Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
染谷 洋二; 飛田 健次; 柳原 敏*; 近藤 正聡*; 宇藤 裕康; 朝倉 伸幸; 星野 一生; 中村 誠; 坂本 宜照
Fusion Engineering and Design, 89(9-10), p.2033 - 2037, 2014/10
被引用回数：11 パーセンタイル：59.05(Nuclear Science & Technology)原型炉での保守シナリオは、ブランケット及びダイバータモジュールをバックプレートに配置したセクター集合体を一括で交換することを想定している。定期交換保守によって発生する放射化した集合体には、残量熱と吸蔵されたトリチウム(T)および表面に付着したタングステン(W)ダストが存在する。したがって、集合体の保管、解体および処分の際には、集合体の温度及び吸蔵T及びWダスト管理に留意する必要がある。検討の結果、ホットセルにおいて自然対流冷却が可能になるまでの約半年間を、集合体内の既設配管に冷却水を流して冷却することとした。この手法の特徴は、集合体を低温にできるので吸蔵Tの放出が抑えられるとともに、ホットセル内の雰囲気を自然対流環境下で維持できるため、Wダストの拡散を防ぐことができる。次に、廃棄物を埋設処分する際には、モルタルとともに詰めた廃棄体として、処分することを想定している。検討の結果、残留熱を有する廃棄体をモルタルの健全性が保てる温度(65
C)以下になるまで、中間貯蔵施設において、約12年程度一時保管する必要があることがわかった。本論文では、ホットセル及び一時保管施設の具体的イメージを示すとともに定期保守時に発生する廃棄物の減容に係る検討結果を報告する。
井上 賢紀; 須藤 光雄; 小山 真一; 大塚 智史; 皆藤 威二
JAEA-Research 2013-009, 78 Pages, 2013/10
JAEA-Research-2013-009.pdf:3.75MB
高速増殖炉サイクル実用化段階の燃料被覆管の基準材料であるマルテンサイト系酸化物分散強化型フェライト鋼(9Cr-ODS鋼)の再処理システム適合性評価の一環として、溶解工程の硝酸濃度等に対応した溶解量を評価した。溶解液のなかの燃料被覆管成分の高濃度化による個別プロセスへの影響の観点からは最大値を示す最高温度炉心燃料集合体単体の溶解量、高レベル放射性廃棄物(ガラス固化体)の発生量への影響の観点からはすべての炉心燃料集合体を積算した溶解量を算出した。溶解量の評価にあたっては、過去の高速炉における燃料ピン照射試験、ナトリウムループ試験等の結果をレビューし、炉内使用に伴う外面腐食,内面腐食等が硝酸溶解特性に及ぼす影響を考慮した評価方法を検討した。炉内使用の影響による溶解量の増分を評価したところ、流動ナトリウム環境特有の質量移行現象の発生条件に大きく依存することがわかった。
南 龍太郎*; 假家 強*; 今井 剛*; 沼倉 友晴*; 遠藤 洋一*; 中林 英隆*; 江口 濯*; 下妻 隆*; 久保 伸*; 吉村 泰夫*; et al.
Nuclear Fusion, 53(6), p.063003_1 - 063003_7, 2013/06
被引用回数：13 パーセンタイル：45.65(Physics, Fluids & Plasmas)The latest development achievements in the University of Tsukuba of over-1 MW power level gyrotrons required in present-day fusion devices, GAMMA 10, Large Helical Device (LHD), QUEST, Heliotron J and NSTX, are presented. The obtained maximum outputs are 1.9 MW for 0.1 s on the 77 GHz LHD tube and 1.2 MW for 1ms on the 28 GHz GAMMA10 one, which are new records in these frequency ranges. In long-pulse operation, 0.3 MW for 40 min at 77 GHz and 0.54 MW for 2 s at 28 GHz are achieved. A new programme of 154 GHz 1 MW development has started for high-density plasma heating in LHD. On the first 154 GHz tube, 1.0 MW for 1 s is achieved. As a next activity of the 28 GHz gyrotron, an over-1.5 MW gyrotron is designed and fabricated to study the multi-MW oscillation. The possibility of 0.4 MW continuous wave and 2 MW level output in operations of a few seconds, after the improvements of output window and mode converter, is shown. Moreover, a new design study of dual-frequency gyrotron at 28 and 35 GHz has started, which indicates the practicability of the multi-purpose gyrotron.
