Behavior of NbSn cable assembled with conduit for ITER central solenoid

名原 啓博; 諏訪 友音; 高橋 良和; 辺見 努; 梶谷 秀樹; 尾関 秀将; 櫻井 武尊; 井口 将秀; 布谷 嘉彦; 礒野 高明; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 25(3), p.4200305_1 - 4200305_5, 2015/06

https://doi.org/10.1109/TASC.2014.2360562

JAEA procures all superconductors for central solenoid (CS) in the ITER project. The cable is inserted into a conduit and compacted with it. During the insertion, the number of the rotation at the point () of the TF cable increased linearly to 50 against the inserted cable length (). At first, of the CS cable also increased linearly by of 150 m. However, the increasing rate declined and the became constant to 30 at 600 m. During the compaction, the number of the rotation at the tail () of the CS cable increased linearly to 69 against the compacted cable length (). It is important to measure not only but also because the rotation affects the twist pitch of the cable (). After manufacturing the CS conductor, an X-ray transmission imaging made clear the along the whole length of the conductor for the first time. The peaked at the point; thus, a conductor sample should be taken there to investigate the effect of the elongation on the conductor performance.

Optimization of heat treatment of Japanese NbSn conductors for toroidal field coils in ITER

名原 啓博; 辺見 努; 梶谷 秀樹; 尾関 秀将; 諏訪 友音; 井口 将秀; 布谷 嘉彦; 礒野 高明; 松井 邦浩; 小泉 徳潔; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 24(3), p.6000605_1 - 6000605_5, 2014/06

https://doi.org/10.1109/TASC.2013.2286675

ITERトロイダル磁場コイル用NbSn超伝導導体は、超伝導物質であるNbSnを生成するための熱処理を必要とし、その熱処理パターンによって導体性能が変わり得る。そこで、従来の熱処理パターンで得られていた導体性能に比べ、熱処理パターンの最適化による導体性能の向上を試みた。まず、導体を構成する超伝導素線を対象とし、臨界電流,ヒステリシス損失,残留抵抗比に関して、最適な熱処理パターンを見いだした。次に、その最適な熱処理パターンを短尺の導体サンプルに適用し、実規模導体試験装置を用いて導体性能の試験を行った。その結果、繰返し負荷に対する分流開始温度の低下度合いは、従来の熱処理パターンに比べて小さく抑えることができた。また、交流損失は従来の熱処理パターンとほぼ同じ値を維持することができた。本試験で用いた導体サンプルは、ITERの調達取り決め(PA)における量産段階の導体から切り出したものであり、ともにPAの合格基準を満足することができた。

低二酸化炭素雰囲気下における水酸化サマリウムの溶解度測定及び加水分解定数の算出

澁谷 早苗; 澁谷 朝紀; 吉川 英樹; 油井 三和

PNC TN8410 95-204, 24 Pages, 1995/09

PNC-TN8410-95-204.pdf:0.48MB

高レベル廃棄物地層処分システムにおける核種移行評価においては、信頼性の高い熱力学データを整備することが重要となる。我々は、地層処分条件下における核種の溶解度を評価するために、処分条件を模擬した系における溶解度測定を行うことによって熱力学データを取得してきた。本研究においては、高レベル廃棄物中に核分裂生成物(FP)として大量に含まれるサマリウムについて、水酸化物の熱力学データを求めることを目的として溶解度測定試験を行ったので、結果を報告する。溶解度測定試験条件は以下のとおりである。雰囲気:Ar、99.99%以上(CO/分圧1ppm,O/分圧1ppm)雰囲気制御グローブボックス中温度:2427C、平衡期間:14100日(未飽和側)、28106日(過飽和側)、イオン強度:I=0.1(NaClOにより調整)、pH範囲:pH412、溶解度測定結果から推定された水酸化サマリウムの加水分解反応とその平衡定数は以下のとおりである。Sm(OH)(cr) + 3H Sm + 3HO ;log K=16.4 Sm + HO SmOH + H ;log K=-7.2 Sm + 2HO Sm(OH) + 2H ;log K=-21.7 Sm + 3HO Sm(OH)(aq) + 3H ;log K=-24.9

