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論文

First flight demonstration of film-laminated InGaP/GaAs and CIGS thin-film solar cells by JAXA's small satellite in LEO

森岡 千晴*; 島崎 一紀*; 川北 史朗*; 今泉 充*; 山口 洋司*; 高本 達也*; 佐藤 真一郎; 大島 武; 中村 揚介*; 平子 敬一*; et al.

Progress in Photovoltaics; Research and Applications, 19(7), p.825 - 833, 2011/11

 被引用回数:15 パーセンタイル:40.3(Energy & Fuels)

The electrical performances of InGaP/GaAs dual-junction solar cells and CIGS solar cells in space have been demonstrated by JAXA's small satellite which flew in a low-earth orbit since January 2009. This flight demonstration is the first experiment for a thin-film III-V multi-junction solar cell in the world. Thin-film solar cells were laminated using transparent polymer film in place of conventional coverglass for protection of solar cell's surface. The film-laminated cells were observed for short-circuit current degradation. The ground tests indicated that the cause of the degradation was attributed to the film coloring by obliquely incident UV rays, not to space radiations (protons and electrons). This is because the lamination film has UV-reflective multilayer coating on its surface. The flight data and the predicted results were in reasonable agreement with each other. Thus, we could verify the validity of the ground tests and prediction methodology for film-laminated solar cell in this study.

論文

幌延深地層研究計画における立坑掘削の情報化施工と挙動計測

山崎 雅直; 森岡 宏之*; 羽出山 吉裕*; 津坂 仁和

第12回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.305 - 310, 2008/09

現在、北海道幌延町において、日本原子力研究開発機構が建設中の地下研究施設は、最終的には深度約500mの3本の立坑とそれらを結ぶ水平坑道から構成される計画である。立坑掘削に先立ち、毎切羽を対象とした日常管理計測と後続施工箇所を対象としたステップ管理計測より得られたデータを設計や施工に反映する情報化施工プログラムを策定し、現在、運用中である。立坑の支保は、切羽進行に伴う掘削解放力を外力として挙動予測解析(FEM)を実施し、支保部材が空洞の安定を確保するように設計したが、深度121mの覆工応力の挙動計測データには、立坑掘削の余掘りによる覆工巻厚の違いと深度140m水平坑道の掘削に伴う影響が含まれていることが明らかとなった。

論文

Development of engineering technology for sedimentary rock in "Horonobe URL Project", Japan

畑中 耕一郎; 森岡 宏之*; 福島 龍朗

Proceedings of 2008 International High-Level Radioactive Waste Management Conference (IHLRWM 2008) (CD-ROM), p.250 - 257, 2008/09

幌延深地層研究計画における地上からの調査研究において実施した地下施設の設計と建設計画の策定、及びそれらに基づく坑道掘削(地下施設建設)時の調査研究段階(第2段階)における地下施設建設の現状について報告する。

報告書

幌延深地層研究計画における地下施設の支保設計(実施設計)

森岡 宏之*; 山崎 雅直; 松井 裕哉; 尾留川 剛*; 山口 雄大

JAEA-Research 2008-009, 263 Pages, 2008/07

JAEA-Research-2008-009.pdf:32.63MB

本報告書は、幌延深地層研究計画における地下施設の建設に先立って、平成16年度に実施した最終の支保設計(実施設計)の内容について、「幌延深地層研究計画 地下施設実施設計」のうち、地下施設空洞安定性の検討及び耐震性能照査の結果に関する部分を要約し取りまとめたものである。

論文

Development of 300$$^{circ}$$C heat resistant boron-loaded resin for neutron shielding

森岡 篤彦; 櫻井 真治; 奥野 功一*; 佐藤 聡; Verzirov, Y. M.; 神永 敦嗣; 西谷 健夫; 玉井 広史; 芝間 祐介; 吉田 茂*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 367-370(2), p.1085 - 1089, 2007/08

 被引用回数:20 パーセンタイル:17.82(Materials Science, Multidisciplinary)

