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論文

国際核融合エネルギー研究センターの高性能計算機システムHeliosを利用した国内シミュレーション研究プロジェクトの進展

石澤 明宏*; 井戸村 泰宏; 今寺 賢志*; 糟谷 直宏*; 菅野 龍太郎*; 佐竹 真介*; 龍野 智哉*; 仲田 資季*; 沼波 政倫*; 前山 伸也*; et al.

プラズマ・核融合学会誌, 92(3), p.157 - 210, 2016/03

幅広いアプローチ協定に基づいて国際核融合エネルギー研究センター(IFERC)の計算機シミュレーションセンター(CSC)に設置された高性能計算機システムHeliosは、2012年1月に運用を開始し、日欧の磁気核融合シミュレーション研究に供用され、高い利用率の実績を示すとともに、炉心プラズマ物理から炉材料・炉工学にわたる広い分野で多くの研究成果に貢献している。本プロジェクトレビューの目的は、国内の大学や研究機関においてHeliosを利用して進められているシミュレーション研究プロジェクトとその成果を一望するとともに、今後予想される研究の進展を紹介することである。はじめにIFERC-CSCの概要を示した後、各研究プロジェクト毎にその目的、用いられる計算手法、これまでの研究成果、そして今後必要とされる計算を紹介する。

論文

Novel thienyl-dibenzothiophene oligomers end-capped by hexylphenyl groups as potential organic semiconductor materials

Duan, Z.*; Yang, Z.*; 星野 大樹*; 平尾 敏雄; 田口 光正; 大内 啓邦*; 柳 雄一郎*; 西岡 泰城*

Molecular Crystals and Liquid Crystals, 567(1), p.28 - 33, 2012/09

 被引用回数:3 パーセンタイル:42.73(Chemistry, Multidisciplinary)

近年、有機発光素子(OLEDs)や太陽電池,有機電界効果トランジスターなどに適した光電気特性を有する$$pi$$共役系高分子やオリゴマーが注目されている。これまでの研究により、ジベンゾチオフェンオリゴマーの主鎖にフェニレン基を導入することでHOMO(最高被占分子軌道)レベルが下がることや、酸化反応に対する耐性が上がることがわかってきた。本研究では、ジベンゾチオフェンの両端、2,8位あるいは3,7位にチエニル基を結合させ、さらにその外側にフェニレン基を導入した2種類のオリゴマーを分子設計し、化学合成した。光吸収,発光,電気化学特性,熱安定性を測定した結果、合成した2種類のオリゴマーは、分子設計通り耐酸化性が増大し、HOMOレベルが-5.50あるいは-5.31eVまで低下した。本オリゴマーは、OLEDsにおける電子輸送物質として利用されることが期待される。

報告書

ゲル化振動充填燃料小規模製造施設の調査

前川 一彦*; 吉村 忠宏*; 菊池 俊明*; 星野 康史*; 宗片 英樹*; 清水 真*

JNC TJ9420 2005-004, 284 Pages, 2005/02

JNC-TJ9420-2005-004.pdf:11.56MB

FBRサイクル実用化戦略調査研究では、候補となるFBRサイクルシステムについて安全性、経済性、環境負荷低減性、核拡散抵抗性、運転・保守補修性などの観点から総合的なシステム検討と特性評価を行っている。その一環として、FBR燃料を対象とする外部ゲル化プロセスによる振動充填燃料製造施設について調査を行った。 昨年度までに生産規模200tHM/yの燃料製造施設について、ゲル化工程および試薬回収工程の主要機器の概略検討を行うとともに、セル内機器配置設計、建屋配置設計を行い、安全性、経済性、廃棄物発生量等の検討を行ってきた。 今年度は、これまでの顆粒製造工程のほかに振動充填以降、燃料集合体貯蔵庫までを調査範囲に加え、遠隔自動化および遠隔保守性の観点から、主要機器の設計検討を深めるとともに、経済性を追求した小規模製造施設全体の概念を構築した。施設検討は50tHM/y規模施設を中心に実施し、生産規模200tHM/yの燃料製造施設についても見直し検討を行った。また、他の燃料製造システムとの比較評価を行うことを念頭に置き、振動充填以降の工程機器については、共通とするべき機器はペレット燃料製造と同等設計とした。その他、設計検討に基づき各規模施設の経済性及び環境負荷低減性に係わるシステム特性評価データを取得した。従来の設計と比較して、ゲル化顆粒製造工程についてはプラグ輸送型の気流輸送設備の採用などを前提として工程セルの高さを下げ、振動充填以降の工程については、ペレット燃料製造の合理化配置を適用することで、燃料製造建屋がコンパクトになった。

