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論文

ITERだより,52

閨谷 譲

プラズマ・核融合学会誌, 91(7), p.491 - 493, 2015/07

(1)那珂核融合研究所の多田栄介前副所長が、5月1日付けでITER機構の副機構長に就任した。(2) 2015年6月17日から18日に、ITER機構の統治機関であるITER理事会が、フランスで開催された。(3)原子力機構は、調達を担当するITER向けTFコイルの製作にあたり、実規模試作及びTFコイル製作装置の製作をメーカと協力して進めている。2015年5月に実機TFコイル第1号機の1本目の巻線トランスファ作業を実施し、成功裏に超伝導導体のRP溝への挿入を完了した。また、次工程の導体絶縁の作業も無事完了した。(4)原子力機構がトカマク環境での確証試験を行うために、韓国国立核融合研究所(NFRI)に貸与していたITER周辺トムソン散乱計測用原型YAGレーザー装置が、NFRIから返却された。ITERプロジェクトでは調達機器をフランスのITER建設地へ輸送しなければならないが、今回レーザー装置のような精密機器の輸送を経験することにより、今後の精密機械輸送のための知見も得た。(5) 2015年5月29日に、日本鋳鍛鋼と原子力機構は「ITER用高窒素ステンレス極厚鍛鋼品の製造技術の開発」の研究成果により、火力原子力発電の発達改善に顕著な貢献をした技術者に授与される火力原子力発電技術協会「苅田記念賞」を受賞した。

論文

ITERだより,51

閨谷 譲

プラズマ・核融合学会誌, 91(5), p.368 - 370, 2015/05

(1)ITER理事会は2015年3月5日にフランス・パリにて開催された。臨時理事会において、次期ITER機構長として本島修博士の後任となるベルナール・ビゴ博士を任命した。(2)日本はITERのプラズマを加熱・電流駆動する中性粒子入射装置(NBI)の超高電圧電源機器(直流100万ボルト、60アンペア、連続一時間運転)を調達する。今回このうち20万ボルト直流発生器の製作を完了し、ITERの要求値である定格電圧の1.2倍に相当する24万ボルトで連続1時間の出力を実証した。これにより重要なマイルストーン達成に成功した。(3)原子力機構那珂核融合研究所の東地区に、日本が調達を担当するITERプラズマ計測装置の開発を目的として、先進計測開発等を建設した。鉄骨造、地上1階で、計測開発室の大きさは幅25m$$times$$長さ80m$$times$$高さ12.5mで、20トン/3トンクレーン及び大型搬入シャッターを設けている。2015年4月より運用を開始した。(4)2015年3月25-27日にフランス・マルセイユにおいてITERビジネスフォーラム(IBF)2015が開催された。日本から原子力機構那珂核融合研究所井上研究主席から日本の調達活動全体の報告があり、日本での製作の進展が大変注目された。

論文

ITERだより,50

森山 節子; 梶田 信*; 閨谷 譲

プラズマ・核融合学会誌, 91(3), p.231 - 232, 2015/03

ITER機構が公募した「ITERプラズマ計測における、不純物の放射モデリングの専門家による技術支援」の受注業務について、ITERと日本の大学との間でエキスパート契約を締結して業務を進めた。この業務を実施するにあたっての業務の位置づけや苦労した点などの経験及び受注した業務の成果についてまとめた。核融合研究開発部門は、イーター(ITER)の主要機器であるトロイダル磁場コイルに用いる高性能な超伝導導体を開発し、量産技術の確立により日本が分担する全導体の製作を完了した。ITER機構が認めた評価試験でも良好な性能を実証したことで、製作が無事完了した。第21回ITER企業説明会を2月4日に東京で開催した。様々な分野で原子力機構の各発表者が説明した。講演後には参加された企業の方から多くの質問があり、活発な意見交換が行われた。

