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藤本 加代子; 仲野 友英; 久保 博孝; 澤田 圭司*; 滝塚 知典; 川島 寿人; 清水 勝宏; 朝倉 伸幸
Plasma and Fusion Research (Internet), 4, p.025_1 - 025_7, 2009/08
体積再結合はダイバータ板への熱流速及び粒子束の減少に重要な役割を果たすため、非接触ダイバータプラズマにおける体積再結合の役割を解明することは、ITERや定常炉に向けた最重要研究課題のひとつである。本研究では、非接触ダイバータプラズマを2次元で計測することにより、電離及び再結合領域の空間構造を明らかにした。また、重水素バルマー系列線の発光強度を衝突放射モデルを用いて計算した発光強度と比較して、電子温度,電子密度及び原子密度を決定した。Lモードプラズマの非接触ダイバータプラズマを、約1cmの空間分解能で、2方向から92視線(縦60視線,横32視線)で分光計測した。分光器は350
800nmの観測波長帯域を持ち、全バルマー系列線を同時に測定することができる。内側非接触ダイバータプラズマでは内側ストライク点上部の広い領域に再結合領域が存在し、外側ダイバータ板に沿って電離領域が存在することがわかった。また、両側非接触ダイバータプラズマでは内側ストライク点上部の狭い領域と外側ストライク点近傍に再結合領域が存在することを明らかにした。
藤本 加代子; 仲野 友英; 久保 博孝; 澤田 圭司*; 滝塚 知典; 清水 勝宏; 川島 寿人; 朝倉 伸幸
Plasma and Fusion Research (Internet), 2, p.S1121_1 - S1121_4, 2007/11
ダイバータ板への熱負荷軽減に有効な非接触ダイバータでは電離・再結合プラズマが2次元分布している。本研究では非接触ダイバータプラズマのエネルギー損失過程や原子分子過程の理解に向けて、JT-60Uダイバータプラズマの2次元分光測定を行った。電離・再結合プラズマの情報は重水素のバルマー系列線を観測することで得られるため、本研究ではCCD検出器を持つ広帯域分光測定装置を用いてJT-60Uダイバータ領域を2方向から分光測定した。得られた線積分計測値から2次元発光強度分布をコンピュータ・トモグラフィー手法(最大エントロピー法)を用いて導出した。しかし、2方向データによる2次元分布の導出は計算や測定による誤差が大きく、滑らかな画像が得にくいという難点があった。本研究では計算メッシュを正方形(正方形メッシュ)から視線に沿った四角形(視線方向メッシュ)に変化させることで誤差を小さくすることを考えた。その結果、正方形メッシュより視線方向メッシュのほうが誤差が少なく、また滑らかな2次元分布を得ることができた。
紙谷 正仁; 小山 智造; 青木 和夫*; 澤田 佳代*
no journal, ,
文部科学省の競争的研究資金制度である「原子力システム研究開発事業」として、2005年より「超臨界流体を用いた全アクチニド一括分離システムの開発」を行っている。目的及び実施計画について報告する。
藤本 加代子; 仲野 友英; 久保 博孝; 清水 勝宏; 澤田 圭司*; 川島 寿人; 朝倉 伸幸
no journal, ,
非接触ダイバータプラズマでは、プラズマがダイバータ板に到達するまでに再結合する再結合プラズマと中性粒子が電離しプラズマとなる電離プラズマが2次元分布する。本研究では非接触ダイバータプラズマのエネルギー損失過程や原子分子過程の理解を目的に、電離及び再結合プラズマの2次元空間分布を導出した。電離及び再結合プラズマの診断には重水素バルマー系列線(365-656nm)の同時計測が有効である。本研究では測定波長範囲350-800nmの広帯域可視分光器を用いて非接触ダイバータプラズマを観測し、トモグラフィー手法を用いて2次元発光強度分布を導出した。内側非接触・外側接触ダイバータプラズマにおけるD I(p=2-4)は外側ダイバータ領域全体と内側ストライク点上部からX点に向かって強い発光領域を持つことがわかった。同様にD I(p=2-5)の2次元発光強度分布を導出し、これらの2次元発光強度比を得た。得られた発光強度比を衝突放射モデルで計算した比と比較し、電離及び再結合成分の診断を行った。その結果、内側ストライク点上部では再結合成分が、また外側ストライク点近傍では電離成分が支配的であると考えられる。
