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報告書

ブンゼン反応溶液の密度及びポリヨウ化水素酸の粘性率

久保 真治; 吉野 公二*; 武本 純平*; 笠原 清司; 今井 良行; 小貫 薫

JAEA-Technology 2012-037, 20 Pages, 2013/01

JAEA-Technology-2012-037.pdf:17.29MB

熱化学水素製造法ISプロセスにかかわる物性データベース整備の一環として、ブンゼン反応溶液である硫酸相溶液及びヨウ化水素相溶液の密度データを取得した。濃度0$$sim$$45wt%の硫酸及び同液に(I$$_{2}$$+HI)を0$$sim$$2mole%混入させた模擬硫酸相溶液、また、ポリヨウ化水素酸(I$$_{2}$$: 0$$sim$$17mole%, HI: 1$$sim$$15mole%)及び同液にH$$_{2}$$SO$$_{4}$$を0$$sim$$2mole%混入させた模擬ヨウ化水素相溶液について、振動式密度計を用いて、5$$sim$$60$$^{circ}$$Cの温度範囲の密度を測定した。さらに、測定データの解析から、いずれの溶液についても、新たに定義したヨウ素原子分率を用いることにより、ヨウ素及びヨウ化水素の濃度が液密度に与える効果を統一的に表現できることを見いだし、この知見をもとに、組成及び温度から密度を推算する実験式を得た。また、これまで知見のなかったポリヨウ化水素酸の粘性率について、I$$_{2}$$: 0$$sim$$17mole%, HI: 1$$sim$$15mole%の組成範囲において、振動式粘度計を用いて、5$$sim$$40$$^{circ}$$Cの温度範囲の実測データを取得し、組成及び温度から粘性率を推算する実験式を得た。

論文

グリーンハウス方式によるグローブボックス解体撤去工法の改良

綿引 政俊; 赤井 昌紀; 中井 宏二; 家村 圭輔; 吉野 正則*; 平野 宏志*; 北村 哲浩; 鈴木 一敬

日本原子力学会和文論文誌, 11(1), p.101 - 109, 2012/02

プルトニウムの燃料設計技術開発や製造技術開発に用いられたグローブボックス等の設備を更新等のため解体撤去する場合には、設備をビニール状のシートで構成したグリーンハウスで覆い、その中で空気供給式防護具を装着した作業者が解体工具を用いて解体することになる。プルトニウム燃料技術開発センターでは、これまでさまざまなGBの解体撤去作業を実施してきており、その過程で多くの知見を蓄積してきた。そしてこれらの実績等から、以降にGB等を解体実施する際には、それまでの課題を摘出し、解体撤去作業時の安全対策等の改良、改善を常に行ってきた。本技術資料では、グリーンハウス方式によるグローブボックス解体撤去工法について取り組んできた改良、改善について報告する。

論文

ECRF experiments for local heating and current drive by fundamental O-mode launch from the low-field side on JT-60U

池田 佳隆; 井手 俊介; 鈴木 隆博; 春日井 敦; 高橋 幸司; 梶原 健; 諫山 明彦; 及川 聡洋; 濱松 清隆; 鎌田 裕; et al.

Nuclear Fusion, 42(4), p.375 - 382, 2002/04

 被引用回数:28 パーセンタイル:65.23(Physics, Fluids & Plasmas)

JT-60では、局所的な加熱/電流駆動の有効性を調べるために、電子サイクロトロン波帯による実験を進めている。入射法式は、ITERで局所電流駆動方式として提案されている弱磁場からの基本波のOモード針入射方式である。周波数は110GHzであり、大電力発振管3本により、入射電力1.5MWまでの実験を行った。中心部を局所加熱することで、中心ピークの非常に強い電子温度分布を得、最高電子温度は15keV以上に達した。また熱輸送障壁内部に局所的な入熱を行うことで熱輸送障壁内部の熱輸送の変化を直接的に観測した。さらにMSE測定により、電子サイクロトロン波による局所的な駆動電流を定量評価し、理論予想とほぼ合っていることを明らかにした。

論文

Characteristics of international transport barriers in JT-60U reversed shear plasmas

坂本 宜照; 鎌田 裕; 井手 俊介; 藤田 隆明; 白井 浩; 滝塚 知典; 小出 芳彦; 福田 武司; 及川 聡洋; 鈴木 隆博; et al.