論文

ITERだより,48

森山 節子; 上野 健一; 閨谷 譲

プラズマ・核融合学会誌, 90(11), p.750 - 751, 2014/11

原子力機構は、イーター加熱用中性粒子入射装置(NBI)、及びイーターNBI実機試験施設に向けて、屋外に設置される巨大なNBI用電源設備全体の耐電圧試験を一括して実施可能な、従来よりも10分の1程度の大きさの超小型・直流130万ボルト耐電圧試験装置を完成し、製作は欧州の高圧ガスの規格に従って実施し、日本調達機器の中で初めて欧州規格(高圧ガス規制)に合格した。原子力機構は、調達を担当するITER向けTFコイルの製作にあたり、これまでに、実機TFコイル製作用の熱処理炉を製作し、実規模での検証試験において熱処理炉が650$$pm$$5$$^{circ}$$Cを十分に満足する性能を有することを確認した。上記の実規模検証試験の結果を踏まえて、2014年3月末から実機TFコイルの巻線作業を開始し、これまでに5体の巻線作業を完了した。今回、最初の巻線1体について超伝導生成のための熱処理を実施し、成功裏に完了した。京都大学吉田キャンパスで開催された日本原子力学会2014年秋の大会 企業展示会場にてITER計画を紹介するブースを開設した。核融合、ITER計画に関する理解を深めて頂くとともに、ITER機構職員募集及び登録制度を案内した。

論文

ITERだより,47

森山 節子; 閨谷 譲; 上野 健一

プラズマ・核融合学会誌, 90(9), p.577 - 578, 2014/09

タングステンダイバータの高熱負荷試験が無事完了した。その第一段階としてアーマ材をすべてタングステン(圧延材)とした小型ダイバータ試験体を製作し、ロシアのエフレモフ研究所において高熱負荷試験を実施した。この試験では、ITERで想定される最大の定常熱負荷に相当する20MW/m$$^{2}$$の熱負荷を繰り返し試験体表面に与え、試験体の挙動を観察した。この試験の結果、原子力機構が製作した小型ダイバータ試験体6体全てがITERで要求される熱負荷条件を満足することが実証された。これにより第二段階となる実規模のダイバータ試験体の制作と試験に移行することとなった。2014年7月1-4日に、韓国・ソウルにおいて「ITERビジネスフォーラム(IBF)2014」が開催された。日本からは、原子力機構那珂核融合研究所の草間ITERプロジェクト部長からの日本の調達活動全体の紹介をし、日本での製作の進展が大変注目された。今回のIBFではそれぞれの機関、企業が公式・非公式の話合いを通してITERプロジェクトの成功に向けたパートナーシップの強化を確認した4日間となった。

論文

ITERだより,46

森山 節子; 閨谷 譲; 上野 健一

プラズマ・核融合学会誌, 90(7), p.429 - 430, 2014/07

第14回ITER理事会は、2014年6月18, 19日に、フランスのサン・ポール・レ・デュランスで開催された。プロジェクトが前進する中で理事会はITERの進展と挑戦的課題を評価した。原子力機構はITERトロイダル磁場(TF)コイルの実機巻き線作業に着手した。TFコイルの製作では、導体の超伝導生成のために650$$^{circ}$$Cで約100時間の熱処理をする必要がある。一定の高性能超伝導を確保するためには、650$$pm$$5$$^{circ}$$Cで温度を保持する必要がある。今回、実機TFコイル製作用の熱処理炉を製作し、検証試験において650$$pm$$5$$^{circ}$$Cを十分に満足することを確認した。これにより、実機TFコイル巻線の熱処理作業に向けた最終準備段階に進んでいる。原子力機構はCS用導体の試作を2012年から開始し、このたび、最初の5本の導体が北九州の工場で完成した。同導体は6月25日に北九州港響灘において次の製作工程を担当する米国へ引き渡され、米国カリフォルニア州ロングビーチに向けて貨物船で輸送が開始された。これにより、日本が担当しているITER用機器が初めて海外に渡るという、ITERの建設における日本の貢献の重要な節目となった。

