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林 健太郎*; 笠原 清司; 栗原 孝平*; 中垣 隆雄*; Yan, X.; 稲垣 嘉之; 小川 益郎
ISIJ International, 55(2), p.348 - 358, 2015/02
被引用回数：8 パーセンタイル：39.68(Metallurgy & Metallurgical Engineering)炭素循環製鉄(iACRES)のフローモデルによるプロセス評価により、iACRESへの高温ガス炉(HTGR)の適用性を評価した。高温電解で高炉ガス中のCO
をCOに還元して高炉にリサイクルするSOECシステムと、ISプロセスで製造したHによる逆シフト反応でCOをCOに還元して高炉にリサイクルするRWGSシステムを検討し、通常の高炉製鉄と比較した。逆シフト反応で消費されない分のHが高炉で鉄源の還元に使われたことが、RWGSシステムの方が原料炭節約とCO排出削減への効果が大きくなった原因であった。どの機器の改良がHTGR熱の効率的利用のために有用化を示すために、HTGR, SOEC, RWGSの熱収支解析を行った。SOECについては、ジュール熱の削減のためにCO電解温度の最適化が求められ、RWGSについては高いISプロセス水素製造効率が要求された。HTGR単位熱量当たりCO排出削減量の比較から、SOECシステムの方がより効率よくHTGR熱を利用できることが示された。
emission reduction of active carbon recycling energy system for ironmaking by modeling with Aspen Plus鈴木 克樹*; 林 健太郎*; 栗原 孝平*; 中垣 隆雄*; 笠原 清司
ISIJ International, 55(2), p.340 - 347, 2015/02
被引用回数：19 パーセンタイル：64.17(Metallurgy & Metallurgical Engineering)製鉄におけるCO排出量削減のために炭素循環製鉄(iACRES)が提案された。iACRESの効果を定量的に評価するために、化学プロセスシミュレータAspen PlusによりiACRESのプロセスフローモデルを作成し、熱物質収支からCO排出量とエクセルギー収支の解析を行った。高温ガス炉(HTGR)のエクセルギーを用いた固体酸化物電解(SOEC)と逆シフト反応をCO再生法として想定し、SOECではCO回収貯蔵の有無も考慮した。iACRESによってCO、Hが高炉に循環されたことによりCO排出量は3-11%削減されたが、CO再生のためにHTGRからのエクセルギーを投入したためエクセルギー有効率は1-7%低下した。
林 健太郎*; 笠原 清司; 栗原 孝平*; 中垣 隆雄*; Yan, X.; 稲垣 嘉之; 小川 益郎
炭素循環製鉄研究会成果報告書; 炭素循環製鉄の展開, p.42 - 62, 2015/02
高温ガス炉(HTGR)を適用した炭素循環製鉄(iACRES)のフローモデルによるプロセス評価を行った。高温電解で高炉ガス中のCOをCOに還元して高炉にリサイクルするSOECシステムと、ISプロセスで製造したHによる逆シフト反応でCOをCOに還元して高炉にリサイクルするRWGSシステムを検討し、通常の高炉製鉄と比較した。原料炭消費量はSOECシステムで4.3%、RWGSシステムで10.3%削減され、CO排出量はSOECシステムで3.4%、RWGSシステムで8.2%削減された。逆シフト反応で消費されずに残存したHが高炉で鉄源の還元に使われることが、RWGSシステムにおいて原料炭消費の節約割合とCO排出削減率が大きくなった原因であった。SOECシステムではCO電解、RWGSシステムではISプロセス水素製造が最も多くの熱量を消費し、HTGR熱の効率的利用のために、CO電解温度の最適化や高いISプロセス水素製造効率が求められた。典型的な高炉1基あたり、SOECシステムでは0.5基、RWGSシステムでは2基のHTGRが必要となった。逆シフト反応で未反応のHを再利用することで、RWGSシステムのHTGR熱の効率的利用と、CO排出量削減が期待される。
林 健太郎*; 鈴木 克樹*; 栗原 孝平*; 中垣 隆雄*; 笠原 清司
炭素循環製鉄研究会成果報告書; 炭素循環製鉄の展開, p.27 - 41, 2015/02
炭素循環製鉄(iACRES)によって、製鉄における石炭消費量とCO排出量の削減が期待される。iACRESの効果を定量的に評価するために、化学プロセスシミュレータAspen PlusによりiACRESプロセスにおける高炉のフロー図を作成し、熱物質収支からCO排出量とエクセルギー収支の解析を行った。高温ガス炉(HTGR)のエクセルギーを用いた固体酸化物電解(SOEC)と逆シフト反応をCO再生法として想定し、SOECではCO回収貯蔵の有無も考慮した。iACRESによって石炭消費量が削減されたことによりCO排出量は3-11%削減されたが、CO再生のためにHTGRからのエクセルギーを投入したためエクセルギー有効率は1-7%低下した。
collisions at 
= 200 and 62.4 GeVAdare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.
