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論文

Benchmarking of mechanical test facilities related to ITER CICC steel jackets

Vostner, A.*; Pong, I.*; Bessette, D.*; Devred, A.*; Sgobba, S.*; Jung, A.*; Weiss, K.-P.*; Jewell, M. C.*; Liu, S.*; Yu, W.*; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 23(3), p.9500705_1 - 9500705_5, 2013/06

 被引用回数:11 パーセンタイル:53.14(Engineering, Electrical & Electronic)

ITERの超伝導コイルシステムで使用されるITER用ケーブルインコンジット導体は、ステンレス管(ジャケット)に300本から1440本の素線で構成されるケーブルを収めた構造である。ジャケットは、円形、又は角形のものが用いられ、低炭素型AISI316LNグレードのステンレス鋼又は高マンガンステンレス鋼JK2LBが使用されている。国内機関の試験装置、ITERから指定されたCERN、カールスルーエ工科大学において、ジャケットの母材及び溶接継手の機械試験を室温及び低温(7K以下)で行った。その結果、測定された特性は、各試験装置間でほぼ一致した。本論文では、試験装置のベンチマーク的な観点で、試験結果をまとめ、比較した結果について述べる。

論文

ITER magnet systems; From qualification to full scale construction

中嶋 秀夫; 辺見 努; 井口 将秀; 名原 啓博; 松井 邦浩; 千田 豊; 梶谷 秀樹; 高野 克敏; 礒野 高明; 小泉 徳潔; et al.

Proceedings of 24th IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2012) (CD-ROM), 8 Pages, 2013/03

ITER機構及び6国内機関(中国,欧州,日本,韓国,ロシア,米国)は、協力してITERマグネット・システムを製作している。日本,ロシア,中国,韓国は既に実機の超伝導導体の製作を実施している。TFコイル用のラジアルプレートの製作では、欧州及び日本で品質検証が終了し、実機施策の準備が整った。日本は1/3サイズの試作ダミー巻線を実機大ダミー巻線試作の前に実施し、製作方法を検証した。欧州では、実機製作に必要な治具類の準備とその性能検証が進行中である。また、日本は、2個の実機大TF構造物を試作し、製作方法の最適化と工業化を実施した。コレクション・コイルの製作進捗はTFコイル同様に順調であり、巻線治具等の準備はほとんど終了し、品質検証が開始された。その他のマグネットにおいても、2020年の初期プラズマ点火達成に向けて、順調に製作が進んでいる。

論文

Addressing the technical challenges for the construction of the ITER Central Solenoid

Libeyre, P.*; Bessette, D.*; Jewell, M.*; Jong, C.*; Lyraud, C.*; Rodriguez-Mateos, M.*; 濱田 一弥; Reiersen, W.*; Martovetsky, N.*; Rey, C.*; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 22(3), p.4201104_1 - 4201104_4, 2012/06

 被引用回数:7 パーセンタイル:41.46(Engineering, Electrical & Electronic)

ITER中心ソレノイド(CS)は、ブラズマ電流の誘起とプラズマの上下方向の安定性を得るために必要であり、高さ12.5m,直径4mで上下方向に6分割された構造の超伝導コイルである。CS用超伝導導体には、Nb$$_{3}$$Sn線材が使用され、13T, 40kAで運転される。CSは6万回の繰返し電磁力に耐えることが要求される。日本は導体を製作して、米国に送付し、米国では、コイル形状への加工及び超伝導コイルへの仕上げを担当する。CSを開発するための国際的な取り組みとして、コイルの試作に先立ち、ジャケット,絶縁及び構造物の開発及び機械特性試験が行われた。また、コイル試作のための、コイル形状への加工技術の開発,導体の接続技術の開発、及び高応力集中が予想される冷媒導入部の設計,モックアップの製作が行われた。これらの成果について発表する。

論文

Loss detection results on stimulated tank data modified by realistic effects

Burr, T.*; Hamada, M. S.*; Howell, J.*; 鈴木 美寿

Journal of Nuclear Science and Technology, 49(2), p.209 - 221, 2012/02

 被引用回数:7 パーセンタイル:48.53(Nuclear Science & Technology)

