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川島 寿人; 仙石 盛夫; 上原 和也; 玉井 広史; 荘司 昭朗*; 小川 宏明; 柴田 孝俊; 山本 正弘*; 三浦 幸俊; 草間 義紀; et al.
Fusion Science and Technology, 49(2), p.168 - 186, 2006/02
被引用回数：3 パーセンタイル：24.08(Nuclear Science & Technology)JFT-2Mトカマクでは、SOL/ダイバータプラズマの物理を理解し、熱・粒子を能動的に制御するための実験研究を進めてきた。1984年のJFT-2M実験開始後10年間は開ダイバータ形状で、ダイバータプラズマの内外非対称性,熱・粒子の輸送,ELM中のSOL電流特性等が明らかとなり物理的理解を進めた。局所排気,境界摂動磁場印加,ダイバータバイアス,周辺加熱などの先進的手法を取り入れ、熱・粒子を能動的に制御できることを実証した。ダイバータでの熱・粒子独立制御性向上を目指し、1995年に熱・粒子束流を考慮しながらダイバータ開口部を狭める閉ダイバータ化を実施した。ダイバータ部から主プラズマ周辺への中性粒子の逆流を抑える遮蔽効果が有効に機能し、主プラズマの高閉じ込め状態を劣化させることなく、ダイバータ板熱負荷を低減するための強力ガスパフが可能となり、n
=4
10
m
, T=4eVまでの低温高密度ダイバータプラズマを実現することができた。また、高閉じ込めモード中、周辺プラズマにおいて特有の揺動が現れることがわかり、閉じ込めとの関係が示唆された。本論文はこれらの成果のレビューである。
嶋田 道也
プラズマ・核融合学会誌, 80(3), p.222 - 226, 2004/03
周辺プラズマ及びプラズマ・壁相互作用に関する研究の目的について述べるとともに、ITERのダイバータ性能の予測について議論する。また材料やトリチウム吸蔵,ELMやディスラプションのような過渡的現象に伴うプラズマ・壁相互作用に関する研究の主要な課題について議論する。さらに、ITERプラズマの予測法や制御法を確立するための研究開発の戦略について議論する。
滝塚 知典; 細川 哲也*; 清水 勝宏
Journal of Nuclear Materials, 313-316(1-3), p.1331 - 1334, 2003/03
被引用回数：15 パーセンタイル：68.99(Materials Science, Multidisciplinary)トカマク核融合研究において粒子と熱の制御が最重要課題の一つである。ヘリウム灰排気と不純物のダイバータ領域内保留はダイバータ板に向かうプラズマ流で決まる。板上の局所的熱負荷は流れのパターンに依存する。したがって、SOLとダイバータプラズマの流れの適切な制御によって粒子と熱の制御ができる。この論文では、PARASOLコードを用いた2次元粒子シミュレーションにより流れの制御を研究した。トカマクのダイバータ配位に似たセパラトリクスのある磁場配位を与えている。主プラズマ中に熱粒子源がある。ダイバータ板近傍にリサイクリング冷粒子源がある。SOLプラズマ中に流れ制御のためにガスパフ粒子源をおく。板上の静電ポテンシャルを変えてダバータバイアシングが可能である。ガスパフとバイアスの流れへの影響を調べた。シミュレーション結果から制御性を評価した。
Fu, X.*; 高橋 昌史; 植田 祥平; 沢 和弘
JAERI-Tech 2002-049, 35 Pages, 2002/05
JAERI-Tech-2002-049.pdf:3.01MB
日本のHTTR用初装荷燃料は1995年より原子燃料工業(株)で製造を開始し、HTTRは1998年に臨界となった。一方、中国では清華大学のINET(Institute of Nuclear Energy Technology)にて10MWの高温ガス炉(HTR-10)建設と並行して、燃料製造が進められた。この結果、HTR-10は2000年12月に臨界に達した。日本のHTTRと中国のHTR-10では燃料型式がそれぞれピンインブロック型,ペブルベッド型と異なっているが、いずれもTRISO粒子である被覆燃料粒子のように似通った部分もある。本報は日本と中国における燃料設計の違い,製造方法の違い,品質保証方法の違いを比較検討し、まとめたものである。
久保 博孝; 東島 智; 竹永 秀信; 熊谷 晃*; 清水 勝宏; 杉江 達夫; 鈴木 慎悟; 逆井 章; 朝倉 伸幸
NIFS-PROC-44, p.65 - 68, 2000/01
