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佐藤 隆博; 横山 彰人; 喜多村 茜; 大久保 猛; 石井 保行; 高畠 容子; 渡部 創; 駒 義和; 加田 渉*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 371, p.419 - 423, 2016/03
被引用回数：7 パーセンタイル：54.81(Instruments & Instrumentation)The cross-sectional distribution of neodymium (Nd) simulating minor actinides (MA) in a minute globular adsorbent of less than 50 
m in diameter was measured using PIXE (particle induced X-ray emission)-CT (computed tomography) with a 3-MeV proton microbeam for the investigation of residual MA in extraction chromatography of spent fast reactor fuel. The measurement area was 100 
100 m
corresponding to 128 128 pixels of projection images. The adsorbent target was placed on an automatic rotation stage with 9
step. Forty projections of the adsorbent were finally measured, and image reconstruction was carried out by the modified ML-EM (maximum likelihood expectation maximization) method. As a result, the cross-sectional distribution of Nd in the adsorbent was successfully observed, and it was first revealed that Nd remained in the region corresponding to internal cavities of the adsorbent even after an elution process. This fact implies that the internal structure of the adsorbent must be modified for the improvement of the recovery rate of MA.
神藤 勝啓; 市川 雅浩; 高橋 康之*; 久保 隆司*; 堤 和昌; 菊地 孝行; 春日井 敦; 杉本 昌義; Gobin, R.*; Girardot, P.*; et al.
Proceedings of 11th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.1009 - 1012, 2014/10
加速器駆動型中性子源を用いた核融合炉材料開発施設である国際核融合炉材料照射施設(IFMIF)の工学実証のための原型加速器の開発が進められている。この加速器は入射器、RFQ及び超伝導リナックで構成された重陽子線形加速器であり、9MeV/125mAの連続ビーム生成を目指している。入射器はフランス原子力庁サクレー研究所(CEA Saclay)で2012年秋まで100keV/140mAの陽子及び重陽子の連続ビーム試験を行った。ビーム試験終了後、この入射器は青森県六ケ所村の国際核融合エネルギー研究センター(IFERC)に搬送された。IFERCでIFMIF/EVEDA原型加速器として駆動するための第一段階として、2014年夏より更なる品質向上を目指した入射器のビーム試験を行うために2013年末より入射器の据付作業を開始した。本発表ではCEA Saclayでのビーム試験の結果、IFERCでの入射器の据付状況について報告する。
園田 哲*; 和田 道治*; 富田 英生*; 坂本 知佳*; 高塚 卓旦*; 古川 武*; 飯村 秀紀; 伊藤 由太*; 久保 敏幸*; 松尾 由賀利*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 295, p.1 - 10, 2013/01
被引用回数：21 パーセンタイル：83.7(Instruments & Instrumentation)ガスセル中でのレーザー共鳴イオン化を用いた新しいタイプのイオン源を開発した。このイオン源は、ガスセル中に入射した放射性核種の原子を、レーザーでイオン化して、オンラインで質量分離するためのものである。このイオン源の特長は、ガスセルからイオンを引き出す出口に六極イオンガイドを付けて差動排気することにより、同位体分離装置を高真空に保ちながらガスセルの出口径を大きくした点にある。これによって、ガス中でイオン化されたイオンの引出し時間が短くなり、より短寿命の放射性核種の分離が可能となった。このイオン源は、理化学研究所の放射性イオンビーム施設(RIBF)で使用される予定である。
大平 茂; 内海 重雄*; 久保 隆司; 米本 和浩; 粕谷 研一; 江尻 伸太郎; 木村 晴行; 奥村 義和
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.9, p.665 - 669, 2010/08
日本と欧州原子力共同体の間のBA協定に基づき、幅広いアプローチ活動のために原子力機構が日本の六ヶ所村に新しいサイトを建設した。この新しいサイトでは、BA活動の3つの事業のうち2つ、すなわち国際核融合エネルギー研究センター(IFERC)及び国際核融合材料照射施設の工学設計,工学実証活動(IFMIF/EVEDA)の事業の活動が行われる。2009年3月に管理研究棟が完成し、その他の3つの研究施設、計算機・遠隔実験棟,原型炉R&D棟及びIFMIF/EVEDA開発試験棟が2010年の3月までに竣工する予定である。本発表では、サイト及び施設の整備スケジュール,それぞれの施設の概要及び特にIFMIF/EVEDA開発試験棟の仕様について述べる。
Mosnier, A.*; Beauvais, P. Y.*; Branas, B.*; Comunian, M.*; Facco, A.*; Garin, P.*; Gobin, R.*; Gournay, J. F.*; Heidinger, R.*; Ibarra, A.*; et al.
Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.588 - 590, 2010/05
The objectives of the IFMIF/EVEDA project are to produce the detailed design of the entire IFMIF facility, as well as to build and test a number of prototypes, including a high-intensity CW deuteron accelerator (125 mA @ 9 MeV). Most of the accelerator components (injector, RFQ, superconducting RF-linac, transport line and beam dump, RF systems, local control systems, beam instrumentation) are designed and provided by European institutions (CEA/Saclay, CIEMAT, INFN/LNL, SCK-CEN), while the RFQ couplers, the supervision of the control system and the building including utilities constructed at Rokkasho BA site are provided by JAEA. The coordination between Europe and Japan is ensured by an international project team, located in Rokkasho, where the accelerator will be installed and commissioned. The design and R&D activities are presented, as well as the schedule of the prototype accelerator.
神藤 勝啓; Vermare, C.*; 浅原 浩雄; 杉本 昌義; Garin, P.*; 前原 直; 高橋 博樹; 榊 泰直; 小島 敏行; 大平 茂; et al.
Proceedings of 6th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (CD-ROM), p.668 - 670, 2010/03
国際核融合材料照射施設(IFMIF)に関する工学実証及び工学設計活動(EVEDA)における原型加速器の2008年度の進捗について報告する。原型加速器のすべての加速器機器は、それぞれ設計が始まり、製作や個別試験についての計画を策定し、設計パラメータを決めてきた。個々の機器の進捗を分析し、IFMIF加速器の工学実証の計画を検討した結果、事業期間を2014年まで延長することが提案され、BA運営委員会で承認された。本発表では、各加速器機器の設計状況、欧州と日本が担当している加速器機器群と、日本が担当している六ヶ所村のIFMIF/EVEDA開発試験棟建屋のインターフェイスや現在までに提案されている工学実証試験での運転計画を報告する。
山本 将博*; 本田 洋介*; 宮島 司*; 内山 隆司*; 小林 正則*; 武藤 俊哉*; 松葉 俊哉*; 坂中 章悟*; 佐藤 康太郎*; 斉藤 義男*; et al.
Proceedings of 6th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (CD-ROM), p.860 - 862, 2009/08
ERL実証機となるコンパクトERL(cERL)の建設準備がKEK東カウンターホールにて進められている。cERL早期運転実現のため、開発要素の多い電子銃部については実機開発の他、バックアップ及びR&D機として原子力機構及び高エネルギー加速器研究機構それぞれにおいて同時に開発を進めることとなった。現在原子力機構で先行して立上げが行われている1号機に対し、今後高エネルギー加速器研究機構にて立上げる2号機では、1号機との互換性を持たせつつも、(1)透過型光陰極の採用,(2)光陰極複数同時活性化及びその保存機能を持つ準備システムの開発,(3)電子銃の極高真空化のための真空系及び600kV絶縁セラミック管の開発・改良に力点を置き、現在設計を進めている。
中野 佳洋; 大久保 努; 駒 義和
Journal of Nuclear Science and Technology, 46(5), p.436 - 442, 2009/05
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)軽水炉に先進湿式再処理で回収したウランを装荷した場合に、除染係数(DF)が炉心核特性に与える影響を評価した。再処理においては、DFの値に対応した量の超ウラン元素(TRU)や核分裂生成物(FP)が、回収されたウラン製品に混入する。先進湿式再処理の代表的なDF値100と、これに加えて1000及び無限大とした3つのケースでTRUやFP混入量を評価し、これら不純物と
