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論文

Uniaxial strain dependence of the critical current of DI-BSCCO tapes

長村 光造*; 町屋 修太郎*; Hampshire, D. P.*; 土屋 佳則*; 菖蒲 敬久; 梶原 堅太郎*; 長部 吾郎*; 山崎 浩平*; 山田 雄一*; 藤上 純*

Superconductor Science and Technology, 27(8), p.085005_1 - 085005_11, 2014/08

 被引用回数:17 パーセンタイル:24.61(Physics, Applied)

In order to explain the effect of uniaxial strain on the critical current of DI-BSCCO-Bi2223 tapes, we employed a springboard sample holder that can smoothly and continuously apply both tensile and compressive strains to tape samples. Over a narrow tensile strain region, the critical current in the tapes decreased linearly with increasing strain and returned reversibly with decreasing strain. In this paper, we clearly characterize the reversible range terminated by both compressive and tensile strains, in which filaments do not fracture. Our analysis of the compressive regime beyond the relaxation strain suggests that although BSCCO filament fracture is the primary factor that leads to a decrease in critical current, the critical current in those regions of filaments that are not fractured increases linearly and reversibly with decreasing applied strain at compressive strains well beyond the reversible region for the tape.

論文

ITPA会合報告,29

諫山 明彦; 榊原 悟*; 古川 勝*; 松永 剛; 山崎 耕造*; 渡邊 清政*; 井戸村 泰宏; 坂本 宜照; 田中 謙治*; 田村 直樹*; et al.

プラズマ・核融合学会誌, 86(6), p.374 - 377, 2010/06

この会合報告は、2010年春に開催された国際トカマク物理活動(ITPA)の会合報告を取りまとめたものである。取りまとめたトピカルグループは"MHD安定性","輸送と閉じ込め物理","統合運転シナリオ","ペデスタル物理"及び"高エネルギー粒子物理"の計5グループである。報告内容は、各トピカルグループの国内委員により、各会合で発表されたITER実現に向けた物理課題の解析結果や装置間比較実験報告、また次回会合までに行うべき課題などについてである。

論文

ITPA(国際トカマク物理活動)会合報告,27

長壁 正樹*; 篠原 孝司; 東井 和夫*; 藤堂 泰*; 濱松 清隆; 村上 定義*; 山本 聡*; 井戸村 泰宏; 坂本 宜照; 田中 謙治*; et al.

プラズマ・核融合学会誌, 85(12), p.839 - 842, 2009/12

この会合報告は、2009年秋に開催された国際トカマク物理活動(ITPA)の会合報告を取りまとめたものである。取りまとめたトピカルグループは"高エネルギー粒子物理","輸送と閉じこめ物理","ペデスタル物理","MHD安定性","計測"、及び"統合運転シナリオ"の計6グループである。報告内容は、各トピカルグループの国内委員により、各会合で発表されたITER実現に向けた物理課題の解析結果や装置間比較実験結果報告、また次回会合までに行うべき課題などについてである。

論文

ITPA(国際トカマク物理活動)会合報告,24

井戸村 泰宏; 吉田 麻衣子; 矢木 雅敏*; 田中 謙治*; 林 伸彦; 坂本 宜照; 田村 直樹*; 大山 直幸; 浦野 創; 相羽 信行; et al.

プラズマ・核融合学会誌, 84(12), p.952 - 955, 2008/12

2008年の秋季に、ITPAに関する6つの会合(「輸送と閉込め物理」,「周辺及びペデスタル物理」,「MHD安定性」,「統合運転シナリオ」,「高エネルギー粒子物理」,「スクレイプオフ層及びダイバータ物理」)が開催された。前回までのグループが再編成されグループ名も改称されるとともに、新議長,新副議長が就任し、各国の委員も更新された。各会合の詳細と次回会合の予定(開催日程,場所)等を報告する。

論文

大洗研究開発センターにおける放射性廃棄物管理

前多 厚; 木幡 幸一; 山崎 保夫; 高橋 孝三; 大久保 利行; 宮崎 仁

デコミッショニング技報, (33), p.58 - 66, 2006/03

原子力機構では、自らの原子力施設の廃止措置及び放射性廃棄物の処理・処分を、原子力施設の設置者及び放射性廃棄物の発生者としての責任において計画的かつ効率的に進めていく。研究開発拠点の一つである大洗研究開発センターにおける放射性廃棄物管理について現状を報告する。大洗研究開発センターの廃棄物管理施設では、安全確保を大前提に、契約により大洗地区の原子力事業者から受け入れたものも含め、低レベル放射性廃棄物の廃棄物管理を実施している。固体廃棄物の焼却,圧縮,液体廃棄物の固化等の減容,安定化,廃棄物の保管管理を着実に進め、将来処分まで適切に保管管理している。