還元雰囲気中におけるSeのHOへの溶解度測定

澁谷 早苗; 吉川 英樹; 油井 三和

PNC TN8410 94-204, 94 Pages, 1995/03

PNC-TN8410-94-204.pdf:1.7MB

高レベル放射性廃棄物処分の安全評価において、Seは評価重要核種の一つである。しかしながら、処分環境中におけるセレンの溶解挙動に関する情報は不足している状況にある。このため、セレンの溶解挙動に関する知見を得ることを目的として、セレン鉄化合物(FeSe)、セレン金属を対象として溶解度測定試験を行い、溶解度制限固相について実験及び解析の両面から調べた。溶解度制限固相の計算結果としては、データベースにより多少の違いはあるものの、沈でんする可能性のある固相種は還元条件(Eh-300mV一定)においては、FeSe、FeSe、FeSe、Seであった。酸化条件(Eh+350mV一定)ではFeSe、Seであった。溶解度測定の結果としては、セレン鉄および、セレン金属とも還元雰囲気中での溶解度制限固相はSe(s)であり、セレンの溶解度は以下の反応により支配されることが考えられた。また、これらの溶解反応の平衡定数の測定結果を合わせて示す。・Se(s)+H+2eHSe logK=-0.648・Se(s)Se logK=-6.72

SORPTION MECHANISM OF PU, AM AND SE ON SODIUM-BENTONITE

澁谷 朝紀; 油井 三和; 吉川 英樹

17th American Materials Technology Meeting Symposium for Radioactive Waste Management, , 

高レベル廃棄物の地層処分研究上重要な核種の収着メカニズムを研究するために、Pu、Am、Seのベントナイトへの分配係数(Kd)を、pH4-10の範囲で取得した。実験方法はバッチ法を用い、Pu、Amは大気下、Seは窒素雰囲気下で行った。Pu、AmのベントナイトへのKdは10^010^2m3/kgとなった。本実験条件下でのベントナイト表面は、ゼータ電位より負に帯電していることがわかったため、PuとAmの収着メカニズムは、PuとAmの陽イオン化学種とベントナイト層間陽イオンとのイオン交換であると考えられる。これらの実験結果をもとに、陽イオン交換モデルを仮定してPuとAmの収着挙動の解析を行ったところ、解析結果は実験結果を説明できることがわかった。SeのベントナイトへのKdは10^-310^-2m3/kgとなりpH依存性は見られなかった。Seは、試験液中で陰イオンで存在すると考えられるため、ベ

ITER中心ソレノイド用超伝導導体の導体性能評価

名原 啓博; 辺見 努; 梶谷 秀樹; 尾関 秀将; 井口 将秀; 布谷 嘉彦; 礒野 高明; 松井 邦浩; 小泉 徳潔; 堤 史明; et al.

no journal, , 

ITER中心ソレノイド(CS)用超伝導導体はすべて日本が調達する。CSはパルス運転を行うため、最大6万回の繰り返し負荷を想定しているが、実規模導体試験装置(SULTAN)を用いた短尺試作導体サンプルの性能試験で、分流開始温度(Tcs)が繰り返し負荷数に対してほぼ直線的に低下する結果が得られ、問題となっていた。そこで、撚線の機械的強度を高めるため、1次から4次の各撚りピッチを当初の約半分に短くした導体を4本製作した。その導体性能をSULTANを用いて評価した結果、Tcsはサイクル数に対して低下しないことが確認され、CS用超伝導導体の製作を本格的に開始した。

ITER中心ソレノイド用超伝導導体の量産化と導体性能

名原 啓博; 諏訪 友音; 辺見 努; 梶谷 秀樹; 尾関 秀将; 櫻井 武尊; 井口 将秀; 布谷 嘉彦; 礒野 高明; 松井 邦浩; et al.

no journal, , 

量産を開始したITER中心ソレノイド(CS)用超伝導導体の導体性能を初めて評価した。長さ918mの導体を製作する際、撚線先端の5次撚りピッチが450mm(設計値)から530mmに伸長するため、これが導体性能に影響を及ぼし得るかを調べることが重要であった。試験の結果、交流損失への影響はほとんど無いことが分かった。一方、繰返し通電に対して分流開始温度測定時の常伝導転移定義電圧(100V/m)以下の領域で電圧がより低温で発生する結果を得た。ただ、その量はわずかであり、6万回の繰返し通電を経てもITERの要求性能を満たすため、本導体を実機CSに使用できることを明らかにした。