Spin-motive force due to a gyrating magnetic vortex

田辺 賢士*; 千葉 大地*; 大江 純一郎*; 葛西 伸哉*; 河野 日出夫*; Barnes, S. E.*; 前川 禎通; 小林 研介*; 小野 輝男*

Nature Communications (Internet), 3, p.845_1 - 845_5, 2012/05

https://doi.org/10.1038/ncomms1824

A change of magnetic flux through a circuit induces an electromotive force. By analogy, a recently predicated force that results from the motion of non-uniform spin structures has been termed the spin-motive force. Although recent experiments seem to confirm its presence, a direct signature of the spin-motive force has remained elusive. Here we report the observation of a real-time spin-motive force produced by the gyration of a magnetic vortex core. We report a good agreement between the experimental results, theory, and micromagnetic simulations, which, taken as a whole, provide strong evidence in favour of a spin-motive force.

Upgrade program of ECRH system for GAMMA10

今井 剛*; 立松 芳典*; 沼倉 友晴*; 坂本 慶司; 南 龍太郎*; 渡辺 理*; 假家 強*; 満仲 義加*; 鎌田 康宏*; 町田 紀人*; et al.

Fusion Science and Technology, 51(2T), p.208 - 212, 2007/02

https://doi.org/10.13182/FST07-A1352

筑波大学のミラー型プラズマ閉じ込め装置GAMMA10で、プラグ部と中央部に、原子力機構と共同開発した500kW級28GHzジャイロトロンを用いた電子サイクロトロンを用い、新記録となる3kVのイオン閉じ込めポテンシャルの生成に成功した。これは、従来のミラー閉じ込め装置で得られたポテンシャルの約4倍となる画期的な成果である。また、中央部の400kWレベルのECHにより、初期結果として500eVの電子温度を得た。

Characteristics of 28 GHz gyrotron for ECRH on GAMMA10

鎌田 康宏*; 今井 剛*; 立松 芳典*; 渡辺 理*; 南 龍太郎*; 斉藤 輝雄*; 坂本 慶司; 假家 強*; 満仲 義加*; 町田 紀人*; et al.

Fusion Science and Technology, 51(2T), p.412 - 414, 2007/02

https://doi.org/10.13182/FST07-A1419

ガンマ10用28GHzジャイロトロンの発振特性を研究した。1号ジャイロトロンでは、(1)出力の飽和レベルが予想より低い、(2)ボディ電流が多い、(3)ビーム過電流が生じる、等の現象が見られた。そこで2号管では、モード変換器を変更し内部寄生発振を抑制するとともに、コレクタ形状を電子の反射を抑制する形状に変更した。その結果、出力が516kWから570kWに上昇するとともにボディ電流も減少し、さらにビーム過電流の出現回数も半減した。

Estimation of radioactivity and residual -ray dose around a collimator at 3-GeV proton synchrotron ring of J-PARC facility

中根 佳弘; 中野 秀生*; 阿部 輝雄*; 中島 宏

Proceedings of 11th International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA-11) (CD-ROM), 6 Pages, 2004/05

現在建設が進められているJ-PARCの3GeV陽子シンクロトロン施設において、入,出射部やコリメータ部ではkWオーダーのビームロスが想定されており、このエリアでの加速器機器保守時の被ばく線量評価は重要である。本研究では、3-GeVシンクロトロン加速器において最もビームロス量が大きいコリメータ部近傍における残留放射能及びそれによる被ばく線量を、PHITS, DCHAIN-SP及びQAD-CGGP2を用いて評価した。その結果、コリメータ近傍で、局所遮蔽の貫通口からコリメータが直視できる位置での1年間運転後の被ばく線量は、1か月間の冷却後でも2-12mSv/hと高いものの、加速器停止後に貫通口に遮蔽プラグを挿入することにより、作業が可能な線量率に低減できることがわかった。また、コリメータ下流部のビームダクトの放射化が比較的高く、メインテナンスのためダクト周りの局所遮蔽を外した状態では、1か月冷却後でも0.3-1.0Sv/hとなることがわかり、より高い精度の評価のため、今後、機器のメインテナンスシナリオと併せて検討することが必要である。

並列連成解析による疾患動脈血管の力学挙動

Guo, Z.; 平山 俊雄; 松澤 照男*; 渡辺 正宏*

計算工学講演会論文集, 7(1), p.173 - 176, 2002/05

計算生体力学分野において、血流の流体力学的な側面から研究する血行力学は血管疾患が血流にどのように影響を及ぼすか、また、血流動態が血管にどのように疾患をもたらすかについての研究が主流であった。一方、血流による血管に生ずる力学的な応力が動脈系疾患の発症と進行に深く関与していると指摘されている。周期的に発生する動脈の拍動流は血管組織の疲労,やがて破壊(血管破裂)に直接に関係しているため、血管壁の数値的な応力解析は血管疾患の発病原因のみならず、血管疾患の進行推測,手術リスク及び手術効果などの評価としての重要な手段と視されている。しかし、拍動流による血管壁の応力計算と流体-構造連成計算,並列・分散処理といった高度な計算技術が必要となる。本研究では、原研が開発した総合シミュレーション・システムを用いて流体と構造の弱連成解析により、拍動流による大動脈弓の応力分布の計算を試みた。

Estimation of activity and dose distributions around a proton linac induced by beam spill