論文

RAMI analysis of the ITER central safety system

北澤 真一; 岡山 克己*; 閨谷 譲; Sagot, F.*; Van Houtte, D.*

Fusion Engineering and Design, 89(6), p.800 - 805, 2014/05

 被引用回数:1 パーセンタイル:85.45(Nuclear Science & Technology)

ITERプロジェクトでは、RAMIアプローチ(信頼性,可用性,保守性,検査性)が、機器の運転と保守に対する機器設計の技術的なリスク管理のために採用されている。ITER中央安全システム(CSS)のRAMI分析を、概念設計の段階で行った。CSSの機能を、IDEF0分類法によりボトムアップ的に、2つの主要な機能と20つの副機能に分割した。信頼性ブロック図解析法により、想定する動作条件の下で、各機能の稼働率(可用性)は、99.8%であり、システムの要求値99.9$$pm$$%満たすことが確認された。また、故障モード、影響および致命度解析(FMECA)を行い、異なる故障モードの発生確率やプラズマ運転に関わる影響のリスクレベルを示した致命度チャートを用い解析した。これらの解析により、設計、試験、運転手順、保守への要求を行い、適切なリスクを低減させる改善処置により、CSSの主要な機能の可用性や信頼性は、ITER機器に求められる要件を満たすことがわかった。

論文

ITERだより,45

森山 節子; 閨谷 譲; 井上 多加志

プラズマ・核融合学会誌, 90(5), p.307 - 308, 2014/05

原子力機構は製作性を考慮したダイバータカセットをモデル化し、複数並行流路の流量分担を確認した。これにより現実的な設計とITERの厳しい流量要求の両立に見通しを得た。原子力機構はHVブッシングの大口径FRP絶縁管を製作し、ITER要求性能(1段当たり200kV、1時間保持)を達成した。原子力機構は日本原子力学会2014年春の年会の会場(東京都市大学、東京)にてITER計画説明会・ITER機構職員の募集についての説明を実施した。

論文

ITERだより,44

森山 節子; 閨谷 譲; 上野 健一

プラズマ・核融合学会誌, 90(3), p.198 - 199, 2014/03

原子力機構は、ロシアのエフレモフ研究所にて2回目となるダイバータ・プロトタイプの高熱負荷試験を無事完了し日本の優れた技術力を証明した。ITERトロイダル磁場(TF)コイルのトランスファ検証試験を無事完了した。これにより、実機TFコイル巻線のトランスファ作業が可能であることを確証し、いよいよ実機TFコイル巻線のトランスファ作業が開始される。中心ソレノイド(CS)用ダミー導体(930m)を製作し、2014年1月末に北九州市の港から米国西海岸のロングビーチ港に向けて出荷した。臨時ITER理事会は2月13日にフランスのサン・ポール・レ・デュランスにて開催された。ITER理事会は、すべての改革が短中期に適切に実施されることを確実なものとすることで閉会した。

論文

RAMI analysis of the ITER CIS

北澤 真一; 岡山 克己*; 閨谷 譲; Sagot, F.*; Van Houtte, D.*

Fusion Engineering and Design, 89(2), p.88 - 93, 2014/02

 被引用回数:7 パーセンタイル:30.82(Nuclear Science & Technology)

ITERプロジェクトでは、RAMIアプローチ(信頼性,可用性,保守性,検査性)が、機器の運転と保守に対する機器設計の技術的なリスク管理のために採用されている。ITER機器の保護を行うITER中央インターロックシステム(CIS)のRAMI分析を、概念設計の段階で行った。CISの機能を、IDEF0分類法によりボトムアップ的に、5つの主要な機能と7つの副機能に分割した。信頼性ブロック図解析法により、想定する動作条件の下で、各機能の稼働率(可用性)は、97.98%であるが、予備部品の確保などの改善処置で、99.86%に向上することがわかった。また、故障モード,影響および致命度解析(FMECA)を行い、改善処置により176個の中程度のリスクを14個に減らせることがわかった。これらの解析で、適切な改善処置によりCISの可用性や信頼性は、ITER機器に求められる要件を満たすことがわかった。