Nuclear Fusion, 41(7), p.865 - 872, 2001/07

 被引用回数:105 パーセンタイル:93.38(Physics, Fluids & Plasmas)

JT-60の負磁気シアプラズマの内部輸送障壁構造を調べ、その能動的制御法を開発した。内部輸送障壁の外側への移動は、安全保数が最小とする位置で停留するが、障壁の勾配がゆるい場合にはさらに外側へ移動することを見いだした。輸送障壁中の最小値は、その中心の位置で評価したポロイダルラーマ半径に比例することを明らかにした。中性粒子ビームのパワーと方向を変化させその運動量を制御することで、径方向電場のシア分布を変化させ、その結果、内部輸送障壁の強さを能動的に制御できることを明らかにした。

論文

Correlation measurement during ITB degradation phase by using core correlation reflectometer in JT-60U reversed shear plasma

篠原 孝司; 芳野 隆治; Nazikian, R.*; 藤田 隆明; 岸本 泰明

Europhysics Conference Abstracts, 23J, p.405 - 408, 1999/00

最近発見された負磁気シア高性能プラズマは、トカマクによる核融合プラズマの先進運転手法として、期待されている。現時点では、負磁気シア高性能プラズマの定常的な運転手法は確立されておらず、その確立が望まれ、研究が進められている。JT-60Uでは、定常的な運転手法を知るために、中心部相関反射計を製作し、これを用いて、負磁気シア高性能プラズマの物理機構の解明を進めている。本発表では、JT-60U負磁気シア高性能プラズマにおける内部輸送障壁劣化時の密度揺動の相関測定で得られた結果を報告する。内部輸送障壁の劣化の仕方として、ゆっくりとした劣化と突然の崩壊による劣化の二つの場合を観測し、両方の場合で内部輸送障壁が劣化すると密度揺動の相関長が長くなることが発見された。

論文

Core correlation reflectometer at the JT-60U tokamak

篠原 孝司; Nazikian, R. M.*; 藤田 隆明; 芳野 隆治

Review of Scientific Instruments, 70(11), p.4246 - 4250, 1999/00

 被引用回数:31 パーセンタイル:84.39(Instruments & Instrumentation)

プラズマ中心部での電子密度揺動の相関を測定できる反射計をJT-60Uに新たに設置した。この反射計は4チャンネルから成り、4つの異なった周波数のミリ波を用いることで空間4点を同時に測定可能である。この内2チャンネルが固定周波数、2チャンネルが周波数可変である。周波数可変の チャンネルは60ミリ秒の間に5つの異なった周波数を入射できる。したがって、固定周波数のチャンネルと周波数可変のチャンネル間の相関を取ることで1放電中に密度揺動の相関長を測定できる。また、この反射計はXモード偏波のミリ波を用いることで平坦な密度分布での測定や高磁場側での測定が可能である。この反射計を用いて、負磁気シアプラズマの内部輸送障壁内外での相関長測定を行い、内部輸送障壁内の相関長の方が、障壁外よりも短くなっていることを指示する初期結果を得た。

論文

Core density fluctuation in reversed magnetic shear plasma with internal transport barrier on JT-60U

Nazikian, R.*; 篠原 孝司; 芳野 隆治; 藤田 隆明; 白井 浩; Kramer, G. J.*; JT-60チーム

Fusion Energy 1998, Vol.4, p.1689 - 1692, 1998/10

JT-60Uトカマク装置における内部輸送障壁(ITB)の形成と維持過程におけるプラズマ中心部での密度揺動の空間分布、及び、時間変化を測定するためにプラズマ中心部密度揺動測定用反射計を新たに設置した。この測定の目的はITBプラズマ中心部全体で長波長の乱流が抑制されているのかどうかを知ることにある。まず、揺動の時間発展については、ITBが形成される領域で、ITBの形成に先立ち、プロードバンドな密度揺動が増加し、ITBの形成とともに密度揺動が減少することが観測された。次に揺動の空間分布については、ITB形成後、磁気軸からITBの肩の部分にかけて揺動レベルが増加し、ITBの領域で再び減少するという観測結果を得た。ITBの肩の領域で揺動レベルが増加しているという報告はこれまでなく、新しい結果である。