6重量%のホウ素を含んだフェノール樹脂を母材とした300$$^{circ}$$Cの耐熱性能を有する中性子遮へい樹脂材を開発した。$$^{252}$$Cf中性子源を用いた中性子遮へい性能は、代表的な中性子遮へい樹脂材であるポリエチレンとほぼ同じであった。中性子遮へい性能の実験解析は、3次元モンテカルロ計算コード(MCNP4C2)を、また、断面積は評価済み核データJENDL3.2を用いた。計算結果は実験結果とよく一致した。高温領域での開発樹脂材から放出されるガスの種類を調べるために、昇温脱離ガス分析により室温から300$$^{circ}$$Cの温度領域で脱ガス成分の質量分析を実施した。その結果、観測された質量数は、2, 17, 18, 28, 32, 44であった。それら質量数は、それぞれ、水素,アンモニア,水,一酸化炭素,酸素,二酸化炭素に相当する。開発樹脂材から脱ガスの大部分は、100から150$$^{circ}$$Cで最も多く、アンモニアと水であることが確認できた。水は、中性子遮へいで重要であるが、200$$^{circ}$$Cでベーキングした樹脂材の中性子遮へい性能は、ベーキングを実施していない樹脂材の中性子遮へい性能とほぼ同じであった。高温領域における脱ガスの定量分析は、昇温熱脱離-ガスクロマトグラフ質量分析により行った。150から300$$^{circ}$$C領域で観測された有機ガスの種類は13種類であり、それらの脱ガス量は$$mu$$g/gであった。最後に、開発樹脂の300$$^{circ}$$Cでの中性子遮へい性能を3次元計算により模擬した。327$$^{circ}$$Cの断面積ライブラリーを用いた計算結果は、先記した20$$^{circ}$$Cの断面積ライブラリーを用いた計算結果と相違なかった。

報告書

幌延深地層研究計画における立坑掘削時の計測計画及び情報化施工プログラム

森岡 宏之; 山口 雄大; 舟木 泰智; 尾留川 剛

JAEA-Research 2007-050, 60 Pages, 2007/06

JAEA-Research-2007-050.pdf:5.29MB

本報告書は、幌延深地層研究計画における地下施設(立坑)の本格的な建設に先立ち、事前設計に基づく立坑掘削時の計測計画及び計測データを当該切羽や後続施工箇所の設計・施工にフィードバックするための情報化施工プログラムについて取りまとめたものである。ここで示す計測計画は、安全かつ合理的な坑道建設のための計測,坑道の設計・施工技術の高度化に向けた研究開発のための計測及び地層科学研究の一環として地質環境モデルの検証のために坑道内で実施する計測を対象とした。このうち、工学技術の基礎の開発の一環として実施する坑道の設計・施工技術の高度化に向けた研究開発のための計測については、現状の研究計画のアウトラインについても記述し、研究上の計測の位置づけを明確に示した。併せて、地下施設建設時の工事請負会社に対する設計・施工監理計画についても記述した。

論文

Horonobe URL project; Present status and future plans

松井 裕哉; 操上 広志; 國丸 貴紀; 森岡 宏之; 畑中 耕一郎

Rock Mechanics; Meeting Society's Challenges and Demands, p.1193 - 1201, 2007/05

原子力機構は、北海道幌延町において堆積岩を、岐阜県瑞浪市において花崗岩を対象としたURLプロジェクトを実施している。幌延のURLプロジェクトは、(1)地上からの調査研究段階(フェーズI),(2)坑道掘削時の調査研究段階(フェーズII),(3)地下施設での調査研究段階(フェーズIII)の3つの段階より構成される。現在、フェーズIIが開始されている。並行して、URL建設に伴う周辺地質環境への影響予測を実施している。本報告は、おもにフェーズIで得られた技術的な知見とURLの設計に関する概要を紹介する。また、フェーズII以降に予定されている調査研究計画も簡単に紹介している。

報告書

幌延深地層研究計画における地上からの調査研究段階(第1段階)研究成果報告書; 分冊「深地層の科学的研究」

太田 久仁雄; 阿部 寛信; 山口 雄大; 國丸 貴紀; 石井 英一; 操上 広志; 戸村 豪治; 柴野 一則; 濱 克宏; 松井 裕哉; et al.

