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Mo/
Tc generators鈴木 善貴; 北河 友也*; 滑川 要二*; 松倉 実*; 西方 香緒里; 三村 均*; 土谷 邦彦
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 43(2), p.75 - 80, 2018/04
(n, 
)法でのMo製造は、簡便な方法であり核拡散抵抗や廃棄物処理の観点から有利である。しかし、この方法で生成されるMoの比放射能は極めて低いため、高い比放射能を有するTc溶液を得るのは困難である。このため、高いMo吸着性能を有する新たな吸着剤を開発することが必要不可欠である。本研究では、Mo吸着剤として医療用Mo/Tcジェネレータに用いられるアルミナ(Al
O
)に着目し、性能の向上を行った。AlO試料には、3種類の始発粉末を用いて、異なる温度で焼結したAlOを作製し、Mo吸着および脱離特性を調べた。その結果、AlOの結晶構造および比表面積がMo吸着特性に影響を及ぼすことが示唆された。また、開発した各AlOから溶離した溶液の基本的化学特性はガイドラインの基準値を満たしていた。
鈴木 善貴; 石田 卓也*; 鈴木 祐未*; 松倉 実*; 黒崎 文雄*; 西方 香緒里; 三村 均*; 土谷 邦彦
JAEA-Technology 2016-027, 24 Pages, 2016/12
JAEA-Technology-2016-027.pdf:4.15MB
照射試験炉センターでは、(n,)法によるMo製造に関する技術開発を行っている。(n,)反応によるMo製造は簡便な方法であり、核不拡散や廃棄物管理の観点からも有利である。しかしながら、本方法によるMoの比放射能が低いことから、高い放射能濃度を有するTc製品の製造が困難である。これまで、高いMo吸着効率を持つ無機高分子ジルコニウム化合物(Polyzirconium Compound: PZC)及び無機高分子チタニウム化合物(Polytitanium Compound: PTC)のようなMo吸着剤の開発が進められている。これらのMo吸着剤のジェネレータへの利用のためには、Mo吸着剤に含まれる構成元素の影響を評価し、Tc製品の品質を保証することが必要である。本報告書において、Mo吸着剤の開発の現状調査を行い、医療用Mo/Tcジェネレータに使用されているアルミナに着目し、結晶構造や比表面積のような異なった特性による3種類のアルミナのMo吸着特性/Mo溶離特性を調べた。
小出 芳彦; 吉田 清; Wanner, M.*; Barabaschi, P.*; Cucchiaro, A.*; Davis, S.*; Decool, P.*; Di Pietro, E.*; Disset, G.*; Genini, L.*; et al.
Nuclear Fusion, 55(8), p.086001_1 - 086001_7, 2015/08
被引用回数：31 パーセンタイル：83.35(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60SAの超伝導マグネットシステムの最大の特徴は、スペース利用の観点から最適化されたコイル構造と高いコイル製作精度の実現をとおして、定常トカマク研究を先導する先進的な実験装置となっている。具体的には、新しい概念であるトロイダルコイルケーシングから分離した外側支持構造の採用により細身のトロイダルコイル形状を可能とした。これにより、詳細なプラズマ測定や柔軟な加熱分布を可能とする大口径ポートの確保を可能とした。また、平衡磁場コイルの製造誤差を最小にする方法を確立し、正確なプラズマ形状/位置制御も可能とした。更に、コンパクトバットジョイントを開発することで中心ソレノイドの占有領域を拡大し、長時間放電の実現に大きく貢献できる設計とした。
土屋 勝彦; 木津 要; 村上 陽之; 柏 好敏; 吉澤 憲生; 吉田 清; 長谷川 満*; 久野 和雄*; 野元 一宏*; 堀井 弘幸*
Fusion Engineering and Design, 88(6-8), p.551 - 554, 2013/10
被引用回数：8 パーセンタイル：53.52(Nuclear Science & Technology)JT-60SA装置の超伝導平衡磁場(EF)コイルのうち、トロイダル磁場(TF)コイルの下側に設置されるEF4, 5, 6の3つのコイルは、TFコイル設置前に製作を完了する必要がある。EFコイルの一号機として、2011年よりEF4コイルの製作が開始され、2012年4月に巻線が完成した。プラズマを高い精度で制御するために本コイルに対して求められている製作・設置精度は、電流中心半径では、両者合わせて6mm以内である。EF4コイルについて、積層後に巻線全体の非円形度を計測すると0.6mm(+0.2から-0.4mm)であり、要求精度の十分の一を達成できたことがわかった。これは、非変形度の生じやすいジョイント部を、一つのセクションに集中させることなく、DPコイルごとに位置を散らす構造としたため、誤差が平均化されたことによるものが一因と考えられる。これにより、今後大口径(8ないし11m)のEFコイル製作について、高い精度で製作できる目処がたち、設置精度に十分な裕度を残せる結果となった。
木津 要; 柏 好敏; 村上 陽之; 尾花 哲浩*; 高畑 一也*; 土屋 勝彦; 吉田 清; 濱口 真司*; 松井 邦浩; 中村 一也*; et al.
