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論文

Development of 1D-CFD coupling method through benchmark analyses of SHRT tests in EBR-II

吉村 一夫; 堂田 哲広; 田中 正暁; 藤崎 竜也*; 村上 諭*; Vilim, R. B.*

Proceedings of 19th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics (NURETH-19) (Internet), 16 Pages, 2022/03

原子力機構では、ナトリウム冷却高速炉の設計最適化や安全強化のため、プラント全体応答から局所現象までの一貫した評価を可能とするマルチレベルシミュレーション(MLS)システムを構築している。MLSシステムによる連成手法の妥当性確認のため、1次元プラント動特性解析コードとしてSuper-COPDを、多次元熱流動解析コードとしてFluentを使用した1D-CFD連成解析手法をEBR-IIの自然循環試験に適用した。その結果、プラント全体応答を押さえつつ、上部プレナム,Z型配管やコールドプールの温度成層化現象(多次元熱流動現象)を予測可能であることを確認した。また、実測データとの比較から本手法の自然循環試験への適用性を確認した。

論文

Development of function-graded proton exchange membrane for PEFC using heavy ion beam irradiation

白木 文也*; 吉川 妙子*; 大島 明博*; 大島 雄二*; 高澤 侑也*; 福武 直之*; 大山 智子*; 裏川 達也*; 藤田 創*; 高橋 朋宏*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 269(15), p.1777 - 1781, 2011/08

 被引用回数:7 パーセンタイル:53.57(Instruments & Instrumentation)

イオン照射時のブラッグピーク付近での化学反応の局所性を利用して、傾斜的に親水基が導入された燃料電池用新規プロトン交換膜材料を創製し、燃料電池特性を評価した。フッ素系高分子材料にXe$$^{54+}$$照射を真空・室温下で行い、ブラッグカーブに沿ったLETの違いを利用して傾斜的なラジカル生成を誘起した。照射後、スチレンモノマーをグラフト反応させ、スルホン化処理することで親水基の傾斜的な分布を有するプロトン交換膜を得た。これを用いて作製した膜/電極接合体は、特に電圧の安定性が従来のものよりも優れていることが明らかとなり、燃料電池の性能向上に繋がると期待される。

論文

Study on depth profile of heavy ion irradiation effects in poly(tetrafluoroethylene-co-ethylene)

五輪 智子*; 塩津 智之*; 裏川 達也*; 岡 壽崇; 村上 健*; 大島 明博*; 濱 義昌*; 鷲尾 方一*

Radiation Physics and Chemistry, 80(2), p.264 - 267, 2011/02

 被引用回数:6 パーセンタイル:48.42(Chemistry, Physical)

高LET放射線である重粒子線をETFEに真空、及び大気中で照射した。ETFEに対する照射効果を重粒子線の進入深さの関数として評価した。重粒子線照射によって共役二重結合が生成し、その生成量分布はブラッグ曲線に非常によく似ていること、LETが高くなるほど、C=Cの二重結合の長さが長くなることがわかった。さらに、大気中照射においては、試料表面からの酸素分子の拡散により、C=O結合が増加することが明らかになった。

論文

Observation of ion cyclotron emission owing to DD fusion product H ions in JT-60U

佐藤 翔一*; 市村 真*; 山口 裕資*; 片野 誠*; 今井 康隆*; 村上 達也*; 三宅 勇一郎*; 横山 拓郎*; 森山 伸一; 小林 貴之; et al.

Plasma and Fusion Research (Internet), 5, p.S2067_1 - S2067_4, 2010/12

JT-60Uで観測されるイオンサイクロトロン放射(ICE)のなかで、入射したDビームに起因するICE(D)と核反応生成(FP)イオンに起因するICEでは、トロイダル方向の波数が異なり、FPイオンによるICEは有限な波数を持つことがこれまでに観測されている。この性質を利用して、ICE(D)の2倍高調波と分離してICE(H)を同定した。ICE(H)が観測される条件を明らかにすることを目的として、実験条件の特定とEPOCコードを用いて軌道の計算をしている。

論文

EUV light source by high power laser

井澤 靖和*; 西原 功修*; 田沼 肇*; 佐々木 明; 村上 匡且*; 砂原 淳*; 西村 博明*; 藤岡 慎介*; 青田 達也*; 島田 義則*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 112, p.042047_1 - 042047_4, 2008/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:93.09