溶液監視装置は、再処理施設における保障措置を改良するプロセスモニタリングの一つである。溶液監視では、タンク間の溶液移送及びタンク内溶液静置時に溶液体積及び質量を監視し、予測値と観測値との偏差を示す。本方法の性能は、物質損失シナリオに対する損失検知確率として表現できる。本論文では、より現実的な効果として、ポンプ内滞留,蒸発,濃縮,混合や攪拌等の効果を模擬タンクデータに考慮し、その後の損失検知確率を見積もった。本方法の課題は、多くの誤警報を出すことなしに毎日の評価に溶液監視を組み込むことであるが、無用なプロセス変化に伴う誤警報を取り除くためにコントロール領域を拡大することが有効である。

論文

Evaluation of the relative biological effectiveness of carbon ion beams in the cerebellum using the rat organotypic slice culture system

吉田 由香里*; 鈴木 義行*; Al-Jahdari, W. S.*; 浜田 信行*; 舟山 知夫; 白井 克幸*; 加藤 弘之*; 坂下 哲哉; 小林 泰彦; 中野 隆史*

Journal of Radiation Research, 53(1), p.87 - 92, 2012/02

 被引用回数:8 パーセンタイル:42.05(Biology)

To clarify the relative biological effectiveness (RBE) values of carbon ion (C) beams in normal brain tissues, a rat organotypic slice culture system was used. The cerebellum was dissected from 10-day-old Wistar rats, cut parasagittally into approximately 600-$$mu$$m-thick slices and cultivated using a membrane-based culture system with a liquid-air interface. Slices were irradiated with 140 kV X-rays and 18.3 MeV/amu C-beams (linear energy transfer = 108 keV/$$mu$$m). After irradiation, the slices were evaluated histopathologically using hematoxylin and eosin staining, and apoptosis was quantified using the TdT-mediated dUTP-biotin nick-end labeling (TUNEL) assay. Disorganization of the external granule cell layer (EGL) and apoptosis of the external granule cells (EGCs) were induced within 24 h after exposure to doses of more than 5 Gy from C-beams and X-rays. In the early postnatal cerebellum, morphological changes following exposure to C-beams were similar to those following exposure to X-rays. The RBEs values of C-beams using the EGL disorganization and the EGC TUNEL index endpoints ranged from 1.4 to 1.5. This system represents a useful model for assaying the biological effects of radiation on the brain, especially physiological and time-dependent phenomena.

論文

Signal estimation and change detection in tank data for numerical safeguards

Burr, T.*; 鈴木 美寿; Howell, J.*; Jongo, C. E.*; Hamada, M. S.*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 640(1), p.200 - 212, 2011/06

 被引用回数:9 パーセンタイル:57.2(Instruments & Instrumentation)

保障措置におけるプロセスモニタリング(PM)は、計量管理(NMA)に基づく物質収支を補完するものとしてますます重要になってきている。特に、PMはNMAよりも高頻度に実施できるが品質管理能力としては劣るものと言われている。NMAは特殊核燃料物質(SNM)の物質収支と精度を見積もるものであるのに対し、PMはSNMの動きを定性的に追跡すること、又は溶液モニタリングの時に溶液の質量と体積を追跡することができる。自動変化点検知法は、保障措置の複数のPMシステムに使われている。本論文では、さまざまな変化点検知法を、実データ及び模擬データに適用し、その性能を比較した。結論として、初めに円滑化手法を適用し、次に、線形回帰法を適用する二段階方法が最適であることがわかった。

論文

No evidence for DNA and early cytogenetic damage in bystander cells after heavy-ion microirradiation at two facilities

Fournier, C.*; Barberet, P.*; Pouthier, T.*; Ritter, S.*; Fischer, B.*; Voss, K.-O.*; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 小林 泰彦; Taucher-Scholz, G.*

Radiation Research, 171(5), p.530 - 540, 2009/05

 被引用回数:43 パーセンタイル:77.1(Biology)

In the present study, we addressed whether heavy-ion-induced DNA and cytogenetic damage is detectable in bystander cells. The formation of $$gamma$$-H2AX foci, sister chromatid exchanges and micronuclei were used as markers of damage to DNA. Normal human fibroblasts were exposed to low fluences of carbon and uranium ions, and alternatively single cells were targeted with heavy ions using the GSI microbeam. We did not observe a significant increase in the bystander formation of $$gamma$$-H2AX foci, sister chromatid exchanges or micronuclei. In addition, we performed for the first time parallel experiments at two microbeam facilities (GSI, JAEA) using the same cell line, culture conditions and irradiation protocols. No significant enhancement of the micronucleus frequencies in bystander cells was detected after targeted carbon- ion irradiation, confirming the results. Details regarding the history, culture conditions or support of the cells might be affecting the detection of bystander effects. On the other hand, the potential X-ray- and heavy-ion-induced bystander effects investigated herein clearly do not exceed the experimental error and thus are either lacking or are less pronounced than the effects reported in the literature for similar end points after $$alpha$$-particle and X-ray exposure.