口頭

高温ガス炉による水素製造,9; 熱化学法ISプロセス開発,オンライン計測法の検討

武本 純平; 吉野 公二; 久保 真治; 笠原 清司; 高橋 才雄*; 日野 竜太郎

no journal, , 

熱化学法ISプロセスは高温かつ腐食性の物質を取り扱うため、長期間安定な運転制御を行ううえで、非接触のオンラインプロセス変量の計測が不可欠である。とくに密度は、基本的なプロセス変量として重要であり、放射線を利用して測定する方法に注目して、さまざまな密度に調整した模擬プロセス溶液を放射線密度計で計測し、ISプロセスへの適用性を検討した。その結果、元素ごとの放射線吸収量の違いによる誤差はあるものの、放射線密度計による測定値と真の密度の関係は線形を示していることが明らかになり、水及び硫酸で校正した放射線密度計を用いて、ポリヨウ化水素酸溶液密度を非接触かつオンラインで測定可能なことを確認した。

口頭

高温ガス炉による水素製造,4; 熱化学法ISプロセス開発,オンライン計測法の検討

武本 純平; 吉野 公二*; 今井 良行; 久保 真治; 笠原 清司; 高橋 才雄*; 日野 竜太郎

no journal, , 

熱化学水素製造法ISプロセスの計測技術開発の一環として、ブンゼン反応で生成する硫酸に富む多成分(HI, I$$_{2}$$, H$$_{2}$$O, H$$_{2}$$SO$$_{4}$$)溶液における微量成分(HI, I$$_{2}$$)をオンラインで検出するため、本溶液に対する吸光光度定量方法の適用を検討した。0.1mMレベルの低濃度領域ではヨウ化物イオンとヨウ素が定量可能であり、ヨウ素濃度0.01$$sim$$0.05Mの比較的濃厚な濃度域では、600nm付近の可視吸収をヨウ素濃度の指標にできる。

口頭

J-PARC物質・生命科学実験施設における$$^{203}$$Hgの放出挙動について

佐藤 浩一; 増山 康一; 田島 考浩; 吉野 公二; 関 一成; 春日井 好己; 宮本 幸博

no journal, , 

J-PARC(大強度陽子加速器施設)の物質・生命科学実験施設(MLF)は、3GeV、1MWの大強度の高エネルギー陽子ビームを水銀ターゲット及びミュオンターゲットに入射し、中性子及びミュオンを発生させ、物質科学・生物科学の研究を行う施設である。ビーム運転に伴い水銀ターゲット中で生成される$$^{203}$$Hgが、施設メンテナンスを行う特定の時期に限って排気設備を経由してスタックから放出されることが分かった。これまで検出された$$^{203}$$Hgのスタックでの週平均濃度は、2.4$$times$$10$$^{-10}$$ $$sim$$ 1.5$$times$$10$$^{-9}$$Bq/cm$$^{3}$$であり、排気中濃度限度の1/10,000以下である。本発表では、この放出挙動について報告する。

口頭

小口径配管縦割り加工用装置の開発及び実証

手塚 将志; 香田 有哉; 中西 栄徳*; 杉浦 康二*; 吉野 一郎*; 八川 修一*

no journal, , 

基礎試験等の成果を反映し製作した小口径配管縦割り加工用装置を用いて、原子炉施設の廃止措置中である「ふげん」で解体撤去した主復水器で使用していた冷却水管(黄銅、直径約25mm)の縦割り切断の実証に向け、工場試験及び現地試験を行い、装置の適用性確認及び課題抽出を行った。

口頭

J-PARC水銀ターゲット容器交換作業における放射線管理の現状と課題

増山 康一; 佐藤 浩一; 吉野 公二; 田島 考浩*; 関 一成; 春日井 好己; 宮本 幸博

no journal, , 

大強度陽子加速器施設(J-PARC)の物質・生命科学実験施設(MLF)では、水銀ターゲット容器の定期的な交換が必要である。交換に際しては、核破砕生成物に由来する放射性物質の放出を伴う。そのため、作業時には作業場所となるホットセル内のガス及びダストに関する放射線モニタリングを実施している。今回は、これまでに得られた放射性物質の放出挙動とともに、新たに得られた放射線管理上の新たな知見について報告する。