Fusion Engineering and Design, 86(6-8), p.1432 - 1435, 2011/10
被引用回数：8 パーセンタイル：53.37(Nuclear Science & Technology)JT-60SA装置の超伝導マグネットのうち、中心ソレノイド(CS)とプラズマ平衡磁場(EF)コイルが日本で製作される。EFコイル導体はNbTi素線を用いたケーブル・イン・コンジット型導体である。これらの導体は、メーカより納入された超伝導撚線とジャケットを日本原子力研究開発機構・那珂核融合研究所内に建設された、全長約680mの導体複合化設備で複合化することで製作される。EFコイル実機に使用する444mの超伝導導体の量産製造が平成22年3月より開始された。また、量産に先立って、超伝導導体の分流開始温度(Tcs)などの超伝導特性の評価試験を行った。その結果、Tcsは素線からの予測値と一致し、導体製作過程による超伝導性能の劣化がないことを確認した。
木津 要; 土屋 勝彦; 柏 好敏; 村上 陽之; 吉田 清
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 20(3), p.538 - 541, 2010/06
被引用回数：9 パーセンタイル：48.56(Engineering, Electrical & Electronic)JT-60SA装置のCS, EFコイルは日本が調達する。コイル導体はCSがNbSn、そしてEFがNbTi素線を用いたケーブル・イン・コンジット型導体である。これらの導体は、メーカより納入された超伝導撚線とジャケットを日本原子力研究開発機構・那珂核融合研究所内に建設された全長約660mの導体複合化設備で複合化することで製作される。超伝導撚線とジャケットの製作は平成20年度より開始し、仕様を満足するものが製作され量産を開始した。本講演では、導体複合化設備の概要と初期導体製作結果について述べる。
星野 毅; 土谷 邦彦; 林 君夫; 中村 和*; 照沼 仁*; 蓼沼 克嘉*
Journal of Nuclear Materials, 386-388, p.1107 - 1110, 2009/04
被引用回数：9 パーセンタイル：53.3(Materials Science, Multidisciplinary)核融合炉ブランケットで用いた使用済みのトリチウム増殖材用リチウムセラミックス微小球からリチウム資源を回収・再利用する技術を開発することは、希少資源としての
Liの有効利用の観点から重要なことである。本研究では、各種Liセラミックス(LiTiO, CaO添加LiTiO, Li
SiO及びLiO)の溶解特性及びキレート剤担持吸着剤を用いた不純物除去特性を調べた。Liセラミックスを過酸化水素水又は硝酸を溶媒として超音波溶解し、その溶液を吸着剤に浸した結果、ほとんどのリチウムが溶液中に存在し、かつ溶液中の
Coは97%以上の除去ができることがわかった。本試験により、使用済LiセラミックスからLiを回収する一連のプロセスの開発に見通しを得た。
Al development竹内 孝夫*; 菊池 章弘*; 伴野 信哉*; 北口 仁*; 飯嶋 安男*; 田川 浩平*; 中川 和彦*; 土屋 清澄*; 満田 史織*; 小泉 徳潔; et al.