報告書

「常陽」MK-III総合機能試験; 1次主循環ポンプ関係

礒崎 和則; 齊藤 隆一; 住野 公造; 山崎 裕治*; 軽部 浩二; 寺野 壽洋; 坂場 秀男

JNC-TN9410 2004-014, 172 Pages, 2004/06

JNC-TN9410-2004-014.pdf:48.0MB

本報告書は,1次主循環ポンプに関係するMK-Ⅲ総合機能試験をまとめたものである。MK-Ⅲ炉心構成前の総合機能試験(SKS-1)は,2001年10月17日$$sim$$2001年10月22日の間で実施し,MK-Ⅲ炉心構成後の総合機能試験(SKS-2)は,2003年1月27日$$sim$$2003年2月13日の間に実施した。試験結果は,以下のとおりであった。(1)1次主循環ポンプの流量調節設備は,CASモード及びMANモードとも安定に制御できることを確認した。また,ステップ状の流量変化に対しても流量及び回転数に発散する傾向がないことを確認した。(2)ランバック制御は,手動スクラム後,約54secで移行することを確認した。移行後のランバック運転は,A側:167m3/h,117rpm,B側:185m3/h,118rpmであり,ランバック運転回転数128rpm$$pm$$8rpmの範囲にあること,定格流量の10%以上を確保していることを確認した。(3)ポニーモータへの引継は,1次主循環ポンプトリップ事象発生後,約39secで行われることを確認した。引継後のポニーモータ運転は,A側:180m3/h,124rpm,B側:190m3/h,123rpmであり,ポニーモータの許容回転数である93rpm以上であること,定格流量の10%以上を確保していることを確認した。(4)フリーフローコーストダウン特性は,1次主循環ポンプトリップ時及びランバック時とも時定数10sec以上を確保していることを確認した。(5)1次主循環ポンプ定格運転中におけるオーバフローカラム液面は,A側:NL-1,550mmNa,B側:NL-1,468mmNaであり,予想していたNL-1,581mmNaより小さく,設計時における新主中間熱交換器の圧損計算結果は,保守的な値であった。(6)1次主循環ポンプは,瞬停時間0.6secまでスクラムせずに定格流量に復旧できることを確認した。

論文

Achievement of high fusion triple product, steady-state sustainment and real-time NTM stabilization in high-$$beta_p$$ ELMy H-mode discharges in JT-60U

諫山 明彦; 鎌田 裕; 林 伸彦; 鈴木 隆博; 及川 聡洋; 藤田 隆明; 福田 武司; 井手 俊介; 竹永 秀信; 牛草 健吉; et al.

Nuclear Fusion, 43(10), p.1272 - 1278, 2003/10

 被引用回数:121 パーセンタイル:2.94(Physics, Fluids & Plasmas)

JT-60Uでは定常高$$beta_p$$ Hモード放電の最適化を行い、以下の結果を得た。(1)NNBを用いて完全非誘導電流駆動の下で核融合三重積3$$times$$10$$^{20}$$m$$^{-3}cdot$$s$$cdot$$keV(世界最高値)を達成した。この結果は従来の結果を50%上回る。(2)規格化ベータ値$$beta_N$$が2.7のプラズマをNBや電源の機器限界に近い7.4秒間(エネルギー閉じ込め時間の約60倍)維持した。(3)高規格化ベータ値($$beta_N$$=3.05)のプラズマをエネルギー閉じ込め時間の5倍の間維持した。(4)電流分布や圧力分布の最適化により新古典テアリングモードの発生を再現性よく抑制した。(5)電子温度揺動分布から磁気島中心を実時間で検出し電子サイクロトロン電流駆動を行うシステムを開発し、高ベータ領域($$beta_p$$=1.1,$$beta_N$$=1.5)における新古典テアリングモードを完全に安定化した。安定化後ベータ値や閉じ込め改善度が上昇した。