中島 宏; 笹本 宣雄; 坂本 幸夫; 草野 譲一; 長谷川 和男; 半田 博之*; 林 克己*; 山田 弘文*; 阿部 輝男*

Journal of Nuclear Science and Technology, 37(Suppl.1), p.870 - 874, 2000/03

https://doi.org/10.1080/00223131.2000.10875014

中性子科学研究計画では、大強度陽子線形加速器の建設を計画している。この線形加速器の保守にあたっては、"Hands-on-Maintenance"が提案されている。この保守を可能にする線量及び放射能レベルを達成するための目安として、1W/mのビームロス率が採用されようとしている。しかし、この値は経験によるものであって、実験や計算によって確認されたものではない。そこで、NMTC/JAERI97及びDCHAIN-SPを用いて、このビームロス率により加速管及びその周囲に生じる放射能分布を計算した。さらに、QAD-CGGP2を用いて、加速管周囲の線量分布を計算した。その結果、1年間の運転直後の放射能レベルは、最大で数kBq/gであることから、1W/mのビームロス率で"Hands-on-Maintenance"が可能であることを明らかにした。

Fusion reactor safety; Issues and perspective

稲辺 輝雄; 関 昌弘; 常松 俊秀

Fusion Engineering and Design, 42, p.7 - 12, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0920-3796(98)00122-7

核融合炉の認許可に耐え得る安全性を確保する観点から、測定される安全原則、安全要件、信頼性確保のための問題点及び必要なR&Dを述べる。安全確保のための基本原則としては、深層防護とALARAの原則が核融合炉の場合にも不可欠と考えられ、特に深層防護の概念に基づく核融合炉のための具体策を例示する。また、同概念に基づく設計の妥当性を確認するための安全解析上の留意点を示す。さらに、使用する材料の信頼性と実証性のあるデータベース、適切な構造設計基準、供用中検査への設計上の配慮、安全解析で仮定する機器の性能や被ばく評価にかかわるソースタームの担保、解析コードの検証等の重要性を指摘し、核融合実験炉ITERの工学設計活動を中心として国際的に進展中のR&D活動に言及する。また、低放射化材料の廃棄物にもたらす優位性を概説し、今後の展望を示す。

A Proposed safety assurance method and its application to the fusion experimental reactor

岡崎 隆司; 関 泰; 稲辺 輝雄; 青木 功

Fusion Engineering and Design, 30(3), p.201 - 216, 1995/07

https://doi.org/10.1016/0920-3796(94)00392-K

核融合実験炉の安全確保の達成方法を示す。核融合実験炉の安全上の特徴を踏まえて、安全確保の基本的な考え方として、通常状態に対してはALARA(As Low As Reasonsbly Achievable)を、通常状態からの逸脱に対しては深層防護の考え方を用いることにする。この考え方に基づいた本方法は、機器の安全設計、この安全設計に対して安全上の見地から適切な要求を課すための安全機能の重要度分類の方法とその適用例、これらの妥当性を確認するために安全評価を行うが、そのための事象抽出法とそれを適用して求めた設計基準事象等から構成されている。本方法は核融合実験炉の安全確保を達成するための有効な方法になると考える。

核融合実験炉施設の安全確保の一方法

岡崎 隆司*; 関 泰; 稲辺 輝雄; 青木 功

JAERI-M 93-112, 122 Pages, 1993/06

JAERI-M-93-112.pdf:4.05MB

核融合実験炉の安全確保の方法について提案する。核融合実験炉の安全上の特徴を踏えて、安全確保の考え方として、通常状態に対してはALARA(As Low As Reasonably Achievable)を、通常状態からの逸脱に対しては深層防護の考え方を用いることにする。この考え方に基づいた本方法は、機器の安全設計、この安全設計に対して安全上の見地から適切な要求を課すための安全機能の重要度分類の方法とその適用例、これらの妥当性を確認するために行う安全評価のための事象抽出法とそれを適用して求めた設計基準事象例等から構成されている。この一貫した方法で、核融合実験炉の安全確保は得られる見通しで、この方法は安全確保の有力な方法の一つになると考える。

JENDL-3 fission product nuclear data library

川合 将義*; 飯島 俊吾*; 中川 庸雄; 中島 豊; 杉 暉夫; 渡部 隆*; 松延 廣幸*; 佐々木 誠*; 瑞慶覧 篤*

Journal of Nuclear Science and Technology, 29(3), p.195 - 213, 1992/03

https://doi.org/10.3327/jnst.29.195

AsからTbまでの核分裂生成物核種を含む質量領域の172核種について10eVから20MeVのエネルギー領域の中性子核データを評価し、JENDL-3核分裂生成物核データライブラリーを作成した。100keV以下は共鳴領域とし、低エネルギー領域では、実験データに基づいて分離共鳴パラメータを評価した。非分離共鳴パラメータは捕獲断面積と全断面積を良く再現するように決めた。100keV以上では最近の実験データと、球形核光学モデルと統計理論、歪波ボルン近似、蒸発モデル、前平衡理論などを用いてデータを評価した。全断面積、弾性および非弾性散乱断面積、捕獲断面積の他に、(n,2n),(n,),(n,)反応などのしきい反応断面積も評価した。今回の結果は、ENDF-5フォーマットで編集し、JENDL-3に収録されている。