1mm Rad程度の低ビームエミッタンスが必要であることが明らかになった。この条件を満たすためには、カソード表面のみから電界放出により電子銃の設計が必要であり、カソード表面の電解分布を乱す金属面からの電子ビーム放出を抑えることが重要である。このためには金属面の垂直電界強度を140kV/cm以下にすることが有効であり、電子銃部の設計及びビーム伝送実験について発表する。
前原 直; 森本 巌*; Zheng, X.; 木代 純逸*; 高山 健*; 川崎 温*; 志甫 諒
信学技報, 99(498), p.63 - 66, 1999/12
フォーカスィングウイグラーの設計条件として、発振周波数9.4GHz、発振出力500MW以上、電子ビームエネルギー2MeVウイグラーピッチ数20以下の下に、3次元自由電子レーザー解析コードを用いて設計を行った。ウイグラー磁場による電子ビームの蛇行運動方向(x軸方向)の波数Rxを15.7[cm
]とするフォーカスィングウイグラーの断面形状により、また100kWの高周波入力電力、16ピッチ数から20ピッチ目にかけてウイグラー磁場強度をBy=1.8kGからBy=0.6kGに線形的に減衰することにより、高周波変換効率35%、高周波出力700MWの解析結果が得られた。本講演では、さらに詳細なフォーカスィングウイグラーの設計について述べる。
X.D.Zheng*; 志甫 諒; 前原 直; 中村 英滋*; 渡辺 聡彦; 小荒井 徹*; 高山 健*; 木代 純逸*; 南 一男*; 小川 雅生*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 407(1-3), p.198 - 202, 1998/00
被引用回数：1 パーセンタイル：22.09(Instruments & Instrumentation)ミリ波帯における自由電子レーザー(FEL)の研究を行っている。FELの発振効率を上げるためには、プレバンチングされた電子ビームは有効である。我々はコルゲート導波管による後進波発振器(BWO)を用いたプレバンチャーFELを提案している。本講演では、コルゲート導波管によるビームバンチングと発振特性に関するシミュレーション結果と1MeV、3kAのイングクショライナックLax-1を用いて実験結果について、詳細に報告する。
志甫 諒; 渡辺 聡彦*; 川崎 温*; 石塚 浩*; 高山 健*; 木代 純逸*; 進藤 高俊*; 藤岡 知夫*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 375(1-3), p.396 - 400, 1996/00
被引用回数：4 パーセンタイル：43.39(Instruments & Instrumentation)原研の開発を進めている大電流加速器JLAによる、ミリ波自由電子レーザの、核融合加熱以外の応用として、人工的に雷を制御する技術の提案を行い、その有効性について議論を行った。
大谷 秀二*; 佐野 健一*; 高山 義人*; 田村 誠司*
PNC TN941 79-237, 27 Pages, 1979/12
炉出力50MW第2サイクル定格運転時(昭54.2)に炉雑音測足を行った。雑音解析にあたっては,炉容器内及び1次系ナトリウムルーブ内の温度,流量及び中性子束のゆらぎ(10
-3
10-1Hzの周波数帯域)についてこれらのゆらぎの相関を検討した。▲炉雑音解析の結果,以下の事柄が明らかになった。▲1)中性子信号の自己パワースペクトル密度に2.53.010-2Hzのピークが存在し,このピークはブランケットS/Aナトリウム温度の2.53.010-2Hzのゆらぎによって生じる中性子透過量のゆらぎが原因であると推論した。▲2)1.05.010-3Hzの中性子信号のゆらぎは原子炉入口温度のゆらぎによって生じる反応度ゆらぎであり,5.010-32.010-2Hzの中性子信号のゆらぎはブランケットS/A内ナトリウム温度ゆらぎによって生じる中性子透過量のゆらぎであると推論した。▲3)燃料集合体の領域はコア内の温度の空間的な動きに関してA,B領域の2つの領域に分離できる。A領域とはS/A内のナトリウム温度ゆらぎが主にAルーブの入口温度ゆらぎに影響される領域のことであり,B領域とはS/A内のナトリウム温度ゆらぎがBループの入口温度ゆらぎに影響される領域のことである。この現象はほぼ下部プレナムでのA,Bループナトリウムの混合か少いために発生している。▲4)Aループの原子炉入口温度ゆらぎはBループの入口温度ゆらぎより大きい。これはAループでは冷却材流量のゆらぎが直接入口温度ゆらぎに影響しているのに対し,Bループではこの関係はほとんどないことが原因であると推論した。▲
尾崎 裕介; 尾上 博則; 高山 裕介; 高安 健太郎; 竹内 竜史
no journal, ,
本研究では、瑞浪超深地層研究所の深度500mに位置する冠水坑道で実施しているボーリングピットの埋め戻し試験を対象として、埋め戻し材内部の飽和度変化に影響を与える要因を数値解析を用いて推定した。埋め戻し材の膨潤変形の有無を考慮した解析を実施したところ、埋め戻し材の膨潤特性は飽和度変化にあまり影響しないことを確認した。また、埋め戻し材の透水性に関する解析では、実際に想定される埋め戻し材の透水性よりも100倍高い場合を想定した解析結果においても、定常状態に至るまで200日程度かかり、ピット中心付近では完全に飽和しないことが確認された。これに対し、不飽和特性を変化させた場合の解析では、モーレム定数を大きくした場合に埋め戻し材が数日程度でほぼ飽和することが確認された。これらの結果より、埋め戻し材の不飽和特性が埋め戻し材内部の飽和度変化に影響を与えるパラメータであり、埋め戻し材の飽和度変化を精度よく推定するためには、不飽和特性に関するデータを取得することの必要性が示された。
清水 勝宏; 滝塚 知典; 大宅 薫*; 井内 健介*; 仲野 友英; 高山 有道*; 川島 寿人; 星野 一生
no journal, ,
モンテカルロ固有の問題を解決し、モンテカルロ不純物輸送コードIMPMCとダイバータコードSOLDOR/NEUT2Dのセルフコンシステントな結合を行い、統合ダイバータコードを開発した。運動論効果や複雑な炭化水素の解離過程を考慮するには、モンテカルロモデリングが不可欠である。EDDYとの結合をさらに行い、ダイバータ板における炭素材の損耗/再堆積の過程を含めて不純物の輸送を調べることを可能とした。ドームでの反射係数が大きい場合、解離途中で現れる中性炭化水素によって、磁力線を横切り、ドームとの反射を繰り返し主プラズマに混入することが明らかになった。また、ヘリウム輸送における運動論的効果を調べ、リサイクリングがない時には、温度勾配力の運動論効果により、従来の流体による評価に比べてヘリウム圧縮が改善することを明らかにした。しかし、ダイバータにおけるリサイクリングによりこの効果は相対的に小さくなることがわかった。
