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論文

Critical $$beta$$ analyses with ferromagnetic and plasma rotation effects and wall geometry for a high $$beta$$ steady state tokamak

栗田 源一; Bialek, J.*; 津田 孝; 安積 正史*; 石田 真一; Navratil, G. A.*; 櫻井 真治; 玉井 広史; 松川 誠; 小関 隆久; et al.

Nuclear Fusion, 46(2), p.383 - 390, 2006/02

https://doi.org/10.1088/0029-5515/46/2/020
 被引用回数：9 パーセンタイル：31.17(Physics, Fluids & Plasmas)

限界ベータの値は、アスペクト比が3のトカマクでは、$$mu$$/$$mu$$$$_{0}$$$$sim$$2, $$mu$$と$$mu$$$$_{0}$$は、各々強磁性体壁と真空の透磁率を表す、の強磁性の効果によって約8%減少することが示された。高アスペクト比のトカマクでは、観測されなかったトロイダル・プラズマ回転とプラズマ散逸の効果によってできる抵抗性壁モードに対する安定窓がアスペクト比が3のトカマクでは存在することが示された。安定窓に対する強磁性の効果もまた調べられた。VALENコードによる有限抵抗の安定化板と真空容器の形状を含めたNCT(国内重点化装置)プラズマの限界ベータ解析が始められ、安定化板の受動的安定化効果に対する結果が得られた。NCTプラズマの現状の設計案に対する真空容器及び能動的フィードバック制御の安定化効果を含んだ計算もまた行われた。

論文

Temperature dependence of the transmission loss in KU-1 and KS-4V quartz glasses for the ITER diagnostic window

西谷 健夫; 杉江 達夫; 森下 憲雄; 横尾 典子*

Fusion Engineering and Design, 74(1-4), p.871 - 874, 2005/11

https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2005.06.183
 被引用回数：13 パーセンタイル：65.32(Nuclear Science & Technology)

ITERの分光計測用の窓材としては2種類のロシア製溶融石英、KU-1とKS-4Vが候補になっている。KU-1はOH基を約800ppm添加することにより耐放射線性を高めており、逆にKS-4Vは不純物を極力少なくすることにより耐放射線性を高めている。ITERにおける窓の取付け位置の線量は数MGyであり、そのような線量領域の照射効果の温度依存性のデータはほとんどなかった。そこで、原研高崎研究所のCo-60$$gamma$$線照射施設を用い、KU-1とKS-4Vの透過率変化を室温,100,200,300$$^{circ}$$Cの4点において、10MGyの線量まで測定した。試料寸法は$$phi$$16mm$$times$$8mmである。190$$sim$$2500nmの波長域で測定したが、400nm以上では有意な変化は見られなかった。KS-4Vでは100$$^{circ}$$C以上においてほとんど温度依存性がみられないが、215nmにおいても70%近い透過率を保っている。これに対し、KU-1では温度依存性が大きく、高温ほど透過損失が小さいが、室温$$sim$$200$$^{circ}$$Cでは215nmにおいて1%以下に減衰している。以上のことからITERの分光計測用窓材としてはKS-4Vが優れており、100$$^{circ}$$C程度で加熱して使用すれば、さらに透過損失の増加を抑制できることがわかった。

報告書

Report of the 13th IEA Workshop on Radiation Effects in Ceramic Insulators; December 9, 2003, Kyoto (Cooperative research)

核融合工学部

JAERI-Review 2004-004, 96 Pages, 2004/03

JAERI-Review-2004-004.pdf:14.47MB

IEA核融合材料研究実施協定付属書II(核融合材料の照射損傷に関する実験)に基づく第13回IEAセラミックス絶縁材の照射効果に関するワークショップは第11回核融合材料国際会議(ICFRM)のサテライト会合として2003年12月9日に京都で開催された。10か国,44名(日本26人,スペイン5人,ベルギー3人,米国3人,ロシア2人,オーストリア,ギリシャ,イタリア,ルーマニア,英国各1人)の参加者があり、本会議の組織委員で議長であるCIEMAT研究所のE.R. Hodgson博士の開催の辞の後、最新の実験結果である、照射誘起微視的構造変化における電場の効果,照射によるケーブルの寄生電流と寄生電圧,光学材料,IFMIF関連課題,基礎的問題について議論した。その結果、照射誘起絶縁劣化の原因として$$gamma$$-アルミナとアルミニウムコロイドの生成を確認する等の成果が得られた。

報告書

Irradiation effects on plasma diagnostic components, 2

西谷 健夫; 四竈 樹男*; 杉江 達夫; 河西 敏; 石塚 悦男; 河村 弘; 角田 恒巳; 八木 敏明; 田中 茂; 鳴井 實*; et al.