高出力EUV光源システムの開発のために、レーザー生成Snプラズマの理論的,実験的なデータベースの構築を行った。プラズマの基礎過程の理解のもとに、デブリ粒子の発生を抑止しつつ、高効率で高出力の発光を得るための、最適なレーザー及びプラズマの条件が明らかになった。先進的なターゲット製造技術や、高出力レーザーの技術の開発についても併せて報告する。

論文

放射線治療の高度化のための超並列シミュレーションシステム

斎藤 公明; 齋藤 秀敏*; 国枝 悦夫*; 成田 雄一郎*; 明上山 温*; 藤崎 達也*; 川瀬 貴嗣*; 金子 勝太郎*; 尾嵜 真浩*; Deloar, H. M.*; et al.

情報処理, 48(10), p.1081 - 1088, 2007/10

科学技術振興機構の戦略的創造研究推進事業CRESTの一環として、外部の大学,医療機関,民間企業とチームを組織し、超並列シミュレーション計算を利用して放射線治療の高度化に貢献するための研究開発を行ってきた。この中で、現在広く行われているX線治療に関して、詳細人体モデルとモンテカルロ計算を利用して高精度線量を短時間に行い、ネットワークを介して医療現場を支援するシステムを開発してきた。さらに、これからの治療として期待される陽子線治療に関して、レーザーにより発生する陽子線を利用して小型で安価な陽子線治療装置を開発するための基礎的な研究を行ってきた。平成14年に開始した本プロジェクトはそれぞれのサブテーマについて成果を挙げ、平成19年度に終了する予定である。これらのプロジェクト研究の全容についてまとめて紹介する。

口頭

大気マイクロPIXEによる腫瘍細胞死の検討

長谷川 正俊*; 櫻井 英幸*; 新 雅子*; 岡本 雅彦*; 石内 勝吾*; 浅川 勇雄*; 玉本 哲郎*; 大野 達也*; 及川 将一*; 神谷 富裕; et al.

no journal, , 

本研究は、組織レベルを基準にして、種々の方法による腫瘍細胞死の検索結果とPIXE法を比較したもので、ヌードマウスに移植した可移植性ヒト腫瘍とマウス正常細胞を用いて調べた。その結果、主要成分については、他の方法との優位性は認められなかったが、大気マイクロPIXE測定ではアポトーシスの高率な試料では元素分布が不均一になること、及び細胞の壊死に一致してP, K, Cl, Sなどの優位な低下を認めた。

口頭

GAMMA10及びJT-60Uにおける非等方速度分布に起因する波動の自発励起

市村 真*; 山口 裕資*; 佐藤 翔一*; 片野 誠*; 大内 敏昭*; 室 大志*; 関原 悠介*; 村上 達也*; 森山 伸一; 小林 貴之; et al.

no journal, , 

中性粒子入射や高周波により加熱されたイオン、また、核融合反応生成イオンの存在によるプラズマ中の速度空間非等方分布に起因する自発励起波動について、詳細な解析と各種磁場閉じ込め装置において観測される波動を比較し、その物理機構を明らかとして、高エネルギーイオン閉じ込めの改善等に貢献することを目的としている。今回、新たに核融合反応プロトンによるICEを初めて同定したこと、また、詳細なトロイダル方向波数の計測から核融合反応生成ヘリウム3イオンとトリトンに起因するICEが異なる波動励起であることを実験的に明らかにしたことを報告する。また、GAMMA10装置で観測されるアルベンイオンサイクロトロン波動との共通点議論することを考え、周辺部におけるトリトンの非等方速度分布形成をEPOCコードを用いて評価した。

口頭

JT-60UにおけるD-D反応生成プロトンに起因するICEの研究

佐藤 翔一*; 市村 真*; 山口 裕資*; 片野 誠*; 今井 康隆*; 村上 達也*; 三宅 勇一郎*; 横山 拓郎*; 森山 伸一; 小林 貴之; et al.

no journal, , 

JT-60Uで観測されるイオンサイクロトロン放射(ICE)のなかで、入射したDビームに起因するICE(D)と核反応生成(FP)イオンに起因するICEでは、トロイダル方向の波数が異なり、FPイオンによるICEは有限な波数を持つことがこれまでに観測されている。この性質を利用して、ICE(D)の2倍高調波と分離してICE(H)を同定した。ICE(H)が観測される条件を明らかにすることを目的として、実験条件の特定とEPOCコードを用いて軌道の計算をしている。