Uの中性子捕獲により生成される
Uが炉心の核特性に与える影響を評価した。計算はAPWRについて行った。初期U濃縮度は4.6%,取出燃焼度を49GWd/tとし、使用済燃料中のU組成を求めた。DFが無限大の場合で、同じ燃焼度49GWd/tを達成するためには回収ウランを5.24%まで濃縮する必要があることがわかった。DFを100としても必要な濃縮度の増分はわずかであり、濃縮度に与えるDFの影響は少ないことがわかった。減速材温度係数に対しても検討を行い、これについてのDFは有意な影響を与えないことがわかった。
久保 美和*; 林 克典*
JNC TJ8430 2005-001, 61 Pages, 2005/03
JNC-TJ8430-2005-001.pdf:1.77MB
低放射性廃棄物処理技術開発施設(LWTF)では、再処理施設で発生する硝酸ナトリウムを含む低放射性廃液を廃棄体化する方法として、セメント固化処理法を検討している。ここで作製されるセメント固化体は、硝酸塩(硝酸ナトリウム)及び亜硝酸塩(亜硝酸ナトリウム)を含むことから、消防法における第一類の危険物(酸化性固体)に該当する可能性があるため、模擬廃液を用いたセメント固化体を作製し、危険物判定試験を実施することとした。 危険物判定試験の結果、鉄管試験及び大量燃焼試験では、共に「危険性なし」との結果となり、総合判定で「非危険物」との結果となった。燃焼試験及び落球式打撃感度試験では、共に「ランク3」との結果となり、総合判定で「非危険物」との結果となった。得られた知見として、この度の試験は、セメント固化体に対する塩充填率を55wt%としたため、作製される廃液のセメント固化体の塩充填率が55wt%を超えない限り本試験の結果が踏襲される。
久保 美和*; 佐々木 忠志*
JNC TJ8430 2005-003, 91 Pages, 2005/02
JNC-TJ8430-2005-003.pdf:0.64MB
低放射性廃棄物処理技術開発施設(LWTF)では、再処理施設で発生する硝酸ナトリウムを含む低放射性廃液を廃棄体化する方法として、セメント固化処理法を検討している。硝酸塩廃液の固化: 高温での固化は、セメントの急激な水和反応を生じさせ、混練時の急結や流動性低下を引き起こした。しかしながら、流動性を向上させる分散剤の添加およびセメントの硬化に必要な硬化液添加量の変更により、80C程度で固化可能であることを確認した。これにより、想定しているセメント固化方法が硝酸塩廃液に適用できることを確認した。スラリ廃液の固化: スラリ廃液の固化では、流動性の低下および圧縮強度の低下現象が見られた。これは廃液に含まれるリン酸塩の影響によるものと考えられ、リン酸塩濃度を0g/Lとするスラリ修正廃液の場合であれば、廃液温度80C、濃縮度65wt%で、塩充填率50wt%の固化が可能であることを確認した。NaNO
、NaHCO
、NaSO
の含有量増加はそれぞれ、硬化遅延、圧縮強度の低下、流動性の低下を引き起こすことがわかった。なお、リン酸塩を単独で固化する場合は、含水塩(NaPO・8HO)として塩充填率50wt%(無水塩換算の塩充填率: 26.6wt%)の固化が可能であった。
吉田 清; 高橋 良和; Mitchell, N.*; Bessette, D.*; 久保 博篤*; 杉本 誠; 布谷 嘉彦; 奥野 清
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 14(2), p.1405 - 1409, 2004/06
被引用回数：16 パーセンタイル：59.95(Engineering, Electrical & Electronic)ITER中心ソレノイド(CS)は、半径2mで高さ12mの円筒状の超伝導マグネットで、6個のパンケーキ巻線から構成され、プラズマの形状制御に使用される。6個のパンケーキ巻線は巻線間の圧力を保つために、軸方向に圧縮する構造物で支持される。CS導体はNbSnケーブルとステンレス鋼のコンジットから構成されるケーブル・イン・コンジット導体である。CSモデル・コイルの実験結果を反映させると、運転のマージンを見直す必要があり、さらに大きなケーブル、または電流容量がより大きいケーブルが必要とされた。そこで、超伝導素線にブロンズ法(NbTi)Snを採用するとともに、コンジットに高Mnステンレス鋼を用いることとした。その結果、ケーブルの大きさを抑え、疲労限界以下で設計できることがわかった。また、応力集中の発生しやすいヘリウム冷媒入口の構造の改善,電流口出し部の補強部の見直しを行った。さらに、6個のモジュールを締付ける構造物を、9分割にすることにより、冷却配管の応力を低減した。以上の改良を施したCSコイルはITERの要求性能をすべて満足する見通しが得られた。
新井 和邦*; 二ノ宮 晃*; 石郷岡 猛*; 高野 克敏*; 中嶋 秀夫; Michael, P.*; Vieira, R.*; Martovetsky, N.*; Sborchia, C.*; Alekseev, A.*; et al.