論文

High performance operational limits of tokamak and helical systems

山崎 耕造*; 菊池 満

Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.5, p.28 - 35, 2002/00

トカマクとヘリカルシステムのプラズマ運転領域の相互比較を行った。巨視的な閉じ込め比例則は同様で、ジャイロボーム的である。しかしながら、局所的な輸送はトカマクの鋸歯状振動,ヘリカルのリップル損失のために違っている。安定性については、達成可能なトカマクの$$beta$$値は理想もしくは抵抗性MHD理論によって説明できる。一方、ヘリカルにおける$$beta$$限界は理想メルシエ限界をこえている。

論文

Characterization of disruption phenomenology in ITER

芳野 隆治; D.J.Campbell*; E.Fredrickson*; 藤沢 登; N.Granetz*; Gruber, O.*; T.C.Hender*; D.A.Humphreys*; N.Ivanov*; S.Jardin*; et al.

Fusion Energy 2000 (CD-ROM), 4 Pages, 2001/05

ITER物理R&Dの専門家会合においてまとめたディスラプションの諸特性(熱消滅、電流消滅、ハロー電流、逃走電子、ディスラプション頻度、等)のデータベース群とそれに基づくITERでのディスラプション特性の予測を示す。加えて、最近、顕著な研究成果の得られているディスラプションの回避・緩和の研究について報告する。

論文

ITER物理R&Dの成果,4; ディスラプション,HMDとプラズマ制御

芳野 隆治; 小関 隆久; 徳田 伸二; 飯尾 俊二*; 山崎 耕造*

プラズマ・核融合学会誌, 76(2), p.116 - 126, 2000/02

トカマク核融合実験炉ITERを設計する物理基準を明確にするために行われてきた、Disruption, MHD及びプラズマに関する物理R&Dの研究成果を記述している。ディスラプションにおける熱消滅、プラズマ電流消滅垂直位置移動現象とハロー電流、逃走電子、緊急停止、ディスラプション回避、エラー磁場不安定性、新古典ティアリングモード、抵抗性壁モード、先進トカマク運転におけるMHD安定性、プラズマ制御について研究の現状と今後の課題を示している。

論文

核融合装置における電磁解析例

小泉 興一; 山崎 耕造*

プラズマ・核融合学会誌, 72(12), p.1352 - 1361, 1996/12

強力な磁場でプラズマを閉込める磁気閉込め型核融合装置では、プラズマの生成・制御並びにプラズマの移動・消滅に伴う磁束変化によって炉心機器に過渡的な渦電流が誘起される。この渦電流は不整磁場や機器の発熱の原因となるばかりでなく、外部磁場との相互作用で機器に巨大な電磁力を発生させる。特にプラズマ自身に20MA以上の大電流が流れるトカマク装置では、プラズマの異常消滅や垂直方向移動変位(VDE)が極めて短い時間スケールで発生するため、電磁力は数百MNに達する。このため、プラズマ異常消滅時の渦電流・電磁力の解析と電磁力によって発生する応力の評価は、トカマク装置の炉心機器設計を左右する重要な作業である。本報告は、現在工学設計が進められている国際熱核融合実験炉(ITER)と大型ヘリカル装置における渦電流・電磁力の解析例と関連する各炉心機器の技術課題を紹介するものである。

論文

「ITER物理R&D」専門家グループの現状と展望,4; ディスラプション,プラズマ制御およびMHD

芳野 隆治; 山崎 耕造*; 徳田 伸二

プラズマ・核融合学会誌, 72(6), p.513 - 516, 1996/06

ディスラプション、プラズマ制御、MHDに関するITER物理R&D専門家会合の活動状況について、簡潔にまとめている。ディスラプションの分野では、ディスラプションのシナリオ、垂直方向のプラズマ移動、ハロー電流についての解明が進み、現在は、ディスラプションの緩和、ディスラプション過程の計測とモデリングの作業が進行中である。MHDの分野では、ベータ値限界、閉じ込めへの鋸歯状振動の影響、エラー磁場不安定性の回避などの研究が進められている。プラズマ制御については、原研那珂研究所で開催予定の第4回目の会合にて議論される予定である。