Physical Review C, 83(6), p.064903_1 - 064903_29, 2011/06
被引用回数：184 パーセンタイル：99.44(Physics, Nuclear)200GeVと62.4GeVでの陽子陽子の中心衝突からの
の横運動量分布及び収量をRHICのPHENIX実験によって測定した。それぞれエネルギーでの逆スロープパラメーター、平均横運動量及び単位rapidityあたりの収量を求め、異なるエネルギーでの他の測定結果と比較する。また
や
スケーリングのようなスケーリングについて示して陽子陽子衝突における粒子生成メカニズムについて議論する。さらに測定したスペクトルを二次の摂動QCDの計算と比較する。
小関 隆久; 鈴木 喜雄; 戸塚 俊之; 射場 克幸*; 中島 康平; 坂田 信也; 諫山 明彦; 井手 俊介; 竹永 秀信; 大島 貴幸; et al.
no journal, ,
核融合研究開発においては、大型装置による実験・実証が不可欠であり、そのため数少ない装置を国内あるいは国際協力に基づいて運営し、遠隔地に居る多くの研究者を取込み、共同して多様な研究を実施することが鍵となっている。その有効な方法として遠隔実験システムがあるが、安全性と操作性のトレードオフを図ることが課題であった。JT-60Uでは高度なネットワークセキュリティーを有する遠隔実験システムを開発し、検証した。これは、グリッド計算基盤技術として開発されたセキュリティー技術を、核融合実験装置へ応用したものであり、Web技術を使った放電条件設定等の機能との組合せによって実現した。このシステムを用いて、ドイツ・マックスプランクプラズマ物理研究所から、JT-60Uへの遠隔実験を実施し、その有効性を実証した。この結果は、ITERへの遠隔実験の技術基盤となるものである。
小関 隆久; 鈴木 喜雄; 戸塚 俊之; 射場 克幸*; 坂田 信也; 宮戸 直亮; 諫山 明彦; 井手 俊介; Urso, L.*; Behler, K.*; et al.
no journal, ,
Remote experiment system with high network security has been developed in JT-60U. The remote experiment system is produced by personal authentication with a digital certificate and encryption of communication data to protect the JT-60U supervisory control system against illegal access. Remote experiment in JT-60U has been successfully demonstrated from Kyoto University (Japan) in 2006 and internationally from IPP Garching (Germany) in 2007. The validity of the system was obtained. Results are great advances towards remote experiments in ITER.
林 健太郎*; 栗原 孝平*; 中垣 隆雄*; 笠原 清司; Yan, X.; 稲垣 嘉之; 小川 益郎
no journal, ,
プロセスフロー計算による物質収支解析により、高炉から排出されるCOをCOに再生してリサイクルする炭素循環型スマート製鉄(iACRES)への高温ガス炉の適用性評価を行った。CO再生法として、CO電解と、ISプロセスで製造したHとの逆シフト反応(RWGS)によるCO還元を検討した。CO還元プロセスでは、RWGS反応平衡を保つために化学量論比よりも多量のHを製造する必要があり、主としてそのために高炉1基当たりのHTGR数が多くなった。RWGSで消費されなかったHが高炉に吹き込まれて鉄鉱石還元に使われるため、CO還元プロセスの方が単位溶銑製造量あたりのCO排出削減幅が大きくなるものの、HTGR1基当たり排出削減量ではCO電解プロセスが上回った。
林 健太郎*; 鈴木 克樹*; 栗原 孝平*; 中垣 隆雄*; 笠原 清司
no journal, ,
炭素循環製鉄の化学プロセスシミュレータAspen Plusによるモデル化と、システム全体のCO排出量、エクセルギー消費量評価を行った。CO再生法として、CO電解と、HTGR-ISプロセスで製造したHとの逆シフト反応(RWGS)によるCO還元を検討した。CO還元プロセスでは、RWGS平衡を保つために化学量論比よりも多量のHが投入され、未消費Hは高炉で鉄鉱石還元に使われる。そのため、CO還元プロセスの方がCO排出削減幅が大きくなるものの、エクセルギー消費量も大きくなった。CO電解プロセスでは、BFG循環率, CO還元率の上昇により炭素循環量が増大し、CO排出量は削減されるものの、電解電力増大のために、後者ではエクセルギー消費量が大きくなった。
田中 万也; 栗原 雄一*; 富田 純平; Maamoun, I.; 山崎 信哉*; 徳永 紘平; 福山 賢仁*; 香西 直文
no journal, ,
本研究では、人形峠環境技術センターの鉱さいたい積場において表層堆積物と水試料を採取してそれぞれ
Ra分析を行った。XRD分析から堆積物は主にフェリハイドライトやゲーサイトなどの鉄水酸化物からなることが分かった。堆積物のRa濃度は12,000から29,000Bq/kgで水中のRa濃度は60から580mBq/Lであった。結果として、堆積物と水との間の見かけの分配係数は3.1
10
から3.810
mL/gと見積もられた。これは、フェリハイドライトやゲーサイトに対して実験的に求められている分配係数よりも高い値であった。そのため、マンガン(IV)酸化物のようなラジウムを強く吸着するような鉱物が堆積物中に微量に含まれている可能性や下層堆積物からのラジウム供給により表層堆積物中のRa濃度が高まっている可能性がある。
田中 万也; 栗原 雄一*; 富田 純平; 山崎 信哉*; 徳永 紘平; 香西 直文
no journal, ,
本研究では、原子力機構人形峠環境技術センターの鉱さいたい積場で採取した堆積物及び水試料のラジウム226濃度の分析を行った。堆積物は主にフェリハイドライトやゲーサイトなどの鉄水酸化物からなり、ラジウム226濃度は12,000-29,000Bq/kgであった。一方、水試料中のラジウム226濃度は60-580mBq/Lであった。これらの堆積物と表層水中のラジウム226濃度から計算した見かけのラジウム固液分配係数は、フェリハイドライトやゲーサイトに対して実験的に求められた値よりも高かった。したがって、鉄水酸化物と表層水の間の単純な吸着平衡では堆積物中のラジウム226濃度を説明できない。そのため、ラジウムに対する鉄水酸化物以外のホストもしくは表層水以外のラジウム供給源を考える必要があることが分かった。