Cryogenics, 48(7-8), p.371 - 380, 2008/07
被引用回数：62 パーセンタイル：87.99(Thermodynamics)急熱急冷法NbAlは、NbSnに比べて耐歪特性に優れている、臨界磁場が26T以上と高いなど、より高磁場が必要となる次世代の核融合炉や加速器への応用に適している。急熱急冷法NbAl線は、過飽和固容体を生成するために約2000
Cで一時熱処理を行う。このため、銅などの安定化材をあらかじめ線材に付加しておくことができないなどの技術的課題があった。これに対して、一時熱処理後に銅をメッキする、あるいはクラッド加工で銅を付加する技術を開発し、急熱急冷法NbAl線材を用いた20T級小型コイルの開発に成功した。さらに、50kgビレットを用いて、長さ2600mの長尺線材の製作にも成功し、大量生産技術の確立に目途も立てた。
吉川 博; 榊 泰直; 佐甲 博之; 高橋 博樹; Shen, G.; 加藤 裕子; 伊藤 雄一; 池田 浩*; 石山 達也*; 土屋 仁*; et al.
Proceedings of International Conference on Accelerator and Large Experimental Physics Control Systems (ICALEPCS '07) (CD-ROM), p.62 - 64, 2007/10
J-PARCは多目的科学研究のために日本で建設されている大規模陽子加速器施設である。この施設は3つの加速器と3つの実験施設から成り、現在建設中である。リニアックは稼動開始して1年が経過し、3GeVシンクロトロンはこの10月1日に試験運転が開始されたところで、施設全体の完成は来年の夏の予定である。加速器の制御システムは、初期の試運転に必要な性能を実現させた。この制御システムに求められる最も重要な機能は加速器構成機器の放射化を最小限に食い止めることである。この論文では、調整運転の初期の段階において、制御システムの各部分が達成した性能を示す。
Al superconductors with Ta matrix竹内 孝夫*; 田川 浩平*; 野田 哲司*; 伴野 信哉*; 飯嶋 安男*; 菊池 章弘*; 北口 仁*; 小菅 通雄*; 土屋 清澄*; 小泉 徳潔; et al.
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 16(2), p.1257 - 1260, 2006/06
被引用回数：6 パーセンタイル：37.33(Engineering, Electrical & Electronic)次期核融合炉では、16T以上の高磁場で大電流を流す導体が必要となる。急熱急冷変態法(RHQT)NbAl線は、2次熱処理前に撚線加工が行えるので、RHQT-NbAl CIC導体は、その有力な候補導体として考えられている。CIC導体で使用する丸線には、従来は、1900C程度の1次熱処理でNb母材と反応しない銀を安定化材として使用していた。しかし、銀,Nbには放射化の問題があるため、タンタルを母材とし、安定化材として銅を使用する製造方法の開発を試みた。
照沼 仁*; 中村 和*; 蓼沼 克嘉*; 土谷 邦彦; 星野 毅; 林 君夫
no journal, ,
使用済み核融合ブランケット資源の回収再利用を図ることは、稀少資源としてのLiの有効利用の観点で、重要なことである。そこで、使用済みのトリチウム増殖材用リチウムセラミックス微小球からリチウム資源を回収・再利用する技術を開発することを目的に、その溶解方法と溶解液中の不純物除去方法を検討した。Liセラミックス(Li O, LiTiO, 酸化物含有LiTiO及びLiSiO)を、過酸化水素水又は硝酸を溶媒として超音波溶解を行い、放射化により生成する不純物をキレート剤担持吸着剤にて吸着させ、吸着後溶液を分析した結果、効率よくLi成分を溶解回収できることがわかり、放射化不純物をキレート剤担持吸着剤で除去する一連のプロセスの開発に成功した。
木津 要; 土屋 勝彦; 柏 好敏; 村上 陽之; 吉田 清
no journal, ,
JT-60SA装置における超伝導マグネットシステムは、18個のトロイダル磁場コイル,4つのソレノイドから成る中心ソレノイド(CS)、そして、6個のプラズマ平衡磁場(EF)コイルの各コイル系より構成されている。CSとEFコイルの最大運転電流値と最大経験磁場は、それぞれ、20kA-9.0T, 20kA-6.2Tである。コイル導体はCSがNbSn、そしてEFがNbTi素線を用いたケーブル・イン・コンジット型導体である。これらの導体は、メーカより納入された超伝導撚線とジャケットを日本原子力研究開発機構・那珂核融合研究所内に建設中の全長約660mの導体複合化設備で複合化することで製作される。超伝導撚線とジャケットの製作は平成20年度より開始されている。超伝導素線と銅ダミー撚線は仕様を満足するものが製作され量産を開始している。超伝導撚線は4月より量産が開始される。本講演では、導体複合化設備の概要と初期導体製作結果について述べる。
木津 要; 柏 好敏; 村上 陽之; 土屋 勝彦; 吉田 清; 尾花 哲浩*; 高畑 一也*; 濱口 真司*; 柳 長門*; 今川 信作*; et al.
