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論文

物理探査法による掘削影響領域のモニタリング; 深度140m, 250m水平坑道の掘削時における調査

窪田 健二*; 近藤 桂二; 榊原 淳一*

社団法人物理探査学会第128回(平成25年度春季)学術講演会講演論文集, p.62 - 65, 2013/06

高レベル放射性廃棄物の地層処分の実施において、地下坑道の掘進に伴い生じる掘削影響領域を評価することは、処分の安全性を評価するうえで重要な課題の一つである。そこで、日本原子力研究開発機構の幌延深地層研究施設に掘削された、深度140m及び250m坑道の掘削前後に物理探査(比抵抗トモグラフィ及び音響トモグラフィ)の繰り返し測定を行い、掘削影響領域の広がりに関する評価を行った。本講演では、その概要について発表する。

論文

Extended steady-state and high-beta regimes of net-current free heliotron plasmas in the Large Helical Device

本島 修*; 山田 弘司*; 小森 彰夫*; 大藪 修義*; 武藤 敬*; 金子 修*; 川端 一男*; 三戸 利行*; 居田 克巳*; 今川 信作*; et al.

Nuclear Fusion, 47(10), p.S668 - S676, 2007/10

 被引用回数:34 パーセンタイル:73.8(Physics, Fluids & Plasmas)

大型ヘリカル装置(LHD)では、加熱パワーの増大及び粒子の排気/供給能力の向上に加え、革新的な運転シナリオの発見により、無電流ヘリオトロンプラズマの性能を改善することに成功した。その結果、特に、高密度,長時間運転,高ベータに関して運転領域を拡大することに成功した。LHDにおける多様な研究の結果、無電流ヘリオトロンプラズマの特長が明らかになった。特に、ローカルアイランドダイバータによる排気とペレット入射によるプラズマ中心部への粒子供給を組合せることにより内部拡散障壁(IDB)を形成し、5$$times$$10$$^{20}$$m$$^{-3}$$という超高密度のプラズマが得られた。4.5%の体積平均ベータ値や、54分間の放電時間(総入力エネルギー: 1.6GJ、平均入力パワー: 490kW)を達成することにも成功した。本論文では、IDB, 高ベータプラズマ, 長時間運転に関する最近2年間の成果を概括する。

報告書

電磁気検出器の開発; 積層型電磁気プローブのJT-60Uへの適用とその結果(共同研究)

柳生 純一; 笹島 唯之; 三代 康彦; 榊原 悟*; 川俣 陽一

JAEA-Technology 2007-015, 27 Pages, 2007/03

JAEA-Technology-2007-015.pdf:2.94MB

臨界プラズマ試験装置(JT-60U)では、電磁気検出器の信号をもとにプラズマ位置・形状のフィードバック制御を行っている。この電磁気検出器は製作コストが高く、次期装置への利用に対してはコストの低減化が求められている。一方、核融合科学研究所では、3軸方向の磁場成分を同時に計測可能で、軽量・コンパクト、かつ安価な電磁気検出器を開発して、大型ヘリカル装置(LHD)の電磁気計測に使用している。今回、日本原子力研究開発機構と核融合科学研究所との共同研究に基づいて、LHDで使用されている電磁気検出器のトカマク装置での適用の可能性を探るため、JT-60U用に本電磁気検出器の取り合い部を製作し、試験的に第一壁直下に設置した。JT-60実験放電を利用して既設の電磁気検出器との比較検討を行った。出力信号の妥当性やディスラプション時における耐振動性,耐放射線性等について調べた。その結果は良好であり、トカマク装置環境下においても十分に使用できる見通しを得た。

論文

Extended steady-state and high-beta regimes of net-current free heliotron plasmas in the large helical device

本島 修*; 山田 弘司*; 小森 彰夫*; 大藪 修義*; 金子 修*; 川端 一男*; 三戸 利行*; 武藤 敬*; 居田 克巳*; 今川 信作*; et al.