JAERI-Research 2002-007, 149 Pages, 2002/03

JAERI-Research-2002-007.pdf:8.08MB

ITER工学R&Dの一環として計測機器要素の照射試験を核分裂中性子,$$gamma$$線,14-MeV中性子を用いて実施した。14-MeV中性子及びCo-60$$gamma$$線照射下におけるKU-1溶融石英の紫外域透過率を測定したところ、200-300nmの波長域に著しい透過損失が生じることがわかった。5種類のITER共通資料の光ファイバーをJMTR及びCo-60$$gamma$$線で照射試験を行った。KS-4V,KU-H2G及びフッ素添加ファイバーは極めて高い耐放射線性を示し、ITERの真空容器外側付近まで導入できる見通しを得た。マイカ薄膜ボロメータを0.1dpaまでJMTRで照射した。第1照射サイクルの停止時にボロメータの断線が発生し、金を蒸着した抵抗体は、ITERにおいて問題であることを示した。磁気プローブもJMTRで照射試験を行った。磁気プローブに長時間デジタル積分器を接続したところ、1000sに対し、10-40 mVsのドリフトが観測されたが、照射誘起起電力ばかりでなく、積分器自体のドリフトによる発生したと考えられる。1000sの積分時間に対し、ドリフトを0.5 mVs以下に抑えうる、ITER仕様の磁気プロープをMIケーブルを用いて製作できる見通しが得られた。

論文

Neutron irradiation tests on diagnostic components at JAERI

西谷 健夫; 四竈 樹男*; 深尾 正之*; Reichle, R.*; 杉江 達夫; 角田 恒巳; 河西 敏; Snider, R.*; 山本 新

Fusion Engineering and Design, 56-57, p.905 - 909, 2001/10

https://doi.org/10.1016/S0920-3796(01)00375-1
 被引用回数：21 パーセンタイル：80.2(Nuclear Science & Technology)

ITERの計測器開発において計測機器要素の中性子照射試験は最も重要なR&Dの一つである。本講演では、ITER工学R&Dの一環として行った中性子照射試験のうち最近の成果について報告する。(1)ボロメータ; ITER用ボロメータの候補であるマイカ薄膜ボロメータの主要素であるマイカ薄膜をJMTRで照射したところ、スウェリングは0.01dpaで0.2%であり、ITERにおける使用に見通しを得た。(2)石英窓材; 石英窓材をFNS(14MeV中性子)で照射し、UV域の透過特性を実時間で測定した。250nm以下の波長では中性子照射に非常に敏感であり、8$$times$$10$$^{19}$$/m$$^{2}$$のフルエンスで透過率が10%まで減少した。また照射後は照射中に対し、10~20%透過率が回復する。

報告書

Irradiation effects on plasma diagnostic components

西谷 健夫; 飯田 敏行*; 池田 裕二郎; 石塚 悦男; 角田 恒巳; 河西 敏; 河村 弘; 森田 洋右; 長島 章; 中道 勝; et al.

JAERI-Research 98-053, 105 Pages, 1998/10

JAERI-Research-98-053.pdf:4.78MB

ITERをはじめとする核融合炉の計測装置の開発において最も重要な課題の一つは計測機器要素に対する放射線照射効果である。ITERの工学設計活動の一環として、セラミックス、窓材、光ファイバーといった基本要素及びボロメータ等の真空容器内計測センサーの照射試験を実施した。セラミックスに対しては、中性子による照射誘起伝導の測定を行った。光ファイバー、窓材及び反射鏡に対しては透過損失及び発光を$$gamma$$線、14MeV中性子、原子炉中性子について測定した。またボロメータについては新たにセラミックス基板ボロメータを開発し、$$^{60}$$Co及びJMTRで照射試験を行った。磁気プローブについてはJMTRにおいて照射誘起起電力の測定を行った。

報告書

核融合実験炉用窓材料の14MeV中性子照射実験

佐藤 文信*; 大山 幸夫; 飯田 敏行*

JAERI-Research 97-042, 87 Pages, 1997/06

JAERI-Research-97-042.pdf:2.38MB

熱核融合炉のプラズマ診断計測システムで問題となる窓の放射線照射による発光雑音を評価するために、14MeV中性子発生装置を利用して、中性子照射中の窓材料からの発光を光ファイバとフォトンカウンティング装置によって測定する実験システムを製作し、サファイア、高純度石英ガラス、石英単結晶からの発光スペクトルと強度を測定した。全ての試料において、発光強度は10$$^{6}$$~10$$^{11}$$n/cm$$^{2}$$/s領域の中性子強度にほぼ比例していた。14MeV中性子照射実験でのサファイアの発光効率は、Fセンター発光が2200$$pm$$700photons/MeVであり、F$$^{+}$$センターによる発光は、Fセンターに比べて2桁近く小さい強度であった。高純度石英ガラスでは、450nm付近に酸素空孔での励起子による発光が観測され、可視域での14MeV中性子誘起による発光効率は5$$pm$$3photons/MeVで、$$gamma$$線による発光効率135$$pm$$50photons/MeVに比べて3~4%の値であった。また、石英単結晶では、さらに650nm付近の発光が観測され、その発光効率は、14$$pm$$4photons/MeVであった。

論文

Effect of Fe-56 anisotropic scattering on neutron penetration

山野 直樹; 小山 謹二; 川合 将義*

Journal of Nuclear Science and Technology, 20(5), p.435 - 438, 1983/00

https://doi.org/10.3327/jnst.20.435
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.29(Nuclear Science & Technology)

$$^{5}$$$$^{6}$$Feの27.67keV付近の分離共鳴における非等方散乱による中性子透過への影響を調べた。弾性散乱の角度依存性はBlatt-Biedenharnの手法により計算している。中性子透過計算は$$^{5}$$$$^{6}$$Feの50cm半径の球体系を一次元Sn計算コードにより行った。計算手法として、正しい角度依存性の取扱いと、超微細群定数の使用により、有限項Legendre函数展開及び共鳴自己遮蔽効果の誤差を除いている。透過中性子スペクトル及び3種類の検出器反応率を計算した。その結果、18cm透過による中性子は非等方性を考慮しても高々2%しか増加せず、共鳴領域の散乱の非等方性は中性子透過にほとんど影響しない事が示された。

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