論文

ITERだより,43

森山 節子; 閨谷 譲; 上野 健一

プラズマ・核融合学会誌, 90(1), p.86 - 87, 2014/01

(1)第13回ITER理事会開催: ITER理事会は運営及び技術上の重要な決定を行った。(2)モナコITER国際核融合エネルギーデー(MIIFED2013)はITER機構の主催、モナコ公国後援のもと12月3日$$sim$$5日の3日間にわたってモナコ公国にて開催された。ITER参加各極から約350名の参加者があった。(3)原子力機構那珂核融合研究所の森所長はフランス、マノスク市にあるマノスク国際学校を訪問し「カナちゃん文庫」の目録(509冊分)を贈呈した。(4)ITER計画の展示とITER機構職員募集説明会を八戸, 岡山, 名古屋, 東京にて実施した。

論文

ITERだより,42

森山 節子; 上野 健一; 閨谷 譲

プラズマ・核融合学会誌, 89(11), p.820 - 821, 2013/11

閣僚級ITER理事会がITER機構本部(南仏、サン・ポール・レ・デュランス)にて2013年9月6日に開催された。ITER加盟7極(中国,欧州,インド,日本,韓国,ロシア,米国)の閣僚級代表が会するのは、プロジェクトの歴史の中で2回目である。今回は、建設作業がハイスピードで進展していることを背景に、閣僚級の代表が計画実施の進捗を議論し、このような初めての計画ならではの挑戦、特に、スケジュールやコスト抑制などについて認識し、ITERの成功に向け共に努力することを再確認した。ITER韓国国内機関(KODA)の新たなオフィスとなる韓国国立核融合研究所(NFRI)のオフィスビルの竣工式(開所式)が9月30日に開催された。式典には韓国政府代表,本島ITER機構長、日本からは多田原子力機構副部門長他が臨席した。ITER機構は、地中海近くの町ベール・レタンからITERサイトまでの大型の物納機器の輸送を実施するため輸送試験を行った。ベール・レタンを9月16日の夜9.45に出発し、4晩かけて長さ46m、幅9m、総重量約800トンの物納機器を模した荷物は9月20日朝4.45、ITERサイトに到着した。

論文

ITERだより,41

森山 節子; 閨谷 譲; 上野 健一

プラズマ・核融合学会誌, 89(9), P. 637, 2013/09

プラズマ計測装置調達取決めの締結: ITER機構と原子力機構は、日本が調達責任を有するプラズマ計測装置のうち、4つの計測装置についての調達取決めを締結した。今後は本調達取決めに基づき、これら4つの計測装置の詳細設計を開始する。ITERトロイダル磁場コイル及び構造物の実機製作の契約締結: TFコイル第2号機及び第4号機を製作する契約を三菱重工業と、TFコイルの第3号機と第5号機を製作する契約を東芝と、第2号機から第4号機の欧州分TFコイル用構造物を製作する契約をイーエナジーと締結した。

論文

ITERだより,40

森山 節子; 上野 健一; 閨谷 譲

プラズマ・核融合学会誌, 89(7), p.509 - 510, 2013/07

(1)第12回ITER理事会開催: ITERは完全な建設段階に移行: 2013年6月19, 20日に、ITER機構の統治組織(理事会)が日本の東京で招集された。この2日間の会合では、7つのITER参加極のすべて(中国,欧州連合,インド,日本,韓国,ロシア、及び米国)の上級代表者が、高津英幸議長(日本)の下、一堂に会した。(2)インド国内機関との低温循環装置試験に関する取決め締結: インド国内機関と原子力機構は、インド国内機関が調達する極低温循環装置を原子力機構で試験する取決めに6月19日に調印した。(3)直流120万ボルト1時間,直流106万ボルト5時間保持に成功: 原子力機構は、絶縁変圧器モデルの設計製作において直流長時間絶縁特性を考慮した絶縁構造や複合構造の引出しブッシングを開発・適用し、直流120万ボルトで1時間及び直流106万ボルトで5時間の保持を達成し、ITERの要求性能を満足することができた。なお、本研究成果は、2013年3月22日に名古屋大学で開催された電気学会全国大会で発表した。