紙谷 正仁; 小山 智造; 三浦 幸子; 青木 和夫*; 澤田 佳代*
no journal, ,
本件は、文部科学省の競争的研究資金制度である「原子力システム研究開発事業」として実施している「超臨界流体を用いた全アクチニド一括分離システムの開発」として実施した。U/Pu/Am混合硝酸溶液系においてTBPを抽出剤に用いた試験により高塩濃度,高酸濃度領域でのAmの分配係数の測定を実施し、Amについて硝酸根濃度と分配係数の関係について整理を行った。
藤本 加代子; 仲野 友英; 久保 博孝; 澤田 圭司*; 滝塚 知典; 川島 寿人; 清水 勝宏; 朝倉 伸幸
no journal, ,
非接触ダイバータプラズマにおける体積再結合は、ダイバータ板へのイオン束の減少に重要な役割を果たす。2次元分光計測は、体積再結合の空間構造の解明に有効な手法のひとつである。本研究では、非接触ダイバータプラズマの重水素バルマー系列線を約1cmの空間分解能で2次元計測し、D
とD
の発光強度比と、衝突放射モデルを用いて計算した発光強度比を比較した。発光強度比から、Dの発光には再結合成分が含まれていることがわかった。このような領域は、ポロイダル断面の内側ストライク点上部にr方向に8cm、z方向に4cmの幅で分布している。この領域では、重水素バルマー系列線の発光強度比から、電子密度は約1
10
m
,電子温度は0.3eV以下と見積もれた。
紙谷 正仁; 佐野 雄一; 三浦 幸子; 小山 智造; 青木 和夫*; 澤田 佳代*
no journal, ,
本件は、「超臨界流体を用いた全アクチニド一括分離システムの開発」として実施した。このプロセスにおいて全アクチニドの一括抽出は、高塩濃度,高酸濃度領域でなされるため、この領域でのU, Puの分配係数データを確認することが重要である。そこで、高濃度条件下でのU, Puの分配係数を試験により求め、既存の経験式の適用性を確認した。2つの既往の分配係数の実験式(KfK,Hanford)について、Uはどちらの実験式も高濃度領域まで有効であり、PuはHanfordの実験式のほうが有効であることが確認された。
小山 智造; 紙谷 正仁; 青木 和夫*; 澤田 佳代*
no journal, ,
超臨界流体を用いた全アクチニド一括分離システムの開発においてU, Puに加えてNp, Am, Cmを含めた全アクチニドを一括して使用済燃料から分離回収するプロセス技術を開発している。このプロセスの特長,開発の計画と2006年度末までの進捗状況について報告する。
紙谷 正仁; 三浦 幸子; 佐野 雄一; 小山 智造; 青木 和夫*; 澤田 佳代*
no journal, ,
常圧条件下において未照射MOX燃料を用いた直接抽出試験を実施した。使用する溶媒の組成が適切であれば、TBPによってU, PuだけでなくAmも同時に抽出可能であることが確認できた。同時抽出は溶媒中のTBP濃度,酸濃度,水分濃度などの微妙なバランスのうえで成立していることが示唆された。
渡辺 貴善; 川瀬 啓一; 沢田 憲良*
no journal, ,
日本原子力研究開発機構では、計画的な除染を支援するため、除染の効果を予測するシステム(除染活動支援システムRESET: Restoration Support System for Environment)を整備している。このシステムでは、除染により空間線量率の低減がどのくらい期待できるか、将来の空間線量率が時間とともにどのように変化するのかをシミュレーションすることができる。