トカマク型核融合炉の定常化のためには、ダイバータを用いた粒子制御が必要である。高い粒子制御性能を有するダイバータを設計するには、ダイバータにおける粒子挙動の理解が不可欠である。ここでは、JT-60Uのダイバータプラズマにおける重水素粒子、ヘリウム原子、炭素不純物の挙動に関する分光学的研究について発表する。D
線のドップラー拡がりを解析することにより、重水素粒子のリサイクリング過程及びD線の放射過程に対する重水素分子の役割などを明らかにした。また、HeIのスペクトル線のドップラー拡がりを解析することにより、水素イオンによる弾性散乱によってヘリウム原子の移動度が上がることを明らかにした。炭素不純物については、CDバンドの放射強度の空間分布測定から、ダイバータのドームによって炭化水素不純物のX点付近への輸送が抑制されることを明らかにした。
ダイバータ専門家グループ; ダイバータモデリングとデータベースグループ
Nuclear Fusion, 39(12), p.2391 - 2469, 1999/00
本報告書の内容は以下の通りである。ダイバータ物理の理論面では、スクレープオフ層及びダイバータにおける粒子とエネルギー輸送及び原子過程やダイバータ運転領域及びそれにかかわるダイバータ形状の影響について議論している。報告書ではダイバータ実験の結果の議論に重点を置き、不純物放射、水素原子過程、デタッチメント過程の実験を詳細にまとめている。今後の課題として残るものとして、ELMによるパルス的な熱流束が材料の損耗に対して重要であり、熱除去の方法が必要であることを指摘している。R&D活動中に大きな進展があったダイバータモデリングに関しては、プラズマ及び中性粒子の2次元輸送モデルの基本的な説明を行い、スクレープオフ層及びダイバータにおける輸送、不純物の発生と輸送、デタッチメント物理、ELM挙動に関してのモデルの評価を行っている。ダイバータ材料(カーボンタイル、ベリリウム、タングステン)に関しては、損耗評価、損耗と再吸着について述べ、材料の寿命の評価を行っている。
荻原 徳男
JAERI-M 91-007, 151 Pages, 1991/02
臨界プラズマを長時間維持するための粒子制御技術の開発にとって必要なプラズマ近傍での圧力測定法の開発に関する研究をまとめたものである。最初に1T程度の強磁場中で使用しうる球対称電離真空計を開発した。1.2Tまでの磁場に対する感度変化は+20%以下である。次に強磁場中での分圧測定を行うためのペニング型真空計を開発した。ペニング放電から発せられる光のスペクトル分析から水素およびヘリウムの分圧を求めることが可能である。以上の開発に基づきJT-60の高速圧力モニタを実用化した。高速応答の圧力測定を行うことにより、プラズマディスラプションに伴う多量のガス放出とひき続いておこるガス吸着を見出した。このガス吸着は黒鉛第一壁の排気作用を示すものである。
池沢 芳夫
空気清浄, 28(3), p.630 - 647, 1990/08
エアフィルタを用いた空気浄化装置の性能は、粒子捕集率、粒子保持容量、圧力損失の3項目が最も重要な要素である。これらの性能は、試験に用いられる粒子の種類や粒度分布によって異なる。したがって、エアフィルタの性能試験は、選定したエアフィルタの除去対象となる粒子の基本特性(物理化学的特性、組成、粒度分布など)に適合した試験粒子を用いて行うことが極めて重要となる。本報では、エアフィルタの性能試験に用いられる粒子の基本特性、各種試験法に用いられる試験粒子の特徴などを述べる。
中村 力; 池沢 芳夫
保健物理, 25(3), p.294 - 298, 1990/00
JPDRは、昭和38年10月26日に我が国最初の原子力発電に成功した試験研究用発電炉で、昭和51年に最終的に運転を停止した。この間、約13年間各種の試験運転等を通じて我が国の原子力発電の発展に貢献してきた。昭和56年度からは、科学技術庁からの委託を受けて、将来の商用発電炉の廃止措置に提供する知見とデータを得ることを目的として原子炉解体技術開発を進め、この成果を適用して、昭和61年度から平成4年度までの予定で原子炉解体実地試験が進められている。ここでは、JPDR解体の理解を得るために、商用発電炉解体の国の考え方、原子炉の廃止措置方法、原子炉解体の課題と解体技術の開発等にふれたのちJPDR解体の放射線管理の現状を中心に述べる。
安東 俊郎; 中村 博雄; 吉田 英俊; 砂押 秀則; 新井 貴; 秋野 昇; 廣木 成治; 山本 正弘; 大久保 実; 清水 正臣*; et al.