南 龍太郎*; 假家 強*; 今井 剛*; 沼倉 友晴*; 遠藤 洋一*; 中林 英隆*; 江口 濯*; 下妻 隆*; 久保 伸*; 吉村 泰夫*; et al.
Nuclear Fusion, 53(6), p.063003_1 - 063003_7, 2013/06
The latest development achievements in University of Tsukuba of over-1 MW power level gyrotrons required in the present-day fusion devices, GAMMA 10, LHD, QUEST, Heliotron J and NSTX are presented. The obtained maximum outputs are 1.9 MW for 0.1 s on the 77 GHz LHD tube and 1.2 MW for 1 ms on the 28 GHz GAMMA 10 one, which are new records in these frequency ranges. In long pulse operation, 0.3 MW for 40 min at 77 GHz and 0.54 MW for 2 s at 28 GHz were achieved. A new program of 154 GHz 1 MW development has started for high density plasma heating in LHD. On the first 154 GHz tube, 1.0 MW for 1 s was achieved. As a next activity of 28 GHz gyrotron, we have already carried out the development of over-1.5 MW gyrotron and design study of the 28 GHz cavity and mode converter has shown the possibility of 2 MW level output and CW operation with several hundred kW. Besides, a new design study of dual frequency gyrotron at 28 GHz and 35 GHz has been started, which indicates the practicability of the multi-purpose gyrotron.
飛田 健次; 宇藤 裕康; 角舘 聡; 高瀬 治彦; 朝倉 伸幸; 染谷 洋二; Liu, C.
Fusion Engineering and Design, 86(9-11), p.2730 - 2734, 2011/10
被引用回数：13 パーセンタイル：65.97(Nuclear Science & Technology)原型炉の稼働率を改善するため、セクター一括水平引き抜き概念の設計検討を行った。730トンに達するセクターの搬送は多数の車輪/軸受けから構成される台車をセクター下部に挿入して行う。台車挿入後、その上面に設置したジャッキを利用して台車への荷重の移行を行う。カウンターバランスを使わずにセクターをキャスク内に引き込むために、クライオスタット側面を支点としてナット回転ボールネジを駆動する方式を採用した。セクター搬入後は、エアーキャスターを利用してクライオスタットからホットセルまでキャスクを搬送する。このほか、ロープ支持構造体とシャフトによるトロイダルコイル転倒力の伝達,コンクリート床及びクライオスタットによる転倒力支持など、保守に関連する新しい要素技術を提案した。この保守方式によって全セクターの交換に要する期間は35.5-67.5日と見積もられ、目標(3か月未満)を満たす見通しを得た。
宇藤 裕康; 飛田 健次; 染谷 洋二; 佐藤 聡; 関 洋治; 高瀬 治彦
Fusion Engineering and Design, 86(9-11), p.2378 - 2381, 2011/10
被引用回数：13 パーセンタイル：63.08(Nuclear Science & Technology)原型炉のブランケット設計用として、2次元の核計算及び熱計算を連続して行う核熱連成コードDOHEATを開発した。DOHEATは、Sn法に基づく2次元輸送計算コードDOT3.5及びJENDL-3.1をもとにした群定数ライブラリーFUSION-40を用いて輸送計算を行い、得られた中性子及び
線スペクトルから2次元化したAPLLE-3を介して、核発熱率やTBR等の物理量を計算する。また、得られた核発熱率及び材料物性データを用いて伝熱解析を行い定常状態における温度分布を算出することが可能である。DOHEATを用いることにより、2次元的に配置された内部構造を正確に模擬できるようになり、これまでの1次元解析から解析精度が向上した。また、描画形式の入力インターフェイスを整備することにより、さまざまなブランケット概念の構築が容易に行えるようになった。従来までの1次元コードと併用することにより、非常に多くの計算回数を要する増殖材及び増倍材等の量の最適化など第一次案の検討及び詳細検討を効率よく行い、より幅広い原型炉ブランケットの概念設計検討を進められると考えられる。
飛田 健次; 西尾 敏*; 榎枝 幹男; 中村 博文; 林 巧; 朝倉 伸幸; 宇藤 裕康; 谷川 博康; 西谷 健夫; 礒野 高明; et al.