報告書

低除染ペレット燃料製造施設構成の合理化に関する調査 別冊ー低除染燃料製造システムの量産化に関する評価手法の調査ー

前川 一彦*; 吉村 忠宏*; 星野 康史*; 宗片 英樹*; 田巻 喜久*

JNC TJ9420 2005-003, 280 Pages, 2005/02

JNC-TJ9420-2005-003.pdf:4.73MB

FBRサイクル実用化戦略調査研究の一環として、燃料製造システム間でプラント稼働率と廃棄物発生量の計算を行う特性評価シミュレーターを開発し、システム間の特性比較を実施した。今回はキャンペーン運転やバッチ処理装置に対応するプログラム改良を行ない、計算の精度を上げた。ペレットシステムとゲル化振動充填システムの比較を行なったところ、プラント稼働率及び環境負荷低減性の指標においてペレットシステムに有利な結果となった。

報告書

低除染ペレット燃料製造施設構成の合理化に関する調査

前川 一彦*; 吉村 忠宏*; 星野 康史*; 宗片 英樹*; 田巻 喜久*

JNC TJ9420 2005-002, 221 Pages, 2005/02

JNC-TJ9420-2005-002.pdf:7.16MB

FBRサイクル実用化戦略調査研究では、候補となるFBRサイクルシステムについて安全性、経済性、環境負荷低減性、核拡散抵抗性、運転・保守補修性などの観点から総合的なシステム検討と特性評価を行っている。その一環として、簡素化ペレット法を適用した低除染ペレット燃料製造施設構成の合理化に関する調査を行なった。

報告書

低除染燃料製造システム特性評価手法に関する調査(3)

谷本 亮二*; 吉村 忠宏*; 星野 康史*; 宗片 英樹*; 田巻 喜久*

JNC TJ9420 2004-003, 212 Pages, 2004/02

JNC-TJ9420-2004-003.pdf:117.29MB

FBRサイクル実用化戦略調査研究では、FBR燃料サイクルシステムについて検討を行っており、燃料製造システムの候補概念について安全性、経済性、環境負荷低減性等に関する特性の比較評価を行っている。フェーズⅡに入ってからプラントの稼働率と廃棄物発生量に着目して、燃料製造システム間の比較評価を可能とすることを目的とした研究を開始した。昨年度は、機器の故障頻度や定期交換を考慮した場合の廃棄物発生量との相関について検討を行い、製造システム間の特性比較の考え方を整理した。今年度は、各システムの特性評価ならびに昨年度に検討した特性比較の考え方に基づき、システム間の比較を行った。また、今後のシステム設計に資するため、特性評価のために整理した設計情報を一元的に取りまとめた。なお、評価対象のシステム特性は、相関を持つ稼働率に代表されるシステム安定性と廃棄物発生量に代表される環境負荷低減性とした。 この他、システム特性評価に先立ち、昨年度までに作成した特性評価シミュレータについて、より高精度な計算が可能となるよう、プログラムの修正と改良を行った。

報告書

低除染ペレット燃料製造施設構成の調査

谷本 亮二*; 吉村 忠宏*; 星野 康史*; 宗片 英樹*; 田巻 喜久*

JNC TJ9420 2004-002, 143 Pages, 2004/02

JNC-TJ9420-2004-002.pdf:72.69MB

FBRサイクル実用化調査研究フェーズIIの3年度として、昨年度までの調査検討に引き続き、低除染ペレット燃料製造施設の燃料要素検査工程以降の機器設備設計およびライン構成の検討を行った。また、固体廃棄物処理における洗浄・除染設備等の付帯設備の検討、セル内配置設計を行い、200tHM/年規模の燃料製造施設の概念を示すとともに、経済性、環境負荷低減性に関するシステム評価データを取得した。

報告書

脱硝転換設備概念の成立性調査(2)

谷本 亮二*; 吉村 忠宏*; 星野 康史*; 宗片 英樹*; 田巻 喜久*

JNC TJ9400 2004-002, 58 Pages, 2004/02

JNC-TJ9400-2004-002.pdf:1.39MB

本検討では、2002度に実施したセラミックス製脱硝容器の製作並びに硝酸ウラニル溶液を用いたマイクロ波脱硝、焙焼および還元試験に引き続き、小型のターンテーブル式脱硝転換装置を製作し、脱硝転換試験を行い、粉末物性や装置の健全性を評価することによりターンテーブル式脱硝転換装置の技術的成立性についての確認を行い、下記の成果を得た。(1)} 小型のターンテーブル式脱硝転換装置を製作し、マイクロ波脱硝、焙焼・還元、粉砕を行い、各装置の健全性について問題のないことを確認した。(2)} 粉砕後の粉末について粉末物性を測定し、従前のマイクロ波脱硝後の粉砕粉末とほぼ同等の粉末が得られることを確認した。(3)} 還元後の粉砕粉末をペレットに成型、焼結し、密度の高いペレットが得られることを確認した。(4)} 試験結果について、ターンテーブル式脱硝転換設備成立性の観点から検討を行い、開発課題を整理した。

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