Proc. 14th Symp. on Fusion Technology, 1986, Vol.1, p.615 - 620, 1987/00
JT-60ダイバータ室粒子排気装置は、中性粒子入射加熱時における過度のプラズマ密度上昇を防止することを目的として設置された。本装置は4系統のZr/Alゲッターポンプから構成され、各系統には3台のSORB-AC C-500ゲッターカートリッジが取り付けられ、各々ダイバータ室へ接続されている。また、ダイバータ室粒子がトーラス主排気ポートへ流入され易くするように、真空管容器内に排気促進板を取り付けるとともに、ダイバータ室圧力を高めるために、ダイバータ室と主プラズマ容器との間にバッフル板を取り付けた。本排気装置は水素に対して約5m
/sの排気速度を有することを確認した。また、JT-60ジュール加熱ダイバータ放電において、ダイバータ室圧力がプラズマ電子密度の約2乗に比例して上昇すること、平均電子密度が約110
m
になれば、中性粒子入射によるものとほぼ同程度の粒子を排気可能なことがわかった。
仙石 盛夫
JAERI-M 86-036, 13 Pages, 1986/03
DIVA及びDoublet III トカマクにおける不純物制御及び燃料粒子制御に関する研究をまとめた。プラズマ・壁相互作用と、閉じ込め特性の関連性について、不純物及び粒子制御の観点から議論した。粒子制御の例としてDIVAにおける炭素壁による不純物制御により、又 Doublet III における重水素ペレット入射による燃料粒子制御により共にエネルギ-閉じ込め時間が改善される事を示した。
斉藤 誠次*; 杉原 正芳; 藤沢 登; 阿部 哲也; 上田 孝寿*
Nucl.Technol./Fusion, 4, p.498 - 507, 1983/00
核融合炉のダイバータ室内における中性粒子の挙動を解析し、ヘリウム排気に必要な排気速度を評価するために、モンテカルロ法により中性粒子の密度分布および温度分布を計算するプログラムを開発した。特に、排気ダクト内の中性粒子の挙動を合わせて解析できるプログラム構成とし、排気ダクトに流入する高温の中性粒子が排気効率に及ぼす影響を詳細に解析した。INTORを対象とした数値計算では、ダイバータ内のスクレイプオフプラズマの密度が10
/cmを超えると、必要排気速度は10
l/S以下と極めて低くできる可能性を示した。
燃料核の製造山岸 滋; 高橋 良寿; 白鳥 徹雄; 柴 是行
JAERI 1271, 37 Pages, 1981/06
硝酸トリウム溶液にアンモニア水加えてThOゾルを製造し、それに何ら高分子有機物を添加することなく造ったゾル滴をアンモニア性へのヘキソン(メチルイソブチルケトン)および濃アンモニア水中でゲル化し、洗浄、乾燥、焼結してThOの微小球を製造するゾルゲル法を、実験室規模で研究し、製造中の破損率を無視できる方法を確立した。特に、ゲル化工程でのはび入りを抑えるためには、pH制御下で造った固体粒子率の高い原料ゾルを用い、アンモニア濃度の高いアンモニア性ヘキソン中で迅速にゾル滴表面を固化することが必要であることを見出した。その他、焼結ThO微小球の密度が、原料ゾルの性質、洗浄温度、乾燥条件に依存することを見出した。
