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高瀬 和之; 秋本 肇
Proceedings of IAEA 18th Fusion Energy Conference (CD-ROM), 5 Pages, 2001/00
核融合実験炉ITERの真空容器内に冷却材が侵入する事象はICE(Ingress-of-Coolant Event)と呼ばれる。著者らはICE予備実験装置を使ってICE事象時の物理現象を調べ、圧力上昇に及ぼす支配因子を摘出した。ICE予備実験の結果からICE事象時のITER安全性を予測することは、ICE予備実験装置がITER形状を模擬していないため困難である。しかしながら、ICE挙動の定量化及び安全性評価解析コードによる実験データの検証は核融合炉の安全設計にとってたいへん重要である。そこで、ITERの圧力抑制システムを参考にしてICE統合試験装置を製作し、ICE事象時の安全システムの妥当性を定量的に調べた。また、軽水炉の安全性評価解析に利用されたTRAC-PF1コードを使って数値解析を行って予測精度の妥当性を評価した。本研究の結果、ITERのサプレッションタンクシステムはICE事象時の圧力上昇を抑制するために十分効果的であることがわかった。また、ダイバータやサプレツションタンク内の二相流挙動を定量的に把握することができた。さらに、TRAC-PF1コードによる解析結果は試験結果を十分予測でき、核融合炉用安全性評価解析コードの開発に高い見通しを得た。
Neudatchin, S. V.; 滝塚 知典; Dnestrovskij, Y. N.*; 白井 浩; 藤田 隆明; 諫山 明彦; 鎌田 裕; 小出 芳彦
Proceedings of IAEA 18th Fusion Energy Conference (CD-ROM), 5 Pages, 2001/00
JT-60U中の正磁気シアと負磁気シアのプラズマにおいて、内部障壁と輸送の動的挙動を調べた。その挙動は、各種の速い現象と緩やかな現象の組み合わせから成る。時間的に急速で空間的に巾広い(小半径の30%程度)範囲に亘る、電子とイオンの熱拡散係数の変動が、正シア及び負シアプラズマ中の内部障壁近傍で発生することを明らかにした。この急激な熱拡散係数変動に伴う、内部障壁内の熱パルス伝播を解析することにより、内向きと外向きの伝播ともに拡散的であることを確認し、その拡散係数の値は非常に小さくなっていることを明らかにした。負磁気シアプラズマにおいて、ELMにより誘起されるL-H遷移があるとき、プラズマ周辺の変動が瞬時に内部障壁まで影響を及ぼし急激な熱拡散係数の変動をもたらすことを見いだした。
日野 友明*; 廣畑 優子*; 山内 有二*; 仙石 盛夫
Proceedings of IAEA 18th Fusion Energy Conference (CD-ROM), 5 Pages, 2001/00
核融合原型炉以後の低放射化構造材候補であるフェライト鋼(F82H)、バナジウム合金(V-4Cr-4Ti)、炭化珪素複合材(SiC/SiC)について、それらの真空工学特性、プラズマのある環境での表面物性等を調べ、評価した。F82Hについては酸化しやすく、脱ガス量が多いことから、600度C程度の予備ベーキングが必要であることがわかった。V-4Cr-4Tiについては、JFT-2Mトカマク環境下に約9ヶ月間置き、約200nmの酸化層が生成されて水素吸蔵が抑制されることを見いだした。その結果、危惧されていた水素脆化は酸化層により制御できる可能性がある。SiC/SiCについては、水素吸蔵は炭素と同程度であるが、化学的損耗は無視し得る程度に小さいことが判明した。
Bosia, G.*; 伊尾木 公裕*; 小林 則幸*; Bibet, P.*; Koch, R.*; Chavan, R.*; Tran, M. Q.*; 高橋 幸司; Kuzikov, S.*; Vdovin, V.*
Proceedings of IAEA 18th Fusion Energy Conference (CD-ROM), 6 Pages, 2001/00
ITER-FEATでは3種の高周波加熱電流駆動装置(イオンサイクロトロン加熱、電子サイクロトロン加熱、低域混成加熱)を用いる。高周波をプラズマへ入射するランチャの構造は各方式により異なり、イオンサイクロトロン加熱では複数列の電流ストラップを用い、電子サイクロトロン加熱では数台の金属鏡により高周波ビームを入射し、低域混成加熱では多数列の能動/受動導波管素子を用いる。これらのランチャは同一外部形状を有し、相互に水平ポートへの取付を交換できる。高周波加熱電流駆動装置全体として4ヶ所の水平ポートを使用し、1ポートあたり20MW入射する。また電子サイクロトロン電流駆動では特に4ヶ所の上部ポートから高周波を入射し、効率良く新古典型テアリングモード不安定性を抑える計画である。
Pustovitov, V. D.*; Mikhailovskii, A. B.*; 小林 則幸*; Konovalov, S. V.*; Mukhovatov, V. S.*; Zvonkov, A. V.*
Proceedings of IAEA 18th Fusion Energy Conference (CD-ROM), 5 Pages, 2001/00
新古典型テアリングモード(NTM)はITERプラズマの
値を著しく低くする恐れがあるためNTMの安定化が大きな課題である。まず安定化に対する分極電流の効果を調べ、プラズマ中の平衡電界と壁抵抗の結合が強くなければ、分極電流は安定化に寄与することを示した。電子サイクロトロン周波数の高周波をNTMアイランドに入射して電流を流すことにより、NTMの安定化を図る予定である。アイランドが成長する初期の段階(約10cm)で電流駆動を開始することにより、入射電力を18MWまで減らせる可能性があることを示した。この値は現在ITERのECH&CD装置で想定している20MWの入射能力の範囲内にあり有望である。