論文

Experimental progress on zonal flow physics in toroidal plasmas

藤澤 彰英*; 井戸 毅*; 清水 昭博*; 岡村 昇一*; 松岡 啓介*; 井口 春和*; 浜田 泰司*; 中野 治久*; 大島 慎介*; 伊藤 公孝*; et al.

Nuclear Fusion, 47(10), p.S718 - S726, 2007/10

 被引用回数:100 パーセンタイル:95.33(Physics, Fluids & Plasmas)

帯状流の物理の実験的進展につきレビューする。新しい測定器により、プラズマ中の帯状流の存在が確認され、その時間空間特性,乱流や閉じ込めとの関係が明らかにされてきた。特に、測地的音波モードという振動帯状流について、測定結果が集積し、理論的進展をうながしている。乱流による帯状流の生成機構も解明されつつある。各国の装置の結果を比較,協力することにより、今後もなお一層、帯状流と閉じ込めとの関係の解明を進めることが重要である。

論文

Experimental progress on zonal flow physics in toroidal plasmas

藤澤 彰英*; 井戸 毅*; 清水 昭博*; 岡村 昇一*; 松岡 啓介*; 浜田 泰司*; 星野 克道; 永島 芳彦*; 篠原 孝司; 中野 治久*; et al.

Proceedings of 21st IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2006) (CD-ROM), 12 Pages, 2007/03

帯状流に関する実験の現状についてまとめる。測定の進歩により、帯状流の存在,時間空間特性,乱流との関係,閉じ込めとの関係などが明らかになりつつある。特に、帯状流の一種である測地的音波モードの測定結果の集積により、これを記述できる理論の構築が必要となっている。これらの帯状流と閉じ込めの解明をさらに進めるためには、装置間の横断的研究が非常に有効であると考えられる。

論文

ITER TFインサート・コイルの流体特性; 流体特性に対する電磁力の影響

濱田 一弥; 河野 勝己; 松井 邦浩; 加藤 崇; 杉本 誠; 原 英治*; 奥野 清; Egorov, S. A.*; Rodin, I.*; Sytnikov, V. E.*; et al.

低温工学, 37(10), p.531 - 538, 2002/10

国際熱核融合実験炉(ITER)の工学設計活動において、トロイダル磁場(TF)コイル用超伝導導体の製作性や性能を実証することを目的として、TF実寸導体を使用したTFインサート・コイルを開発し性能試験を行った。流体特性として、圧力損失特性が電磁力や通電履歴に依存する特性を示すか否かを検証した。過去の研究では、撚線は電磁力によって変形し、ジャケットと撚線との隙間に新たな流路が形成され、圧力損失が変化すると考えられる。また電磁力が繰り返し加わることによって撚線断面が塑性変形し、圧力損失の永久的な変化が起きると考えられるが、過去のモデル・コイル実験では、永久的な圧力損失の変化は明確には観測されていない。測定の結果、コイルを通電すると圧力損失は低下し、電磁力の影響を観測した。また、通電を積み重ねることによって、永久的な圧力損失の変化が生じることを観測した。圧力損失の変化を説明する撚線の変形量を計算した結果、13T,46kAで撚線は電磁力により1.4mm変形したと考えられる。

論文

Fabrication of ITER central solenoid model coil-outer module

安藤 俊就; 檜山 忠雄; 高橋 良和; 中嶋 秀夫; 加藤 崇; 杉本 誠; 礒野 高明; 河野 勝己; 小泉 徳潔; 濱田 一弥; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 9(2), p.628 - 631, 1999/06

 被引用回数:8 パーセンタイル:51.51(Engineering, Electrical & Electronic)

国際協力で進めている国際熱核融合実験炉(ITER)のR&Dにおいて最も重要な位置を占める中心ソレノイド・モデル・コイルの外層モジュールの建設が90%の完成をみるところまで進展した。その製作の内容について紹介する。

論文

SMESモデル・コイル; 初期冷凍・熱特性

濱田 一弥; 加藤 崇; 河野 勝己; 本田 忠明*; 種田 雅信*; 関口 修一*; 今橋 浩一*; 大都 起一*; 田尻 二三男*; 大内 猛*; et al.