JAEA-Research 2007-044, 434 Pages, 2007/03

JAEA-Research-2007-044.pdf:54.58MB
JAEA-Research-2007-044(errata).pdf:0.08MB

幌延深地層研究計画は、北海道幌延町で進めている堆積岩を対象とした深地層の研究施設であり、第1段階「地上からの調査研究段階」,第2段階「坑道掘削時の調査研究段階」,第3段階「地下施設での調査研究段階」の3段階で20年程度かけて進めているプロジェクトである。本計画では、「深地層の科学的研究」と「地層処分研究開発」の二つの分野の研究開発を進めている。本報告書は、深地層の科学的研究について、第1段階における調査研究の成果を取りまとめたものである。本報告書では、「研究所設置場所の選定プロセス」,「研究所設置地区及びその周辺における調査研究」,「深地層における工学技術の基礎の開発」、及び「地下施設建設に伴う周辺環境への影響調査」に関する具体的な調査内容と結果を示し、第1段階における調査研究の目標に対する達成度を評価するとともに、今後の課題を明らかにした。また、本報告書でまとめた成果は、地層処分技術の知識基盤として整備されるばかりでなく、処分事業と安全規制の両面を支える技術基盤の強化を図っていくうえで、有効に活用されるものである。

論文

Overview of national centralized tokamak program; Mission, design and strategy to contribute ITER and DEMO

二宮 博正; 秋場 真人; 藤井 常幸; 藤田 隆明; 藤原 正巳*; 濱松 清隆; 林 伸彦; 細金 延幸; 池田 佳隆; 井上 信幸; et al.

Journal of the Korean Physical Society, 49, p.S428 - S432, 2006/12

現在検討が進められているJT-60のコイルを超伝導コイルに置き換える計画(トカマク国内重点化装置計画)の概要について述べる。本計画はITER及び原型炉への貢献を目指しているが、その位置づけ,目的,物理設計及び装置設計の概要,今後の計画等について示す。物理設計については、特に高い規格化ベータ値を実現するためのアスペクト比,形状因子及び臨界条件クラスのプラズマや完全非誘導電流駆動のパラメータ領域等について、装置については物理設計と整合した設計の概要について示す。

論文

幌延深地層研究計画における地下施設建設の概要

森岡 宏之; 松井 裕哉

土木学会岩盤力学委員会ニューズレター(インターネット), (11), 8 Pages, 2006/11

日本原子力研究開発機構は、北海道北部に位置する幌延町において、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発の一環として幌延深地層研究計画と呼ぶ地下施設の建設を伴う研究プロジェクトを進めている。地下施設の建設の目的は、構築した地質環境モデルや地下施設設計の妥当性検討のうえで必要なデータ取得のための空間の確保,実施工を通じた堆積岩を対象とした地下坑道の設計・施工計画技術などの高度化・体系化及び、地下研究施設として坑道が安全に建設・維持可能であることの実証である。地下施設の施工は、平成17年11月に開始し、第I期工事(平成20年度まで)では、東立坑約280m,換気立坑約400m,水平坑道約230mを掘削する予定である。第II期工事まで含めた全体の建設工事期間は平成25年度までを予定している。その設計にあたっては、地上からの調査結果より想定される地下深部でのさまざまな現象を考慮し、坑道の安全確保や坑内環境の維持のために必要となる対策工及び施工管理方法の検討も行った。本報告は、計画した地下施設建設に関する概要及び現況について述べたものである。

論文

幌延深地層研究センター地下施設の建設について

瀬谷 正巳; 森岡 宏之; 福島 龍朗

佐藤工業技術研究所報, (31), p.57 - 62, 2006/11

日本原子力研究開発機構の幌延深地層研究センターでは、高レベル放射性廃棄物の地層処分のための研究施設として深度約500mの立坑及び水平坑道から成る大深度地下施設を建設中である。本報告では、その施工計画の概要と施工計画の中で特に環境対策として排水処理,掘削土(ズリ)処理について、そして安全にかかわる項目として防災対策,情報化施工について紹介する。

論文

幌延深地層研究計画における地下研究坑道の耐震性能照査

尾留川 剛; 森岡 宏之; 西山 誠治*

第41回地盤工学研究発表会発表講演集, p.1739 - 1740, 2006/07

日本原子力研究開発機構では、北海道幌延町において、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発の一環として地下研究坑道の建設を開始した。施設は、深度500m程度の立坑3本と試験研究用の水平坑道からなる。耐震性能照査では、近隣の地震環境を考慮した設計地震力を定めた。立坑は、全体3次元モデルによる応答震度法で検討した結果、地表付近では、掘削解析で定まる支保仕様のうち覆工コンクリート強度を増加すれば耐震性能を満たすことがわかった。水平坑道は2次元、立坑・水平坑道の連接部・交差部は3次元モデルの部分モデルによる応答震度法で検討し、それぞれ掘削解析で定まる支保仕様で耐震安全性を満たすことを確認した。