no journal, ,
JT-60SA装置における超伝導マグネットシステムは、18個のトロイダル磁場コイル、4つのソレノイドから成る中心ソレノイド(CS)、そして、6個のプラズマ平衡磁場(EF)コイルの各コイル系より構成されている。このうち、CSとEFコイルが日本で製作される。EFコイルの最大運転電流値と最大経験磁場は、20kA-6.2Tである。コイル導体はNbTi素線を用いたケーブル・イン・コンジット型導体である。これらの導体は、メーカより納入された超伝導撚線とジャケットを日本原子力研究開発機構・那珂核融合研究所内に建設された、全長約680mの導体複合化設備で複合化することで製作される。EFコイル実機に使用する444mの超伝導導体の量産製造が平成22年3月より開始された。また、量産に先立って、超伝導導体の分流開始温度などの超伝導特性の評価試験を行った。本講演では、導体製造と試験結果について述べる。
土屋 勝彦; 木津 要; 村上 陽之; 神谷 宏治; 柏 好敏; 本田 敦; 吉田 清
no journal, ,
JT-60SA装置の超伝導コイルシステムは、18個のトロイダル磁場(TF)コイル,6個のプラズマ平衡磁場(EF)コイル,4つのモジュールから成る中心ソレノイド(CS)から構成される。これらのうち、TFコイルは欧州が、ポロイダル磁場(PF)を形成するEFコイルとCSは日本が、各々設計・製作を担当する。日本担当のPFコイルにおける超伝導導体の複合化作業は、原子力機構那珂核融合研究所内において進んでおり、4月現在EF4コイル用導体(全長444m)が、必要量10本中4本分完成している。また、大きな口径を持つEFコイルは、最大直径が13m程度あり、路上輸送が困難であるため、これらも当所内で製作する。PFコイルの支持構造設計に関しては、巻線と構造物の熱収縮差によるギャップをなくすように、予荷重を与えられる構造を持っており、CSは9組のタイプレートで、EFコイルはロッドによって、それぞれ巻線を締め付けるようにしている。これらのうち、EF4コイルの支持構造物については、実機サイズ試作品が完成しており、巻線に加えるべき予荷重の印加方法などの試験を行う予定である。
木津 要; 土屋 勝彦; 柏 好敏; 村上 陽之; 市毛 寿一; 淺川 修二; 吉田 清
no journal, ,
日本原子力研究開発機構では、メーカより納入された超伝導撚線とジャケットを研究所内の導体複合化設備で複合化し、コイル製作メーカに導体を支給している。2010年よりプラズマ平衡磁場コイル用実機導体の製作が開始され、2011年9月9日までに26本の導体が製作されている。2011年3月11日の大震災により保管していた22個の導体がほぐれてしまったが、補修を行い利用可能な状態であることを確認した。一方、中心ソレノイド実機用導体製作は、2011年7月より開始され、4本の導体を製作した。
木津 要; 村上 陽之; 土屋 勝彦; 柏 好敏; 市毛 寿一; 吉田 清
no journal, ,
JT-60SAのCS内部の空間確保と、CSの全体の高さを低くするためにヘリウムの入口・出口ともに最外ターンに設置する冷却方法の検討を行った。これより、内部配管はなくなり、絶縁継手の数も半分に削減でき、高さも2.3mに低くできた。この冷却方法により、コイルがクエンチしないかどうかの評価を行い、温度マージンが1K以上という設計条件を満たしていることを確認した。導体製作のために、原子力機構・那珂核融合研究所内に製作設備を2008年に建設した。2011年よりCS導体の製作を開始し現在、238mの導体を1本、466mの導体を6本の1モジュール分の導体の製作が完了した。