口頭

パルスレーザーアブレーション法によるJT-60オープンダイバータタイルからの水素除去特性

宮 直之; 渡辺 大輔*; 坂和 洋一*; 柴原 孝宏*; 杉山 一慶*; 庄司 多津男*; 山崎 耕造*; 正木 圭; 田辺 哲朗*

no journal, , 

磁場核融合炉におけるプラズマ対向材の候補の1つであるグラファイトは、トリチウムを蓄積するという問題点を持つ。トリチウムを除去する手法の1つとしてパルスレーザーによるアブレーションを検討している。本研究は、水素放電に曝されて水素を蓄積したJT-60グラファイト製オープンダイバータタイルに対してパルスレーザーアブレーションを行い、水素除去特性を明らかにすることを目的としている。実験では、Nd:YAGレーザー(パルス幅20ps)の基本波(波長1064nm)と4倍高調波(波長266nm)を用いて、レーザー強度を変えながら、脱離ガスと放出イオンの質量スペクトル,脱離水素密度,可視光発光スペクトル、等の時間変化と、レーザー照射終了後のアブレーション深さとアブレーション面積を計測し、水素除去特性における波長・レーザー強度依存性を求めた。

口頭

パルスレーザーアブレーションによるJT-60オープンダイバータ共堆積層からの水素除去; レーザー波長依存性

坂和 洋一*; 渡辺 大輔*; 庄司 多津男*; 山崎 耕造*; 正木 圭; 田辺 哲朗*

no journal, , 

磁場核融合炉におけるプラズマ対向材の候補の1つであるグラファイトは、トリチウムを蓄積するという問題点を持つ。トリチウムを除去する手法の1つとしてパルスレーザーによるアブレーションが検討されている。本研究は、水素放電に曝されて水素を蓄積したJT-60グラファイト製ダイバータタイルのパルスレーザーアブレーションを行い、水素除去特性を明らかにすることを目的としている。実験では、Nd:YAGレーザー(パルス幅20ps)の基本波(波長1064nm)と4倍高調波(波長266nm)を用いて、レーザー強度を変えながら、脱離ガスと放出イオンの質量スペクトル,脱離水素密度,可視光発光スペクトル、等の時間変化と、レーザー照射終了後のアブレーション深さとアブレーション面積を計測し、水素除去特性の波長・レーザー強度依存性を明らかにした。

口頭

JT-60オープンダイバータタイルからの水素除去のための最適レーザー照射条件の評価

渡辺 大輔*; 坂和 洋一*; 庄司 多津男*; 山崎 耕造*; 正木 圭; 田辺 哲朗*

no journal, , 

磁場核融合炉におけるプラズマ対向材の候補の1つであるグラファイトは、トリチウムを蓄積するという問題点を持つ。トリチウムを除去する手法の1つとしてパルスレーザーによるアブレーションが検討されている。本研究は、水素放電に曝されて水素を蓄積したJT-60グラファイト製オープンダイバータタイルのパルスレーザーアブレーションを行い、水素除去特性を明らかにすることを目的としている。実験では、Nd:YAGレーザー(パルス幅20ps)の基本波(波長1064nm)と4倍高調波(波長266nm)を用いて、レーザー強度を変えながら、脱離ガスと放出イオンの質量スペクトル,脱離水素密度,可視光発光スペクトル、等の時間変化と、レーザー照射終了後のアブレーション深さとアブレーション面積を計測し、水素除去特性の波長・レーザー強度依存性を明らかにした。その結果、短波長レーザーの高強度領域が最適であることが明らかとなった。

口頭

$$beta$$線3mm線量当量の測定方法と水晶体の防護策の検討,3; 作業への適用

滝本 美咲; 奥山 駿; 山崎 巧; 伊東 康久; 高田 千恵; 辻村 憲雄; 柴 浩三; 岡田 和彦; 並木 篤

no journal, , 

現在、眼の水晶体の被ばく管理においては、3mm線量当量を測定する義務はなく、1cm線量当量あるいは70$$mu$$m線量当量のうち、放射線の種類やエネルギー等を考慮して適切と判断される値をもって眼の水晶体の等価線量とする管理がなされている。原子力機構核燃料サイクル工学研究所においては、体幹部に着用した個人線量計にて測定した70$$mu$$m線量当量を3mm線量当量に換算し、水晶体の等価線量を評価している。一方、これまでにわれわれは、内部被ばく防護のために着用した全面マスクが$$beta$$線に対する十分な遮へい効果を持つ、例えば$$^{90}$$Sr-$$^{90}$$Y$$beta$$線源に対しては、全面マスク(MSA製Ultra-Twin)の着用により、3mm線量当量を未着用のときの1割未満に低減できるという結果を得ている。本発表では、核燃料サイクル工学研究所における過去の放射線作業について、放射線防護装備及び個人線量計着用位置(防護装備の上か下か、等)を考慮して3mm線量当量を評価した結果を報告する。

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