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論文

PSTEP: Project for solar-terrestrial environment prediction

草野 完也*; 一本 潔*; 石井 守*; 三好 由純*; 余田 成男*; 秋吉 英治*; 浅井 歩*; 海老原 祐輔*; 藤原 均*; 後藤 忠徳*; et al.

Earth, Planets and Space (Internet), 73(1), p.159_1 - 159_29, 2021/12

 被引用回数:6 パーセンタイル:52.8(Geosciences, Multidisciplinary)

PSTEPとは、2015年4月から2020年3月まで日本国内の太陽・地球惑星圏に携わる研究者が協力して実施した科研費新学術領域研究である。この研究枠組みから500以上の査読付き論文が発表され、様々なセミナーやサマースクールが実施された。本論文では、その成果をまとめて報告する。

論文

Identified charged hadron production in $$p + p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 and 62.4 GeV

Adare, 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:176 パーセンタイル:99.41(Physics, Nuclear)

200GeVと62.4GeVでの陽子陽子の中心衝突からの$$pi, K, p$$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$$m_T$$$$x_T$$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。

論文

Azimuthal correlations of electrons from heavy-flavor decay with hadrons in $$p+p$$ and Au+Au collisions at $$sqrt{s_{NN}}$$ = 200 GeV

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Aramaki, Y.*; et al.

Physical Review C, 83(4), p.044912_1 - 044912_16, 2011/04

 被引用回数:7 パーセンタイル:49.81(Physics, Nuclear)

重いフレーバーのメソンの崩壊からの電子の測定は、このメソンの収量が金金衝突では陽子陽子に比べて抑制されていることを示している。われわれはこの研究をさらに進めて二つの粒子の相関、つまり重いフレーバーメソンの崩壊からの電子と、もう一つの重いフレーバーメソンあるいはジェットの破片からの荷電ハドロン、の相関を調べた。この測定は重いクォークとクォークグルオン物質の相互作用についてのより詳しい情報を与えるものである。われわれは特に金金衝突では陽子陽子に比べて反対側のジェットの形と収量が変化していることを見いだした。

報告書

核融合原型炉SlimCSの概念設計

飛田 健次; 西尾 敏*; 榎枝 幹男; 中村 博文; 林 巧; 朝倉 伸幸; 宇藤 裕康; 谷川 博康; 西谷 健夫; 礒野 高明; et al.

JAEA-Research 2010-019, 194 Pages, 2010/08

JAEA-Research-2010-019-01.pdf:48.47MB
JAEA-Research-2010-019-02.pdf:19.4MB

発電実証だけでなく、最終的には経済性までを一段階で見通しうる核融合原型炉SlimCSの概念設計の成果を報告する。核融合の開発では、これまで、1990年に提案されたSSTR(Steady State Tokamak Reactor)が標準的な原型炉概念とされてきたが、本研究はSSTRより軽量化を図るため小規模な中心ソレノイドを採用して炉全体の小型化と低アスペクト比化を図り、高ベータ及び高楕円度(グリーンワルド密度限界を高めうる)を持つ炉心プラズマにより高出力密度を目指した。主要パラメータは、プラズマ主半径5.5m,アスペクト比2.6,楕円度2.0,規格化ベータ値4.3,核融合出力2.95GW,平均中性子壁負荷3MW/m$$^{2}$$とした。この炉概念の技術的成立性を、プラズマ物理,炉構造,ブランケット,超伝導コイル,保守及び建屋の観点から検討した。

論文

Compact DEMO, SlimCS; Design progress and issues

飛田 健次; 西尾 敏; 榎枝 幹男; 川島 寿人; 栗田 源一; 谷川 博康; 中村 博文; 本多 充; 斎藤 愛*; 佐藤 聡; et al.

Nuclear Fusion, 49(7), p.075029_1 - 075029_10, 2009/07

 被引用回数:135 パーセンタイル:97.73(Physics, Fluids & Plasmas)

最近の核融合原型炉SlimCSに関する設計研究では、おもに、ブランケット,ダイバータ,材料,保守を含む炉構造の検討に重点を置いている。この設計研究における炉構造の基本的考え方とそれに関連する課題を報告する。楕円度のついたプラズマの安定化と高ベータ化のため、セクター大の導体シェルを交換ブランケットと固定ブランケット間に設置する構造とした。また、ブランケットには、加圧水冷却,固体増殖材を採用することとした。従来の原型炉設計で検討していた超臨界水冷却を利用するブランケット概念に比べ、トリチウム自給を満足するブランケット概念の選択肢はかなり絞られる。ダイバータ技術やその材料について考慮すると、原型炉のダイバータ板での熱流束上限は8MW/m$$^{2}$$以下とすべきであり、これは原型炉で取り扱うパワー(すなわち、アルファ加熱パワーと電流駆動パワーの和)に対して大きな制約となりうる。

論文

SlimCS; Compact low aspect ratio DEMO reactor with reduced-size central solenoid

飛田 健次; 西尾 敏; 佐藤 正泰; 櫻井 真治; 林 孝夫; 芝間 祐介; 礒野 高明; 榎枝 幹男; 中村 博文; 佐藤 聡; et al.