論文

幌延深地層研究計画における地下研究坑道の概要と支保設計

尾留川 剛; 森岡 宏之; 山上 光憲; 村川 史朗*

電力土木, (324), p.82 - 86, 2006/07

日本原子力研究開発機構は、北海道幌延町において、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発を行う場として、深度約500mまでの地下研究坑道の掘削工事に着手している。地質は新第三紀の堆積軟岩に属し、地山強度比の低い条件下での坑道掘削工事となる。坑道の設計においては、軟岩でありながら割れ目に起因する不連続体的挙動を示す可能性が確認されたため、これを反映した地山区分及び岩盤物性値の設定を行い、地山強度比の低い箇所では二重支保構造を採用することで、支保設計の合理化を図った。

論文

Poloidal field coil configuration and plasma shaping capability in NCT

松川 誠; 玉井 広史; 藤田 隆明; 木津 要; 櫻井 真治; 土屋 勝彦; 栗田 源一; 森岡 篤彦; 安藤 俊就; 三浦 友史

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 16(2), p.914 - 917, 2006/06

 被引用回数:4 パーセンタイル:69.01(Engineering, Electrical & Electronic)

本論文は、ITERと同様に発電実証炉への貢献を目指すトカマク国内重点化装置(NCT)のポロイダル磁場(PF)コイルの配置設計についてまとめたものである。核融合炉の電力売価は、建設費と核融合出力で決まり、核融合出力はプラズマの規格化ベータ値の約2乗に比例して増大する。このため、高ベータプラズマの実現が経済的な核融合実現の鍵であり、具体的には、理想MHD限界に近い高規格化ベータ値の達成が求められている。プラズマの断面形状パラメータS(=q95*Ip/a*Bt)は、限界ベータ値と相関があると考えられており、核融合炉の設計までに、これらの最適値を検証する必要がある。このため、NCTではアスペクト比やプラズマ断面形状制御性能でITERよりも広い運転領域をカバーすることを目標にしてPFコイルの配置設計を行った。結果的には、アスペクト比が2.6から3.4の領域を、プラズマの形状パラメータSはダブルヌル配位で最大7程度、シングルヌル配位で最大6程度を得ることができた。さらに小断面PFコイルを追加することでプラズマの四角度の制御性が改善できることも明らかにした。

論文

Overview of the national centralized tokamak programme

菊池 満; 玉井 広史; 松川 誠; 藤田 隆明; 高瀬 雄一*; 櫻井 真治; 木津 要; 土屋 勝彦; 栗田 源一; 森岡 篤彦; et al.

Nuclear Fusion, 46(3), p.S29 - S38, 2006/03

 被引用回数:13 パーセンタイル:54.2(Physics, Fluids & Plasmas)

トカマク国内重点化装置(NCT)計画は、大学における成果を取り込みつつJT-60Uに引き続き先進トカマクを進めるための国内計画である。NCTのミッションは発電実証プラントに向けて高ベータ定常運転を実現するとともに、ITERへの貢献を図ることである。高ベータ定常運転を実現するために、装置のアスペクト比,形状制御性,抵抗性壁モードの帰還制御性,電流分布と圧力分布の制御性の機動性と自由度を追求した。

論文

Engineering design and control scenario for steady-state high-beta operation in national centralized tokamak

土屋 勝彦; 秋場 真人; 疇地 宏*; 藤井 常幸; 藤田 隆明; 藤原 正巳*; 濱松 清隆; 橋爪 秀利*; 林 伸彦; 堀池 寛*; et al.