口頭

Study on depth profile of heavy ion irradiation effects in poly(tetrafluoroethylene-co-ethylene)

五輪 智子*; 塩津 智之*; 裏川 達也*; 岡 壽崇; 村上 健*; 大島 明博*; 濱 義昌*; 鷲尾 方一*

no journal, , 

Various heavy ion beams were irradiated to stacked ETFE films under vacuum and in ambient condition. After the ion irradiation, the depth profile of the irradiation effects due to the energy deposition was evaluated by measuring the absorption of each one of the films with ultraviolet-visible spectroscopy (UV-vis) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). The effects of irradiation in ambient atmosphere were compared with that under vacuum condition.

口頭

Study on direct etching of fluoropolymers by heavy ion beam irradiation

高澤 侑也*; 福武 直之*; 高橋 朋宏*; 裏川 達也*; 大島 雄二*; 五輪 智子*; 白木 文也*; 藤田 創*; 岡 壽崇; 村上 健*; et al.

no journal, , 

Fluoropolymers such as PTFE, PFA and FEP were irradiated with heavy ion beam from Medium Energy Beam Port at Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba (HIMAC) in NIRS. The direct etching for fluoropolymers was succeeded by various heavy ion beam irradiation, and the etching rates increased with increasing linear energy transfer (LET).

口頭

高速炉熱流動現象の数値シミュレーション,3; 高温側一次主冷却系内の非定常熱流動現象評価手法の構築

田中 正暁; 村上 諭*; 藤崎 竜也*; 大木 裕*; 大野 修司; 上出 英樹

no journal, , 

本報告では、革新技術を採用してコスト低減を図り、高い安全性及び信頼性を有する実用炉概念であるナトリウム冷却大型高速炉を対象とし、高温側一次主冷却系(炉上部プレナム部と原子炉容器と中間熱交換器をつなぐホットレグ(HL)配管)における非定常熱流動現象に起因する評価課題に対する数値解析評価手法の整備状況について概説する。具体的には、まず各評価課題に対して原子力機構で整備している数値解析コード群について述べ、高サイクル熱疲労とHL配管における非定常流動を代表事例として、解析評価手法の概要、検証(V&V)過程を含めた整備手順、今後の整備課題について述べる。

口頭

ナトリウム冷却高速炉の崩壊熱除去システム運用時の炉内熱流動解析評価手法整備; 燃料集合体間ギャップ部の熱流動解析モデルの予備検討

田中 正暁; 菊地 紀宏; 浜瀬 枝里菜; 村上 諭*; 藤崎 竜也*; 今井 康友*

no journal, , 

ナトリウム冷却高速炉の安全性強化の観点から極めて有効な方策である自然循環崩壊熱除去時において、事故時を含むあらゆる条件下で原子炉容器内の熱流動場を予測できる解析評価手法の構築が重要となっている。そこで、燃料集合体間のギャップ部に存在するナトリウムの流れによる炉心冷却効果を評価するため、原子炉上部プレナム部での熱流動との相互作用を考慮可能な伝熱流動解析モデルを検討し、既往ナトリウム試験(PLANDTL-1)を対象に解析を実施し、その妥当性を確認した結果を報告する。

口頭

ナトリウム冷却高速炉を対象としたマルチレベルシミュレーションシステムの整備; 1D-CFD連成解析手法の高速実験炉EBR-IIのULOF模擬試験への適用

吉村 一夫; 堂田 哲広; 藤崎 竜也*; 村上 諭*; 田中 正暁

no journal, , 

ナトリウム冷却高速炉の様々な熱流動関連課題に対して、プラント動特性解析(1D)と多次元熱流動解析(CFD)を連成させた1D-CFD連成解析によりプラント挙動から局所現象までを一貫して扱うことを可能とするマルチレベルシミュレーションシステムの整備を進めている。1D-CFD連成解析手法の妥当性確認として、米国高速実験炉EBR-IIのULOF模擬試験に適用して解析を実施し、実機スケールの熱流動現象に対して、プラント全体の応答を押さえつつ、炉上部プレナム部内の局所的な多次元熱流動挙動を詳細に把握することが可能であることを確認した。また、計測結果との比較からその再現性について確認した。

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