論文

ITERだより,39

森山 節子; 上野 健一; 閨谷 譲

プラズマ・核融合学会誌, 89(5), P. 328, 2013/05

2013年3月21日,22日、フランスのツーロンにおいて「ITERビジネスフォーラム2013」が開催された。本島ITER機構長からITERの概況説明があり、原子力機構からは核融合研究開発部門副部門長の多田が日本の調達状況を発表した。トロイダル磁場コイルの巻線の製作準備作業を開始した。ITER計画の展示とITER機構職員募集説明会を実施した。

論文

RAMI analysis of ITER CODAC

北澤 真一; 岡山 克己*; 閨谷 譲; Sagot, F.*; Van Houtte, D.*; Abadie, L.*; 米川 出*; Wallander, A.*; Klotz, W.-D.*

Fusion Engineering and Design, 87(7-8), p.1510 - 1513, 2012/08

 被引用回数:6 パーセンタイル:42.4(Nuclear Science & Technology)

ITERプロジェクトでは、機器の設計と運転及び保守の準備の指針となる技術的リスク管理に、信頼性・可用性・保守性・検査性(RAMI)手法が用いられている。プラント制御システムであるITER CODACシステムの概念設計の段階でのRAMI解析を行った。ボトムアップ手法を用いた機能分析により、5つの主要機能と下位機能に分析した。次に、リスクの緩和対策を行うために、故障モード・影響及び致命度解析を行った。また、致命度マトリックスを用いた解析により、故障の発生頻度と可用性に与える影響からさまざまな故障モードのリスクの評価を行った。ここで特に影響が大きいと分析されたリスクは、データ保存用ハードウェアや制御用ソフトウェアであった。さらに、与えられた運転条件の下でそれぞれの機能の信頼性と可用性を行うために信頼性ブロック図を作成した。計算により、是正を行った後のプラズマ実験に必要不可欠な機能の固有の可用性は、プロジェクト要求値98.8%より高い99.2%と計算された。さらなるリスクレベルの低減のために、設計・試験・操作手順・保守要件の事項を提案した。

論文

Engineering and maintenance studies of the ITER diagnostic upper port plug

佐藤 和義; 大森 順次; 近藤 貴; 波多江 仰紀; 梶田 信*; 石川 正男; 閨谷 譲; 海老沢 克之*; 草間 義紀

Fusion Engineering and Design, 84(7-11), p.1713 - 1715, 2009/06

 被引用回数:1 パーセンタイル:87.33(Nuclear Science & Technology)

ITERの計測装置は、中性子遮蔽構造を兼ね備えたポートプラグと呼ばれる構造体に組み込まれる。日本が調達を予定している上部ポートプラグは長さ約6m,重量約22tの片持ち構造であるため、構造健全性を評価することは必須である。このため、ディスラプション時における電磁力解析結果をもとに三次元モデルを用いて変位及び応力を評価した。ポートプラグ先端に荷重を与え静/動解析により変位量を求めたところ、最大変位約9mm,動的拡大係数1.45が得られた。これはポートとの隙間20mmに対して製作・組立誤差を考慮すると設計裕度はほとんど見込めない。このため、ブランケット遮蔽モジュール先端にスリットを3本設け電磁力の低減を図ったところ、変位量は5mm以下に低減できることがわかった。一方応力については、局所的に高応力箇所は認められたものの、補強等で低減できる範囲であることがわかった。以上の結果から、ポートプラグは応力上の問題はなく、変位抑制対策を取ることで健全性を確保できる見通しを得た。また、ポートプラグの保守・組立時のシナリオについて検討し、内部フレーム及び把持機構を設けることにより、シナリオが成立する見通しを得た。