Nuclear Fusion, 47(8), p.892 - 899, 2007/08

 被引用回数:55 パーセンタイル:86.05(Physics, Fluids & Plasmas)

コンパクトな核融合原型炉概念SlimCSについて報告する。この原型炉は通常のトカマク炉と比べると小規模な中心ソレノイドコイル(CS)を採用している点に特徴がある。通常、CSの主要な役割はポロイダル磁束の供給とされるが、これをプラズマ形状制御とみなすことでCSの大幅な小型化が可能であり、これによりトロイダルコイルの軽量化しいては炉本体重量の低減が期待できる。さらに、CSの小型化はプラズマの低アスペクト比(=2.6)化を可能にし、高楕円度,大プラズマ電流化,高ベータ化など炉心プラズマの高出力密度を実現するうえで望ましい条件が整う。この結果、SlimCSはARIES-RSのような先進トカマク炉概念と同規模の炉寸法でありながら、比較的無理のない炉心プラズマ条件でほぼ同等の核融合出力を発生するメリットを持つ。

論文

原子力機構、新型MOX燃料用連続焼結設備の試運転を開始

栗田 一郎

日本原子力学会誌, 48(3), p.155 - 156, 2006/03

日本原子力研究開発機構(JAEA)は、高速増殖炉用MOX燃料の量産に適するよう、保守性と安全性を向上させた新型の連続焼結設備を国産技術により開発し、東海研究開発センター核燃料サイクル工学研究所プルトニウム燃料技術開発センターにおいて、2月8日より試験運転を開始した。この設備は、脱脂炉、焼結炉及びペレット搬送装置等で構成され、このうち焼結炉には、定期保守、ヒーター交換、耐熱レンガ交換などを通常のグローブ作業で行えるよう、本体上部にグローブボックスを取り付け、安全にかつ効率的にこれらの作業が行えるようにした。また、MOXペレットの設備への搬入・搬出を一つのグローブボックスで行えるよう合理化を図った。これらの技術開発により、従来設備と比較して、ヒーター交換等に要する期間を約1/4、費用を約1/10、放射性廃棄物発生量を約1/10へと大幅な削減が期待できる。また、設備内での焼結皿の詰まりを防止する新たな機構の採用等により、運転の信頼性の向上を図った。本設備については、今後、試験運転により性能を確認した後、高速実験炉「常陽」及び高速増殖原型炉「もんじゅ」の燃料製造設備として供用していく。

論文

Development of continuous sintering equipment for MOX fuel fabrication

山田 美一; 栗田 一郎; 鈴木 一敬; 品田 健太; 加藤 光昭*

Proceedings of International Conference on Nuclear Energy System for Future Generation and Global Sustainability (GLOBAL 2005) (CD-ROM), 5 Pages, 2005/10

MOX燃料加工施設であるプルトニウム燃料第三開発室のFBR燃料製造ラインにおけるグローブボックス一体型連続焼結設備について、国内技術により設計製作を行い保守性及び安全性の向上を図った。

論文

Advanced fusion technologies developed for JT-60 superconducting Tokamak

逆井 章; 石田 真一; 松川 誠; 秋野 昇; 安藤 俊就*; 新井 貴; 江里 幸一郎; 濱田 一弥; 市毛 尚志; 礒野 高明; et al.

Nuclear Fusion, 44(2), p.329 - 334, 2004/02

超伝導トカマク装置へのJT-60改修が計画されている。原型炉に繋がる先進的な核融合技術として、JT-60改修装置(JT-60SC)の設計のために超伝導マグネット技術やプラズマ対向機器を開発した。JT-60SCの超伝導トロイダル磁場コイル用として、高い臨界電流密度を可能とする、高い銅比4のニオブアルミ超伝導素線を新規に開発し、量産化に成功した。この素線と、突合せ溶接で作った全長30mの丸穴四角のステンレス製コンジットを用いて、実機サイズのケーブル・イン・コンジット導体を製作した。この導体を使用して、リアクト&ワインド法(熱処理後に巻線作業を行う製作方法)を実証するR&Dを進めている。ニオブアルミ導体の歪み劣化が小さいことを利用したこの製作方法は、将来の大型コイル製作の技術的な信頼性向上と低コストに繋がる先進的な超伝導技術として注目されている。JT-60SCのダイバータへの熱負荷10-15MW/m$$^{2}$$に耐える機器として、スクリュウ管を銅製ヒートシンクに設け、これと炭素繊維複合材,緩衝材を一体ロウ付けすることで、良好なプラズマ対向機器を開発した。電子ビーム照射試験により、この対向機器は従来のスワール管の場合と比較して約1.5倍の高い熱伝達率を達成することを明らかにした。