JAEA-Research 2010-019, 194 Pages, 2010/08
JAEA-Research-2010-019-01.pdf:48.47MBJAEA-Research-2010-019-02.pdf:19.4MB
発電実証だけでなく、最終的には経済性までを一段階で見通しうる核融合原型炉SlimCSの概念設計の成果を報告する。核融合の開発では、これまで、1990年に提案されたSSTR(Steady State Tokamak Reactor)が標準的な原型炉概念とされてきたが、本研究はSSTRより軽量化を図るため小規模な中心ソレノイドを採用して炉全体の小型化と低アスペクト比化を図り、高ベータ及び高楕円度(グリーンワルド密度限界を高めうる)を持つ炉心プラズマにより高出力密度を目指した。主要パラメータは、プラズマ主半径5.5m,アスペクト比2.6,楕円度2.0,規格化ベータ値4.3,核融合出力2.95GW,平均中性子壁負荷3MW/m
とした。この炉概念の技術的成立性を、プラズマ物理,炉構造,ブランケット,超伝導コイル,保守及び建屋の観点から検討した。
坂中 章悟*; 明本 光生*; 青戸 智浩*; 荒川 大*; 浅岡 聖二*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; et al.
Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.2338 - 2340, 2010/05
日本においてERL型放射光源を共同研究チームで提案している。電子銃,超伝導加速空洞などの要素技術開発を進めている。また、ERL技術の実証のためのコンパクトERLの建設も進めている。これら日本におけるERL技術開発の現状について報告する。
假家 強*; 南 龍太郎*; 今井 剛*; 坂本 慶司; 久保 伸*; 下妻 隆*; 高橋 裕己*; 伊藤 哲*; 武藤 敬*; 満仲 義加*; et al.
Fusion Science and Technology, 55(2T), p.91 - 94, 2009/02
被引用回数：13 パーセンタイル：62.25(Nuclear Science & Technology)A new 28 GHz 1 MW and a 77 GHz 1 MW gyrotrons are developed for ECRH system of tandem mirror GAMMA10 and Large Helical Device (LHD), respectively. The detail design study of 28 GHz 1 MW gyrotron such as cavity, magnetron injection gun (MIG) has been done. We obtained the oscillation power of 1.37 MW and the oscillation efficiency of 42.7% with the pitch factor of 1.2. Two 77 GHz 1 MW gyrotrons have been fabricated and tested. The maximum output power of 1.1 MW was obtained. The pulse width with 0.46 MW extended to 5s with the short aging time of only 65 hours. A plasma injection for LHD with MOU output of 0.81 MW 3.6s was performed.
Zn from the roots to the shoots in Zn/Cd hyperaccumulator 
by PETIS関本 均*; 河地 有木; 渡辺 智; 山口 良恵*; 小澤 豊明*; 志摩 大輔*; 石川 沙雪*; 藤巻 秀; 鈴井 伸郎; 石井 里美; et al.
JAEA-Review 2008-055, JAEA Takasaki Annual Report 2007, P. 108, 2008/11
The heavy metal hyperaccumulation phenotype seen in is the result of physiological differences at the cellular, organ and whole plant levels relative to non-hyperaccumulator plant species. These differences in Zn and Cd content relative to non-hyperaccumlators is due, in part, to enhanced metal transport at a number of different sites within the plant, including the root surface, xylem loading and reabsorption of xylem-born metals by leaf cells. In the present study, the taranslocation of Zn from root to the shoots in 
(hyperaccumulator) relative to 
(non-hyperaccumlator) was examined by the positron-emitting tracer imaging system (PETIS). The serial images of translocation of Zn from the roots to the shoots were acquired successfully, and the time activity curves for translocation of Zn in the basal shoot and the root region were analyzed in the two plants set in the same field of view. It was indicated that the translocation of Zn from the root to the shoot of , that is a Zn/Cd-hyperaccumulator, would be enhanced.
坂中 章悟*; 吾郷 智紀*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; 原田 健太郎*; 平松 成範*; 本田 融*; et al.
Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.205 - 207, 2008/06
コヒーレントX線,フェムト秒X線の発生が可能な次世代放射光源としてエネルギー回収型リニアック(ERL)が提案されており、その実現に向けた要素技術の研究開発が日本国内の複数研究機関の協力のもと進められている。本稿では、ERL放射光源の研究開発の現状を報告する。
関本 均*; 河地 有木; 本田 修三*; 山口 良恵*; 加藤 翔太*; 米山 香織*; 藤巻 秀; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 渡辺 智; et al.
JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 124, 2008/03
ハマウツボ科の根寄生植物であるオロバンキは、クロロフィルを持たず、ホスト植物と養水分をシェアしながら生育する全寄生植物である。根寄生植物の生存では、ホスト植物の光合成産物及びホスト植物根からの吸収窒素の誘因・収奪・貯留が重要な栄養獲得戦略の一つと考えられる。そこで、オロバンキを寄生させた植物根系を作成し、ポジトロン放出核種N-13で標識した硝酸イオンあるいはアンモニウムイオンを投与し、根系及び茎葉部への硝酸イオンの移行と寄生植物による誘因・収奪と貯留の様子をPETISによる可視化を試みた。その結果、硝酸イオンの茎葉部への分配割合は、オロバンキ非寄生系と寄生系に差は見られなかったが、アンモニウムイオンの茎葉部への分配割合は、非寄生系では60%であったのに対し、寄生系では20%と著しく低下していることが明らかとなり、オロバンキ塊茎は硝酸イオンではなくアンモニウムイオンを選択的に収奪していることが示唆された。
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：35 パーセンタイル：72.15(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
10
m
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。
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、
m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。
須藤 正義; 市毛 聡; 礒崎 和則
UTNL-R-0459, p.5_1 - 5_9, 2007/03
高速実験炉「常陽」は、昭和52年(1977年)4月に初臨界を達成して以来、これまで約30年間順調に運転してきた。「常陽」が今後も順調な運転を継続していくためには、高経年化対策を的確に実施していく必要があり、法令に基づき高経年化に対する評価を実施するとともに、保全計画を策定した。平成16年(2004年)11月26日から平成18年(2006年)5月15日の期間に行われた第14回施設定期検査では、この保全計画にしたがって、保全活動を実施した。本稿では、同保全活動の実施状況について、事例を交えて報告する。
中尾 誠*; 堀 順一*; 落合 謙太郎; 久保田 直義; 佐藤 聡; 山内 通則; 石岡 典子; 須藤 広行*; 西谷 健夫
JAEA-Research 2006-071, 37 Pages, 2006/11
JAEA-Research-2006-071.pdf:6.72MB
IFMIFでは加速器稼働率70%を目指しているが、重陽子による加速器構成材料の放射化によってメンテナンス作業が制限されることが、稼働率を低下させる要因となる。したがって、重陽子入射に対する精度の良い放射化断面積データベースを整備し、それをもとに低放射化材料を選択することが不可欠である。本研究では、加速器構成材料であるアルミニウム,バナジウム,クロム,マンガン,鉄,ニッケル,銅,タンタル,タングステン及び金の放射化断面積を測定し、他の実測値,計算値と比較した。また、測定した放射化断面積の妥当性を総合的に判断するため、実際に加速器で使用されるSUS316, F82Hへの重陽子入射によって生成する核種の放射能の測定も行った。測定対象としたほぼすべての核種の放射能は、測定した断面積をもとに評価した放射能と誤差の範囲で一致することを示した。
礒崎 和則; 小川 徹; 西野 一成; 皆藤 泰昭; 市毛 聡; 住野 公造; 須藤 正義; 川原 啓孝; 鈴木 寿章; 高松 操; et al.