Cryogenics, 44(1), p.15 - 27, 2004/01
被引用回数：3 パーセンタイル：15.45(Thermodynamics)ITER計画のもとで中心ソレノイド・モデル・コイルの試験を行い、コイルで発生するAE信号を直流運転時に測定した。その結果、コイルで発生するAE信号は、超伝導導体で発生する交流損失と関係があることが明らかになった。このことは、コイルの繰り返し通電時の撚線の動き及び素線間接触の剥がれにより交流損失が発生し、それらの動きをAE信号として測定したことを示している。また、AE信号はコイルのバランス電圧で見られる電圧スパイクとも関係があり、機械的攪乱が存在していることが明らかとなった。このことから、CSモデル・コイルにおいては、機械的攪乱の発生場所はAE信号及び電圧スパイクの情報を用いることで求めることが可能である。
加藤 崇; 辻 博史; 安藤 俊就; 高橋 良和; 中嶋 秀夫; 杉本 誠; 礒野 高明; 小泉 徳潔; 河野 勝己; 押切 雅幸*; et al.
Fusion Engineering and Design, 56-57, p.59 - 70, 2001/10
被引用回数：17 パーセンタイル：74.75(Nuclear Science & Technology)ITER中心ソレノイド・モデル・コイルは、1992年より設計・製作を開始し、1999年に完成した。2000年2月末に原研に建設されたコイル試験装置への据え付けが終了し、3月より第1回のコイル実験が開始され、8月末に終了した。本実験により、コイルの定格性能である磁場13Tを達成したとともに、コイルに課せられた設計性能が十分に満足されていることを実証することができた。本論文は、上記実験結果につき、直流通電、急速励磁通電、1万回サイクル試験結果としてまとめる。また、性能評価として、分流開始温度特性、安定性特性、クエンチ特性についても言及する。
辻 博史; 奥野 清*; Thome, R.*; Salpietro, E.*; Egorov, S. A.*; Martovetsky, N.*; Ricci, M.*; Zanino, R.*; Zahn, G.*; Martinez, A.*; et al.
Nuclear Fusion, 41(5), p.645 - 651, 2001/05
被引用回数：57 パーセンタイル：83.45(Physics, Fluids & Plasmas)ITERを構成する3群の超伝導コイルでは、中心ソレノイド・コイルが最も高い磁場13Tを0.4T/s以上の速度で急速励起するパルス動作が要求される点で、最も技術的難度の高いコイルである。そこで中心ソレノイド・コイル工学設計の妥当性を確認し、併せてコイルの製作技術を開発する目的で、中心ソレノイド・モデル・コイルの開発が進められてきた。約8年をかけて完成したモデル・コイルの実験がこの程、国際共同作業として原研で実施され、技術開発目標をすべて満足する実験成果と貴重な技術データが得られた。
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：51.48(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。
栗田 源一; 牛草 健吉; 菊池 満; 永島 圭介; 閨谷 譲; 宮 直之; 豊島 昇; 高橋 良和; 林 巧; 栗山 正明; et al.
Proceedings of 17th IEEE/NPSS Symposium Fusion Engineering (SOFE'97), 1, p.233 - 236, 1998/00
SSTRのような定常トカマク炉を実現するためにはアルファ粒子の加熱に加えて、高q(5~6)と高
(2~2.5)において、良好な粒子制御体での高いエネルギー閉込め(Hファクター
2)、安定な高規格化(
~3.5)、高いブートストラップ電流の割合と高効率電流駆動、ダイバータによる熱負荷の軽減とヘリウム排気等を同時に達成する必要がある。定常炉心試験装置は、ITERの先進的シナリオに貢献すると同時に、このような炉に適した運転モードを重水素を用いて確立するために、研究されている。18個のTFコイルは、R=4.8mにおいて6.25Tのトロイダル磁場を発生し、10組のPFコイルは、楕円度2まで、三角形度は、ダブルヌルで0.8までとれる設計となっている。電流駆動系は、広い範囲の電流分布制御ができるように、合計60MWの負イオンNBIとECHの組合せとなっている。
飛田 健次; 草間 義紀; 中村 博雄; 伊藤 孝雄; 塚原 美光; 根本 正博; 久保 博孝; 竹内 浩; 栗山 正明; 松岡 守; et al.