Proceedings of 21st IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2006) (CD-ROM), 12 Pages, 2007/03

大型ヘリカル装置(LHD)では、加熱パワーの増大及び粒子の排気/供給能力の向上と併せ、無電流ヘリオトロンプラズマの革新的な運転シナリオの開発を行った。その結果、高密度,長時間運転,高ベータに関して運転領域を拡大することに成功した。LHDにおける多様な研究の結果、無電流ヘリオトロンプラズマの特長が明らかになった。特に、ローカルアイランドダイバータによる排気とペレット入射によるプラズマ中心部への粒子供給を組合せることにより内部拡散障壁(IDB)を形成し、$$5times10^{20}$$m$$^{-3}$$という超高密度のプラズマが得られた。この結果は魅力的な超高密度核融合炉へ道を開くものである。また、4.5%の体積平均ベータ値や、54分間(総入力エネルギー: 1.6GJ,平均パワー: 490kW)の放電維持時間を得ることにも成功した。本論文では、IDB,高ベータプラズマ,長時間運転に関する最近2年間の成果を概括する。

論文

積層型プローブのJT-60設置

笹島 唯之; 柳生 純一; 三代 康彦; 宮 直之; 榊原 悟*

KEK Proceedings 2003-16 (CD-ROM), 4 Pages, 2004/02

臨界プラズマ試験装置(JT-60U)の電磁気検出器は高価であり、今後、実験運転により破損した場合の交換や次期装置への適用を考慮すると低コスト化が要求される。一方、核融合科学研究所(NIFS)ヘリカル型核融合装置(LHD)で使用されている電磁気検出器(積層型プローブ)は、コンパクトで低コストでの製作が可能であり、プラズマディスラプション時の耐震性の問題を除けばそのままJT-60U環境下で使用が期待できる。そこで、JT-60UとNIFSの共同研究の一環として専用ケースを製作し耐震性を向上させた電磁気検出器の製作に着手しJT-60Uへの適用性を検討した結果、JT-60Uでも十分使用できることを確認し、今後製作する電磁気検出器のコスト低減化に見通しをつけた。

口頭

深度140mの坑道掘削前後における比抵抗トモグラフィ及び音響トモグラフィの繰り返し測定

窪田 健二*; 鈴木 浩一*; 杉田 裕; 榊原 淳一*

no journal, , 

幌延深地層研究センターの地下施設において実施している電力中央研究所との共同研究の一つである坑道の掘削に伴い発生する掘削影響領域を対象とした調査研究の報告である。140m東側調査坑道において、調査坑道に平行となるボーリング孔を用い、比抵抗と音響の両手法によるトモグラフィ調査を実施し、坑道周囲に発生する掘削影響領域の把握を試みた。まず、比抵抗と岩石の飽和度,弾性波速度と岩石の飽和度との関係を室内試験により求めた。その結果、見かけ比抵抗値の変化及び弾性波の速度変化は飽和度の変化と考えられることから、トモグラフィ調査で捉えられた飽和度の変化は掘削影響領域を反映していると考えられる。これらトモグラフィ調査は、掘削影響領域を把握する際に有効な手法となることを示すことができた。

口頭

疑似ランダム波を使った原位置計測による高精度弾性波測定システムの評価検証

石山 宏二*; 吉野 修*; 引間 亮一*; 松井 裕哉; 尾崎 裕介; 竹内 竜史; 榊原 淳一*; 佐ノ木 哲*; 林 邦彦*

no journal, , 

本研究では、瑞浪超深地層研究所の深度500m研究アクセス南坑道において、超磁歪材震源を利用した高精度弾性波測定システムの原位置試験を実施した。原位置試験では、0.5kHzから20kHzの正弦波および疑似ランダム波を送信波に用い、送信位置から10mから125m離れた計6か所でそれらを受信した。弾性波の速度の低下および減衰率の上昇が観測された位置は、岩級区分が低下する場所と一致したことより、本試験により地質脆弱部が弾性波で捕らえられたと考えられる。他方、可探深度を改善するためには、起震装置の増強が必要である。

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