低温工学, 33(7), p.467 - 472, 1998/00

SEMSモデル・コイルは、強制冷凍型導体を使用した4層ダブルパンケーキのコイルで、全質量は4.5トンである。ITER CSモデルコイル用に開発された冷凍機を用いて、コイルに過大な熱歪みを加えぬよう感度制御しながら初期冷凍を行い、目標である10日以内に初期冷凍を終了した。熱負荷を測定したところ、7.5Wであり、設計値と比較して同程度であった。

論文

Elastic two-neutron transfer reactions of $$^{58}$$Ni+$$^{60}$$Ni and $$^{62}$$Ni+$$^{64}$$Ni around the coulomb barrier

杉山 康治; 冨田 芳明; 山内 良麿; 濱田 真悟; 生田 智彦*; 藤田 博*; D.R.Napoli*

Physical Review C, 55(1), p.R5 - R7, 1997/01

 被引用回数:6 パーセンタイル:38.43(Physics, Nuclear)

クーロン障壁近辺の入射エネルギーで、$$^{58}$$Ni+$$^{60}$$Niと$$^{62}$$Ni+$$^{64}$$Niの弾性散乱の実験を原研タンデム加速器及び重イオンスペクトロメータ「ENMA」を用いて行った。2中性子移行反応と弾性散乱の干渉パターンがNi近辺の中重核で世界で初めて観測できた。2中性子移行反応の強さには核子数依存性が現われ、$$^{62}$$Ni+$$^{64}$$Niの系では核ジョセフソン効果があるとした時の値に近いものとなった。これは中重核同士の衝突で、その存在が期待されていた核ジョセフソン効果を検証した世界初の実験である。

論文

The feature of the JAERI recoil mass separator

池添 博; 生田 智彦*; 濱田 真悟; 永目 諭一郎; 西中 一朗; 塚田 和明; 大浦 泰嗣*; 大槻 勤*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 126(1-4), p.340 - 343, 1997/00

 被引用回数:6 パーセンタイル:50.13(Instruments & Instrumentation)

反跳生成核分離装置が原研タンデムブースター加速器用実験装置として製作された。この分離装置は生成量の極少ない未知重核を検出するための装置である。ビームと生成核の分離を良くするために、電場・磁場・電場の組合せから構成されている。焦点面において、生成核の質量/電荷の分散が行われ、生成核は2次元位置検出器によってその崩壊特性が測定される。この装置の特徴は、世界で初めて陽極分離を採用して、不要なバックグランドの低減化に成功したことである。この装置を使って新アイソトープ$$^{209}$$Thの合成にも成功した。これらの成果を発表する。

論文

$$alpha$$ decay of a new isotope $$^{209}$$Th

池添 博; 生田 智彦*; 濱田 真悟; 永目 諭一郎; 西中 一朗; 塚田 和明; 大浦 泰嗣*

Physical Review C, 54(4), p.2043 - 2046, 1996/10

 被引用回数:21 パーセンタイル:73.05(Physics, Nuclear)

タンデム加速器からの重イオンビーム$$^{32}$$Sを$$^{182}$$Wターゲットに照射し、生成核を反跳型生成核分離装置で分析することによって$$^{182}$$W($$^{32}$$S,5n)$$^{209}$$Th反応によって合成された新アイソトープ$$^{209}$$Thを検出した。$$^{209}$$Thの半減期は3.8+6.9-1.5ミリ秒、$$alpha$$崩壊のエネルギーは8.080(50)MeVであった。$$^{209}$$Thから連続して4個の$$alpha$$粒子の放出が確認され、娘核や孫核などの既知の$$alpha$$崩壊と照合することによって、$$^{209}$$Thを2個合成したことが確認された。なお生成断面積は約1ナノバーンであった。

論文

JAERI recoil mass separator and its application to new RI measurements

池添 博; 生田 智彦*; 光岡 真一; 濱田 真悟; 永目 諭一郎; 西中 一朗; 塚田 和明; 大浦 泰嗣*; 大槻 勤*

Application of Accelerators in Research and Industry, 0, p.1051 - 1054, 1996/00

原研-タンデム・ブースター加速器用実験装置として建設した反跳生成核分離装置の性能試験結果とこの装置を使って合成に成功した新アイソトープ$$^{209}$$Thの結果を報告する。反跳生成核分離装置には、ビーム散乱によるバックグランドを減らす目的で、電極を分割しビームがアノードに当らないようにしてある。この工夫により従来アノードからの散乱ビームになやまされていた測定が、バックグランドの極めて少ない条件で行えるようになった。又この工夫によっても質量分解能は悪化せず、A/$$Delta$$A~300が得られている。$$^{209}$$Thは$$^{182}$$W+$$^{32}$$S反応により合成することが出来、その崩壊エネルギーと寿命が決められた。

論文

The ITER-QUELL, a quench propagation experiment on a long length CICC with central channel

Anghel, A.*; 高橋 良和; Smith, S.*; Pourrahimi, S.*; Zhelamskij, M.*; Blau, B.*; Fuchs, A.*; Heer, B.*; 濱田 一弥; Fujisaki, H.*; et al.