Fusion Engineering and Design, 81(8-14), p.1599 - 1605, 2006/02

 被引用回数:1 パーセンタイル:89.15(Nuclear Science & Technology)

JT-60定常高ベータ装置(トカマク国内重点化装置)は、経済的な核融合炉の実現を目指した定常高ベータプラズマ運転の実証が重要なミッションの一つである。現在、プラズマ形状及びアスペクト比について広いパラメータ領域で研究を行えるように、装置の物理的・技術的設計検討を進めている。本装置の目標とする高ベータプラズマは、自由境界MHD安定性限界を超えた領域にあるため、電子サイクロトロン加熱による新古典テアリングモードの抑制に加えて、安定化板及び容器内コイルを用いた壁不安定性モードの抑制など、さまざまなMHD不安定性の制御手法を駆使する必要がある。それらを踏まえて、今回は、高ベータと臨界条件クラスのプラズマを同時に達成できるプラズマパラメータの解析評価、及び自由境界MHD安定性限界を超えた高ベータプラズマの非誘導電流駆動制御シナリオの検討結果について報告する。また、広いパラメータ領域で定常高ベータプラズマ運転を実現させるための装置設計の現状に関して、超伝導コイル及び放射線遮へい材を中心に報告する。

論文

Design study of national centralized tokamak facility for the demonstration of steady state high-$$beta$$ plasma operation

玉井 広史; 秋場 真人; 疇地 宏*; 藤田 隆明; 濱松 清隆; 橋爪 秀利*; 林 伸彦; 堀池 寛*; 細金 延幸; 市村 真*; et al.

Nuclear Fusion, 45(12), p.1676 - 1683, 2005/12

 被引用回数:15 パーセンタイル:50.65(Physics, Fluids & Plasmas)

トカマク国内重点化装置の設計研究をまとめた。装置の設計は、プラズマのアスペクト比と形状制御性に関して自由度を広く確保できることが求められている。これは、ITERと平行して研究を進めるとともに、定常高ベータプラズマ運転についての科学的なデータベースをDEMOへ提供する観点から重要である。この目標に合致するように、プラズマのアスペクト比と形状の自由度の確保について、これまで比較的困難であったダイバータ排気性能との両立が図られるように装置設計を行った。この装置設計に基づいて、閉じ込め,安定性,電流駆動,ダイバータプラズマ等の物理性能を評価し、主目的である定常高ベータプラズマを実現するための制御方法を検討した。

論文

Development of a heat-resistant neutron shielding resin for the national centralized tokamak

森岡 篤彦; 櫻井 真治; 奥野 功一*; 玉井 広史

プラズマ・核融合学会誌, 81(9), p.645 - 646, 2005/09

フェノール樹脂を母材に、ホウ素を5重量%を混練して成形した300$$^{circ}$$Cの耐熱性能を有する中性子遮へい樹脂材を新たに開発した。開発した中性子遮へい樹脂材の$$^{252}$$Cf中性子源を使用した中性子遮へい性能は、代表的な中性子遮へい材であるポリエチレンの中性子遮へい性能とほぼ同じであった。この中性子遮へい樹脂材は、重水素放電時に超伝導コイルの核発熱を低減するための中性子遮へい材、並びに真空容器のポート部の漏洩中性子の遮へい材として適用可能である。

報告書

平成16年度幌延技術検討会議報告; 第1回$$sim$$第4回(業務報告)

白戸 伸明*; 松井 裕哉; 森岡 宏之; 畑中 耕一郎; 竹内 竜史; 畠山 信也; 大原 英史; 中島 崇裕; 國友 孝洋

JNC-TN5440 2005-001, 412 Pages, 2005/06

JNC-TN5440-2005-001.pdf:20.87MB

地層処分技術に関する研究開発にかかわる事業所間の連携強化を目的として、平成16年度は全4回の幌延技術検討会議を行った。第1回は幌延地下施設実施設計などについて行った。第2回は幌延の地質、水理、地球化学および安全評価手法の検討などについて行った。第3回は地下施設設計における通気網解析について行った。第4回はACROSSを用いた遠隔監視システムについて行った。この報告は、上記会議の内容についてまとめたものである。

報告書

International Workshop on Horonobe Underground Research Laboratory Prooject / Record (Research Document)

山崎 眞一; 松井 裕哉; 濱 克宏; 森岡 宏之; 畑中 耕一郎; 福島 龍朗; 瀬谷 正巳

JNC-TN5400 2004-005, 181 Pages, 2004/12

JNC-TN5400-2004-005.pdf:49.9MB
JNC-TN5400-2004-005(errata).pdf:0.08MB

本報告は、深地層の研究施設計画に関する国際会議/第2部幌延深地層研究計画国際ワークショップの開催記録として、講演要旨や当日のプレゼンテーション資料等を取りまとめたものである。

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