JNC TN9440 2005-003, 708 Pages, 2005/05
JNC-TN9440-2005-003.pdf:31.46MB
高速実験炉「常陽」では、定期的な評価(高経年化に関する評価)として、「経年変化に関する技術的評価」及び「長期保全計画の策定」について、平成17年4月までに実施した。(1)経年変化に関する技術的評価 「常陽」における経年変化事象として、(1)放射線劣化、(2)腐食、(3)磨耗、侵食、(4)熱時効、(5)クリープ、疲労、(6)応力腐食割れ、(7)絶縁劣化、(8)一般劣化を抽出し、当該項目に係る技術的評価を実施した。その結果、定期的な監視もしくは更新を実施することで、安全機能上問題となるような経年変化がないことを確認した。(2)長期保全計画の策定 経年変化に関する技術的評価の結果に基づき、平成17年度
平成26年度までの長期保全計画を策定した。 今後、高速実験炉「常陽」の設置者長期自主検査計画書における施設定期検査計画に加え、長期保全計画に基づく点検・更新等を実施していくことで、機器・構築物の健全性を確保し、その機能喪失を未然に防止することができると評価した。
高橋 照彦; 新沼 真一; 二川 和郎; 大塚 義和; 武藤 康志; 酒井 俊也; 梅原 隆; 清水 勇; 海野 孝明; 山田 悟志; et al.
no journal, ,
過去に放射性液体廃棄物を輸送していた配管(以下、「廃液輸送管」という。)は、原子力科学研究所のホットラボ施設,ラジオアイソトープ製造棟などの原子力施設から発生した放射性液体廃棄物を放射性廃棄物処理場へ輸送するためのものである。廃液輸送管は、土中に直接埋設又はU字溝内に敷設された状態で、1964年から1987年まで使用した。その後、廃液輸送管内を洗浄し、閉止措置を施し、使用を停止して管理してきた。2008年度から撤去作業が行われ2012年度までに撤去する予定である。本報告は、2008年度から2010年度までに行われた廃液輸送管の撤去作業時における放射線管理について報告する。
染谷 洋二; 飛田 健次; 近藤 正聡*; 上野 健一; 柳原 敏*; 松田 慎三郎*; 波多野 雄治*; 増崎 貴*; 加藤 敬*; 宇藤 裕康; et al.
no journal, ,
炉内からホットセルへ搬出する炉内機器(ブランケットモジュールとダイバータカセット)は、運転中に放射化しており、高い線量率と崩壊熱を有していると共に吸蔵されたトリチウム(T)と表面に吸着したタングステン(W)ダストが内在している。そのため、炉内機器の保管、解体および処分の際には、遠隔保守装置の遮蔽、機器の温度管理、及びダスト等の拡散に留意する必要がある。これより、ホットセル内での保守作業エリアは、工程毎に隔離すると共に自然対流冷却で維持することとした。核熱計算の結果、作業エリア環境を自然対流冷却で維持するためには、半年間は能動的冷却で維持し、遠隔保守装置において細かな保守作業を行うためには少なくとも1年程度は冷却期間が必要であると分かった。したがって、Wダストと吸蔵Tの拡散を防ぐために運転時に使用していた既設配管に3MPa程度の冷却水の系統をメカニカルジョイントで接続し、炉内機器を100C以下に保った状態で半年間維持し、その後に十分に遮蔽した遠隔保守装置によって、ブランケットモジュールとダイバータを分類し、コンテナー内で一時保管する。この状態で、線量率に主に寄与するコバルト60とその他核種の放射能濃度が低下した段階で、区分を確定・分類後に廃棄体にする事とした。講演では、廃棄物管理シナリオを時系列にそって示すと共にホットセルの概念を報告する。
宇藤 裕康; 飛田 健次; 染谷 洋二; 角舘 聡; 谷川 尚; 朝倉 伸幸; 坂本 宜照; 星野 一生; 中村 誠; 徳永 晋介
no journal, ,
原型炉設計において遠隔保守方式は、炉内機器やトロイダル磁場コイルやポロイダル磁場コイルなどの超伝導コイル設計、建屋等に影響を及ぼすため、重要な課題の1つとなっている。それゆえ、遠隔保守方式は信頼性と安全なプラント運転を確保し、合理的なプラントの可用性を達成するために多くの設計要件を満たしたものでなければならない。本発表では、原型炉で想定される遠隔保守方式を(1)ブランケットの分割方法、(2)ダイバータの分割方法、(3)保守ポート位置で系統的に分類し、稼働率や超伝導コイル寸法、ダイバータ保守などの評価項目を明らかにする。また、それぞれの項目に重み付けした上で各遠隔保守方式を評価した結果について報告する。