Fusion Technology 1996, p.185 - 190, 1996/00

ITERタスクの一貫として行われたクエンチ試験(QUELL)は、1/6の縮小導体を約100m用いて導体がクエンチした時の導体のふるまいを観測し、このデータを用いてコンピュータの解析コードを確立することと、クエンチ検出システムを開発することを目的として、行われた。本論文においては、クエンチ時の常伝導部の伝播の結果(伝播速度、温度上昇、圧力上昇等)及びクエンチ検出システムの性能について報告する。

論文

JAERI recoil mass separator

池添 博; 永目 諭一郎; 生田 智彦*; 濱田 真悟; 西中 一朗; 大槻 勤*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 376, p.420 - 427, 1996/00

 被引用回数:38 パーセンタイル:93.32(Instruments & Instrumentation)

反跳生成核分離装置がタンデム加速器の実験装置として建設され、その性能テストが、重イオンビーム$$^{127}$$Iと$$^{28}$$Siを使って行われた。設計値どおりの性能が確認された。特にこの装置は、バックグランドを低減するため、装置に工夫がなされており、これによってバックグランドを大きく減少でき、断面積の極小さな反応生成物も検出できるようになった。ここでは装置の仕様とビームテストの結果を報告する。主な結果は、ゼロ度方向(ビームの入射方向)でのバックグランドはビーム量約10$$^{12}$$に1個の割合であった。又生成核の質量分解能はA/$$Delta$$A~300であった。

論文

Heavy-ion fusion and JAERI recoil mass separator

池添 博; 永目 諭一郎; 西中 一朗; 生田 智彦*; 濱田 真悟; 杉山 康治; 井出野 一実; 大槻 勤*; 佐々木 玲二*; 青木 由香*

2nd Japan-Italy Joint Symp. 95 on Prespectives in Heavy Ion Physics, 0, p.54 - 67, 1995/00

重元素や未知の重いアイソトープを加速器を使って合成する場合、熱い融合反応と冷たい融合反応が使われてきた。複合核の励起エネルギーを最小にするため、両反応とも融合障壁近傍の入射エネルギーで反応を行う。この低エネルギー反応では、原子核の変形度や標的核の原子番号と入射粒子の原子番号の積Z$$_{1}$$Z$$_{2}$$の大きさが大きく融合確率に影響する。この報告では、熱い融合反応では完全融合反応が起きており生成核合成にとって有利であるが、冷たい融合反応ではほとんどが不完全融合であり生成核の合成確率は計算値より極端に小さくなる。これは融合断面積の測定結果より結論づけられる。又入射粒子として中性子過剰核を用いた方が有利であることものべる。さらに測定装置が完成したのでその概要を発表する。

論文

Results of DWBA analysis for ($$^{6}$$Li,d) and ($$alpha$$,p) reaction in respect of primordial nuclear synthesis; Some related topics to nuclear astrophysics and cosmology

濱田 真悟; 安江 正治*; R.J.Peterson*

研究会報告集,短寿命核ビームの科学 93, 0, p.309 - 312, 1994/06

東大核研SFサイクロトロン施設での$$^{6}$$Liビームを用いて$$^{24}$$Mg($$^{6}$$Li,d)$$^{28}$$Si反応をE$$_{Li}$$=44,55,73MeVにわたって測定した。その逆反応である$$^{28}$$Si(d,$$^{6}$$Li)$$^{24}$$Mg反応を阪大RCNPにおいて偏極重陽子ビームを用いて測定した。またさらに$$^{7}$$Li原子核をターゲットして上記東大SFサイクロトロンよりの$$^{4}$$Heビームを用いて、$$^{7}$$Li($$alpha$$,p)$$^{10}$$Be反応を測定した。本研究会の発表はこれらの実験データを発表者のDWBA解析の結果とともに公表する予定である。この核反応のデータは最近注目の集まっている原始宇宙初期の元素合成過程を知るうえで価値がある。

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