口頭

釜石鉱山における東北地方太平洋沖地震前後の弾性波速度の変化について

引間 亮一*; 吉野 修*; 平野 享*; 石山 宏二*; 森田 豊; 杉田 裕; 佐野 修*

no journal, , 

本報告は、巨大地震・断層活動が地下深部の地質環境へ与える影響の調査・評価手法開発に資するために実施した事例調査の1つである。東北地方太平洋沖地震の震源に近い岩手県釜石鉱山の坑道内で20年以上計測を継続している弾性波計測データのうち、2005年から2014年の期間について、比較的規模の大きな地震前後での弾性波速度の変化について分析を行った結果を報告するものである。

口頭

地層処分エンジニアリング統合支援システム(iSRE)の開発,4; iSREのプロトタイプの開発状況

吉野 博之*; 藤澤 康雄*; 小林 優一*; 杉田 裕; 蔭山 武志; 羽根 幸司*; 佐原 史浩*; 矢吹 信喜*; 蒔苗 耕司*

no journal, , 

放射性廃棄物の地層処分のための工学技術の知識化ツールとして、百年程度の長期にわたる処分事業の各段階での情報や知識を管理・継承するとともに、蓄積・統合された情報を用いて合理的な処分場の設計を可能とする地層処分エンジニアリング統合支援システムの開発について報告するものである。本編は、支援システムの開発状況について報告する。

口頭

地層処分エンジニアリング統合支援システム(iSRE)の開発,5; iSREのプロトタイプの試運用

羽根 幸司*; 佐原 史浩*; 杉田 裕; 蔭山 武志; 藤澤 康雄*; 吉野 博之*; 小林 優一*; 矢吹 信喜*; 蒔苗 耕司*

no journal, , 

本要旨は、放射性廃棄物の地層処分のための工学技術の知識化ツールとして、百年程度の長期にわたる処分事業の各段階での情報や知識を管理・継承するとともに、蓄積・統合された情報を用いて合理的な処分場の設計を可能とする地層処分エンジニアリング統合支援システムの開発について報告するものである。本編は、iSREの試運用の概要と抽出された課題について報告する。

口頭

高精度弾性波測定システムを利用した地下水流動変化の原位置計測

松井 裕哉; 石山 宏二*; 吉野 修*; 引間 亮一*; 佐ノ木 哲*; 林 邦彦*; 高橋 昌弘*; 里 優*

no journal, , 

本研究は、地下水流動状況変化の把握に対する高精度弾性波速度測定の適用性を検討するため、西松建設と原子力機構との共同研究として実施したものである。高精度弾性波速度計測は、瑞浪超深地層研究所における再冠水試験場所の近傍で実施し、再冠水試験坑道からの全排水開始時から約3ヶ月間実施した。計測の結果、地下水流動場の変化に伴う弾性波速度の変化が認められ、高精度弾性波測定が地下水流動場の変化の把握に適用できる見通しが得られた。

口頭

疑似ランダム波を使った原位置計測による高精度弾性波測定システムの評価検証

石山 宏二*; 吉野 修*; 引間 亮一*; 松井 裕哉; 尾崎 裕介; 竹内 竜史; 榊原 淳一*; 佐ノ木 哲*; 林 邦彦*

no journal, , 

本研究では、瑞浪超深地層研究所の深度500m研究アクセス南坑道において、超磁歪材震源を利用した高精度弾性波測定システムの原位置試験を実施した。原位置試験では、0.5kHzから20kHzの正弦波および疑似ランダム波を送信波に用い、送信位置から10mから125m離れた計6か所でそれらを受信した。弾性波の速度の低下および減衰率の上昇が観測された位置は、岩級区分が低下する場所と一致したことより、本試験により地質脆弱部が弾性波で捕らえられたと考えられる。他方、可探深度を改善するためには、起震装置の増強が必要である。

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