吉田 清; 土屋 勝彦; 木津 要; 村上 陽之; 神谷 宏治; 柏 好敏; 本田 敦
no journal, ,
原子力機構のJT-60のトカマク本体を超伝導化する計画が、日本とEU間の共同プロジェクト「サテライトトカマク装置(JT-60SA)」として推進されている。日本担当の平衡磁界コイル及び中心ソレノイド用導体の量産を継続している。平衡磁界コイルは、実機コイルの巻線EF4が完成した。中心ソレノイドは製造冶具の製作が完了して、CSモデルコイルの熱処理が完了して絶縁処理が開始された。サーマルシールドの試作が完了し、調達を開始した。ヘリウム分配システムの設計を実施した。一方、EUの担当するTFコイルと高温超伝導リードの詳細設計が完了して、製作が開始された。また、ヘリウム冷凍機の技術仕様が確定して、調達を開始した。JT-60SA用超伝導コイルと付属設備の設計製作の最新の状況を説明する。
吉田 清; 木津 要; 土屋 勝彦; 村上 陽之; 本田 敦; 柏 好敏; 小出 芳彦; 薄井 勝富; 夏目 恭平
no journal, ,
ITERのサテライトトカマクであるプラズマ実験装置JT-60SA装置は、欧州 と日本が共同で製作している。JT-60SA用超電導マグネットと付属設備の実機製作は順調に進捗している。プラズマ真空容器の組立てに先立ち、装置の下部の平衡磁場(EF)コイル3個が完成してクライオスタットの底部に仮置きされた。本報告では、超電導マグネットと付属設備の製作と組立の状況を報告する。
鈴木 善貴; 石田 卓也; 鈴木 祐未*; 松倉 実*; 黒崎 文雄*; 西方 香緒里; 三村 均*; 土谷 邦彦
no journal, ,
診断用医薬品テクネチウム-99m(Tc)の原料であるモリブデン-99(Mo)を放射化法((n,)法)により製造するための技術開発を行っている。この方法は、核分裂法((n,f)法)によるMo製造に比べ、核分裂生成物を出さないという最大の利点がある。しかしながら、Moの比放射能が低く、得られるTc溶液の放射能濃度が低いことから、Mo/Tcジェネレータに使用されるアルミナ(AlO)の吸着・溶離特性を向上することが必要不可欠である。本開発では、AlOのMo吸着量100
200mg-Mo/gを目指し、比表面積及び結晶構造の異なる2種類のAlOのMo吸着・溶離特性を調べた。その結果、Mo吸着量はアルミナの結晶構造や比表面積の違いに影響があることが明らかになった。一方、Moを吸着させたアルミナを生理食塩水で通水した結果、Mo溶離量は約0.004%であった。
Mo/Tcジェネレータ用アルミナのモリブデン吸着特性の高性能化鈴木 善貴; 石田 卓也; 鈴木 祐未*; 松倉 実*; 黒崎 文雄*; 西方 香緒里; 三村 均*; 土谷 邦彦
no journal, ,
診断用医薬品テクネチウム-99m(Tc)の原料であるモリブデン-99(Mo)を放射化法((n,)法)により製造するための技術開発を行っている。この方法は、核分裂法((n,f)法)によるMo製造に比べ、核分裂生成物を出さないという最大の利点がある。しかしながら、Moの比放射能が低く、得られるTc溶液の放射能濃度が低いことから、Mo/Tcジェネレータに使用されるアルミナ(AlO)の吸着・溶離特性を向上することが必要不可欠である。本開発では、AlOのMo吸着量100200mg-Mo/gを目指し、比表面積及び結晶構造の異なる2種類のAlOのMo吸着・溶離特性を調べた。その結果、Mo吸着量はアルミナの結晶構造や比表面積の違いに影響があることが明らかになった。一方、Moを吸着させたアルミナを生理食塩水で通水した結果、Mo溶離量は約0.004%であった。