論文

Advanced fusion technologies developed for JT-60 superconducting Tokamak

逆井 章; 石田 真一; 松川 誠; 秋野 昇; 安藤 俊就*; 新井 貴; 江里 幸一郎; 濱田 一弥; 市毛 尚志; 礒野 高明; et al.

Nuclear Fusion, 44(2), p.329 - 334, 2004/02

 被引用回数:7 パーセンタイル:22.98(Physics, Fluids & Plasmas)

超伝導トカマク装置へのJT-60改修が計画されている。原型炉に繋がる先進的な核融合技術として、JT-60改修装置(JT-60SC)の設計のために超伝導マグネット技術やプラズマ対向機器を開発した。JT-60SCの超伝導トロイダル磁場コイル用として、高い臨界電流密度を可能とする、高い銅比4のニオブアルミ超伝導素線を新規に開発し、量産化に成功した。この素線と、突合せ溶接で作った全長30 mの丸穴四角のステンレス製コンジットを用いて、実機サイズのケーブル・イン・コンジット導体を製作した。この導体を用いて、リアクト&ワインド法(熱処理後に巻線作業を行う製作方法)を実証するR&Dを進めた。ニオブアルミ導体の歪み劣化が小さいことを利用したこの製作方法は、将来の大型コイル製作の技術的な信頼性向上と低コストに繋がる先進的な超伝導技術として注目されている。JT-60SCのダイバータへの熱負荷10-15MW/m$$^{2}$$に耐える機器として、スクリュウ管を銅製ヒートシンクに設け、これと炭素繊維複合材、緩衝材を一体ロウ付けすることで、良好なプラズマ対向機器を開発した。電子ビーム照射試験により、この対向機器は従来のスワール管の場合と比較して約1.5倍の高い熱伝達率を達成することを明らかにした。

論文

Development of fresh fuel packaging for ATR demonstration reactor

栗田 一郎; 倉上 順一

Proceedings of 10th International Symposium on the Packaging and Transportation of Radioactive Materials (PATRAM '92), p.1397 - 1402, 1992/00

動燃事業団では、ATR実証炉用新燃料集合体を輸送するため輸送容器を開発中である。本輸送容器は、新型転換炉実証炉に必要な燃料集合体数は原型炉「ふげん」よりも多いため、経済的に輸送できるよう設計されている。設計の特長は以下の通り。(1)輸送容器は燃料集合体を多数収納できる。(2)発泡ポリウレタンを衝撃緩衝材として採用している。(3)輸送容器の重量は、約10トンであり、11トントラックに積載可能である。輸送容器は、IAEAのB型輸送物の基準を満足する必要があり、動燃事業団では、設計の妥当性を検証するため、2基の原型容器を製作中である。今後、取扱試験、走行試験、9mからの落下試験、800$$^{circ}C$$30分間の耐火試験及びIAEAの基準に基づく他の安全性試験等を実施する予定である。

口頭

Development of a sea transport system for MOX powder

大内 祐一朗; 田所 昇; 北村 隆文; 吉田 幸正; 栗田 一郎

no journal, , 

日本原子力研究開発機構(JAEA)では、FBR原型炉「もんじゅ」及び同実験炉「常陽」用取替燃料製造に不可欠となるMOX原料を日本原燃(JNFL)が操業している六ヶ所再処理工場(RRP)から調達することを計画している。両炉が定格運転を実施した場合、MOX量は年間約2tons(0.6kgのPu-fissile量)必要となる。それら大量のMOX粉を安全かつ確実に輸送するため、JAEAは防護区分Iに対応する海上輸送システム(輸送容器, 輸送コンテナ, 車両, 船, 港湾など)を開発している。本稿では、海上輸送の計画概要、開発中の輸送容器及びコンテナの現状について紹介する。