Nuclear Fusion, 31(5), p.956 - 960, 1991/00
被引用回数：6 パーセンタイル：35.24(Physics, Fluids & Plasmas)二電子移行反応を利用して、JT-60プラズマ中に含まれる熱および熱外領域のヘリウムイオンの検出を試みた。この方法によって、ヘリウムイオン密度とそのエネルギー分布が測定された。得られた密度およびエネルギー分布は、他のプラズマ診断法または理論とつじつまが合った。この結果は、核融合プラズマ中のヘリウム灰の検出法としての二電子移行反応法の適用性を示す。
久保 隆司; 奥村 義和; 大平 茂; 前原 直; 榊 泰直; 大西 世紀; 米本 和浩; 小島 敏行; Garin, P.*; 杉本 昌義; et al.
no journal, ,
IFMIF/EVEDAのうち加速器系の工学実証試験を行う加速器試験建家は、青森県六ヶ所村に開設されるBAサイト内に建設される。実施設計及び建設工事に先立ち、日欧協議により合意した基本設計に基づく調達取決めを日欧の実施機関間で結んでいる。実施設計は平成19年度に行い、平成20年度から建設工事を開始する。加速器試験建家は、東西約58m,南北約37m,延床面積約2,020m
の規模である。建家内の配置は、南北の中央に加速器室があり、その北側に高周波源及び電源関係を、南側に給排気設備及び冷却水設備を配置している。制御室を含むユーティリティ関係は建家の北西側にまとめている。遮蔽設計は、日欧の専門家による評価に基づいて行っている。IFMIF/EVEDAで試験する加速器は、重陽子を125mA, 10MeV程度まで加速する計画であり、発生する放射線遮蔽のために、加速器室は厚さ1.5mの普通コンクリートの遮蔽体で覆われている。また、中性子のストリーミング防止のために、高周波導波管は地下ピットを、給排気ダクトは加速器室上部に設けた迷路を経由して加速器室内に引き込まれる。冷却水配管は壁貫通としている。
久保 隆司; 前原 直; 大平 茂; 高橋 博樹; 米本 和浩; 小島 敏行; 菊地 孝行; 榊 泰直; 木村 晴行; 奥村 義和; et al.
no journal, ,
国際核融合材料照射施設(IFMIF)での工学実証及び工学設計活動(EVEDA)における原型加速器の実証施設であるIFMFI/EVEDA開発試験棟は、日欧国際協力である幅広いアプローチ活動(BA)の一環として、青森県六ヶ所村にある国際核融合エネルギー研究センター敷地内で建設中である。本建家の実施設計は平成19年度に行われ、平成20年3月に着工した。建家の規模は、東西58m,南北37m,最高高さ10.95m,延床面積2019.5mの鉄骨造平屋建てである。建家内の配置は、中央に加速器室があり、その南側に空調,排気,加速器冷却水の各機械室,北側に高周波源関係の機械室となっている。加速器室の内空は、東西41.5m,南北8m,高さ7mであり、周囲を1.5m厚さのコンクリートで構成されている。工事は、平成20年12月までに基礎及び加速器室ピットを含む地下躯体の構築を完了し、平成21年3月の工事再開後、5月末に加速器室が構築された。その後鉄骨組立及び機械室等の床コンクリート打設を行い、現在屋根工事を行っている。今後外装,内装,設備工事を行い、平成22年1月からの設備関係の試験調整を経て、平成22年3月に竣工する予定である。本報告では、建設工事の進捗状況を報告するとともに、遮蔽及び機器配置の特徴について報告する。
神藤 勝啓; 大平 茂; 菊地 孝行; 久保 隆司; 米本 和浩; 粕谷 研一; 前原 直; 高橋 博樹; 小島 敏行; 堤 和昌; et al.
no journal, ,
IFMIF/EVEDA事業の加速器系の日本側タスクの現状及び今後の予定を報告する。2010年3月に原型加速器のビーム試験を行うIFMIF/EVEDA開発試験棟が竣工した。今後2年間で、原型加速器を駆動するための電源設備,2次冷却水循環設備の設置や、ビームダンプ周辺の局所補助遮蔽壁などを設置し、2012年より加速器機器の搬入及び上流側より段階的にビーム試験を行う予定である。軸長9.8mのRFQの中央部に直径90mmの8つのポートからRFパワーを供給するためのRFカプラーの開発では、これまでに4-1/16インチと6-1/8インチの2種類のRF真空窓,同軸管を介したループアンテナによるRFカプラーの設計を行った。テストベンチを製作し、検証試験の結果によって採用するRF真空窓のサイズの選定を行う予定である。加速器制御では、人員保護システムや機器保護システム,タイミングシステムは、特に高い信頼性が求められる。これらのシステムはテストベンチを製作して試験を進めてきた。今冬よりCEAでの入射器のビーム試験でそれらのシステムを組み込んで制御系の試験を行い、原型加速器制御系の設計及び開発に反映させる。