報告書

ITER専門用語対訳集2008年上期版

佐藤 浩一; 関 富三子*; 長谷川 志緒里*; 千石 明郎; 北澤 真一; 閨谷 譲; 小泉 興一

JAEA-Data/Code 2008-019, 43 Pages, 2008/09

JAEA-Data-Code-2008-019.pdf:1.17MB

2007年10月24日「ITER事業の共同による実施のためのイーター国際核融合エネルギー機構の設立に関する協定」(ITER協定)が発効し、日本原子力研究開発機構が日本におけるITER協定に基づく活動を行う国内機関として指定された。国内機関はフランス・カダラッシュのITER機構と協力してITERの建設に貢献することになるが、ITER機構では独特の単語・略語や専門用語が多数使用されている。本対訳集では、手始めにこれらの単語・略語を集約し和訳を行った。これにより、ITER機構との業務が円滑に執行されることを願うものである。

論文

Development of ITER diagnostic upper port plug

佐藤 和義; 大森 順次; 海老沢 克之*; 草間 義紀; 閨谷 譲

Plasma and Fusion Research (Internet), 2, p.S1088_1 - S1088_4, 2007/11

ITER計画において日本が調達する予定の上部計測ポートプラグは、長さ約6m,重量約22tの片持ち構造であるため、高い剛性が要求される。また、ポートプラグには計測のための開口部及び光学路を有するため、これらを考慮した電磁力及び中性子遮蔽解析による評価が不可欠である。このため、製作性を考慮したポートプラグの構造について検討するとともに、中性子の遮蔽や保守時の作業スペースを考慮したポートプラグ内への計測機器の配置を検討した。その結果、汎用品である板材とリブを組合せることにより設計案の鍛造品で構成される構造と同等の剛性を有することを見いだした。また、ポートプラグ内にすべての計測機器,関連する冷却管や信号線を組み込むとともに互いに干渉せず作業空間も確保した配置案を提案した。本提案に基づき電磁力解析を実施したところ、片持ち構造の根本であるフランジ部にかかる最大モーメントとして約1MNmが得られ、設計基準値を十分に下回る可能性を見いだした。

報告書

Studies on representative disruption scenarios, associated electromagnetic and heat loads and operation window in ITER

藤枝 浩文; 杉原 正芳*; 嶋田 道也; Gribov, Y.*; 伊尾木 公裕*; 河野 康則; Khayrutdinov, R.*; Lukash, V.*; 大森 順次; 閨谷 譲

JAEA-Research 2007-052, 115 Pages, 2007/07

JAEA-Research-2007-052.pdf:3.58MB

ITERのディスラプション時に炉内構造物や真空容器に働く電磁力や熱負荷などの影響を調べた。DINAコードにより、幾つかの代表的ディスラプションシナリオを設定した。これらのシナリオに対して、3次元有限要素法により電磁力評価を行った。その結果、電磁力は許容範囲にあることが確認されたが、そのマージンはそれほど大きくない。次に垂直位置移動現象(VDE)時や熱クエンチ時の炉内構造物への熱負荷を求めた。さらに、2次元熱伝導コードを用いてベリリウム第一壁及びタングステンダイバータバッフルの浸食量を求めた。この結果、VDE発生時の浸食量は小さく、熱クエンチ時の浸食量は上方VDE発生時で約170$$mu$$m/event(Be)、下方VDE発生時で約240$$mu$$m/event(W)となり相当に大きい。ITERでは、これらVDEは移動時間に0.5秒程度を要するため、その間に大量ガス注入などの影響緩和手段を講じることが十分に期待できる。一方、中心位置ディスラプションでは、ディスラプション発生予測と緩和に失敗する確率をゼロにすることができないため、上部ベリリウム第一壁の浸食量は約(30-100)$$mu$$m/eventとなり、発生予測・緩和の失敗回数を数十回程度に抑える必要がある。

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