口頭

瑞浪超深地層研究所深度500mにおけるポストグラウチング技術,1; 湧水抑制対策の概要

見掛 信一郎; 佐藤 稔紀; 池田 幸喜; 渡辺 和彦; 小林 伸司*; 辻 正邦*; 草野 隆司*; 栗田 和昭*

no journal, , 

深度500m研究アクセス南坑道の掘削にあたっては、先行ボーリングをもとに湧水抑制対策を必要と判断し、プレグラウチングの設計を実施した。さらにこの実施箇所を対象に、ポストグラウチングを実施した。ポストグラウチングは、プレグラウチングとの組合せにより、高水圧、低透水性岩盤の条件下でさらに湧水抑制を可能とする技術の実証を目的としている。本報告では、プレグラウチングの概要について説明し、後続の(その2)から(その4)においてポストグラウチングについて報告する。

口頭

瑞浪超深地層研究所深度500mにおけるポストグラウチング技術,2; 止水性向上を目的とした新しい設計および湧水量予測

見掛 信一郎; 佐藤 稔紀; 小林 伸司*; 辻 正邦*; 栗田 和昭*; 江口 慶多*

no journal, , 

瑞浪超深地層研究所では、湧水処理の低減と安全な施工の観点から坑道周辺のグラウチングを行いつつ坑道掘削を進めてきた。深度500mの研究アクセス南坑道では、綿密なプレグラウチングにより高水圧下において目標の湧水抑制を達成しており、平成26年度は大深度における湧水抑制対策の技術開発を目的として、同坑道の比較的湧水量が多い区間においてポストグラウト工事を実施した。本稿では、既往知見および文献調査に基づいて設計したポストグラウチングの新仕様((1)溶液型グラウト適用、(2)複合動的注入適用、(3)プレグラウト範囲外側を改良範囲に設定、それぞれ既往手法との比較評価を含む)と区間湧水量に基づく予測湧水量について報告する。

口頭

瑞浪超深地層研究所深度500mにおけるポストグラウチング技術,3; ポストグラウチング仕様、注入実績概要、新しい技術の施工性

見掛 信一郎; 佐藤 稔紀; 栗田 和昭*; 草野 隆司*; 辻 正邦*; 小林 伸司*

no journal, , 

瑞浪超深地層研究所では、深度500mの研究アクセス南坑道のうち湧水量が比較的多い区間においてポストグラウト工事を実施した。本稿では、その2で報告した設計技術に基づいて施工した結果を報告する。(1)溶液型グラウトについては、最終的に流量低下による注入停止基準を採用し、ゲル化寸前まで注入することで、湧水量の多い孔も止水可能であった。(2)複合動的注入については、流量増加時などに設定値を適宜変え、効果的な注入が可能であった。(3)グラウト注入範囲については、プレグラウトと重複する範囲を注入時は壁面リークが発生することがあったのに対し、プレグラウトの外側を注入時はリークがほとんど発生せず、高い施工性が確認できた。

口頭

瑞浪超深地層研究所深度500mにおけるポストグラウチング技術,4; 新技術の適用性評価および湧水抑制効果の評価

見掛 信一郎; 佐藤 稔紀; 辻 正邦*; 小林 伸司*; 江口 慶多*; 栗田 和昭*

no journal, , 

瑞浪超深地層研究所では、深度500mの研究アクセス南坑道のうち湧水量が比較的多い区間においてポストグラウト工事を実施した。本稿では、新しく採用した技術の適用性と湧水抑制効果の評価について報告する。(1)グラウトについては、既往の超微粒子セメントでは改良効果が確認できなかったのに対し、溶液型グラウトでは十分な改良効果が確認できた。(2)複合動的注入については、透水性に対する注入量が通常注入より多いことが確認できた。(3)グラウト注入範囲については、プレグラウト範囲外側の方が重複範囲より透水性を下げることが可能であり、効果的あることが確認できた。また、施工後の湧水量は事前予測より低く、高い湧水抑制効果が確認できた。

口頭

超深地層研究所計画, 地下坑道における工学的対策技術の開発; ポストグラウトの施工結果と評価

見掛 信一郎; 池田 幸喜; 渡辺 和彦; 芝 伸之; 門口 義明; 辻 正邦*; 草野 隆司*; 栗田 和昭*

no journal, , 

湧水抑制対策技術については、瑞浪超深地層研究所では、坑道掘削における対策技術としてプレグラウト(坑道掘削前に実施するグラウト)を実施し、適用性について確認してきた。さらに、深度500m研究アクセス南坑道でプレグラウトを実施した区間を対象に、ポストグラウト(坑道掘削後に実施するグラウト)を実施し、湧水抑制効果について検討を行った。ポストグラトは、プレグラウトとの組合せにより、地下深部の高湧水圧の条件下でさらに湧水抑制を可能とする技術の実証を目的としている。平成28年度には、さらなる湧水抑制効果を目的としてポストグラウトを実施した。本報告では、その施工結果と評価を紹介する。

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