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竹永 秀信; Mahdavi, M. A.*; Baker, D. R.*
Physics of Plasmas, 8(5), p.1607 - 1611, 2001/05
被引用回数：2 パーセンタイル：7.17(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60UとDIII-DのELMyHモードプラズマでの粒子閉じ込め特性を、NBIにより中心領域に供給された粒子の閉じ込め時間と、ガスパフ・リサイクリングにより周辺領域に供給された粒子の閉じ込め時間に分離した形で比較した。NBI加熱パワーに対する粒子閉じ込め時間の依存性は、JT-60UとDIII-Dで同様である。DIII-Dでの中心供給粒子の閉じ込め時間は、JT-60Uと比較して低密度領域で1/4程度であるが、高密度領域では1/1.8倍程度になっている。このことは、DIII-Dの方が密度依存性が強いことを示している。DIII-Dでの周辺供給粒子の閉じ込め時間は、低密度領域でJT-60Uと同程度であるが、高密度領域ではJT-60Uに比べ非常に小さな値となっている。結果として、DIII-Dの高密度領域では周辺供給粒子による寄与が小さくなっている。
加藤 博康*; 中澤 俊之*; 上田 真三*; 柴田 雅博
JNC TN8400 99-069, 41 Pages, 1999/11
圧縮状態のベントナイト中での収着現象の評価の一環として、酸化/還元環境により原子価が敏感に変化するU,NpおよびTcについて地下還元環境を模擬した還元性雰囲気中での見かけの拡散係数測定を実施した。ベントナイト試料には山形県産のNa型ベントナイトであるクニゲルV1(クニミネ工業株式会社製)を用いた。乾燥密度ならびに試験液性依存性を測定するために、下記の条件にてIn-diffusion型の拡散試験を実施し見かけの拡散係数を測定した。取得された拡散プロファイルは一様でなく、複数の拡散プロファイルが混在する場合も見られた。各拡散プロファイルに対して解析を行い取得された、還元環境下での見かけの拡散係数の範囲を以下に示す。元素:U 乾燥密度1.4(g/cm3)/純水系:1.2
10-15
1.210-13(m2/s) 乾燥密度1.8(g/cm3)/純水系:1.110-141.710-13(m2/s) 乾燥密度1.8(g/cm3)/3wt.%NaCl溶液系:9.310-152.110-14(m2/s) 元素:Np 乾燥密度1.4(g/cm3)/純水系:2.410-151.610-14(m2/s) 乾燥密度1.8(g/cm3)/純水系:1.610-144.910-14(m2/s) 乾燥密度1.8(g/cm3)/3wt.%NaCl溶液系:1.310-152.610-14(m2/s) 元素:Tc 乾燥密度1.4(g/cm3)/純水系:7.010-157.410-13(m2/s) 乾燥密度1.8(g/cm3)/純水系:2.210-145.210-13(m2/s) 乾燥密度1.8(g/cm3)/3wt.%NaCl溶液系:1.910-153.510-13(m2/s)
杉田 裕; 千々松 正和*; 藤田 朝雄; Tranduc, P.*
JNC TN8430 99-009, 45 Pages, 1999/06
地層処分における技術開発の観点からは、工学規模での試験によるニアフィールド環境である周辺岩盤の挙動が人工バリアに与える影響の把握および周辺岩盤を含むニアフィールド性能の定量的評価と室内および原位置における大型試験による人工バリアの品質性能の確認を行い、地層処分技術の信頼性向上を図ることが重要となっている。そのため、核燃料サイクル開発機構東海事業所の地層処分基盤研究施設等における工学規模の試験と並行して、原位置試験場において、人工バリアの品質性能の確認およびその実岩盤条件下でのニアフィールド連成挙動を評価することが必要となっている。そこで、実条件でのニアフィールド環境を把握するため釜石原位置試験場において粘土充填・熱負荷試験を実施してきた。粘土充填・熱負荷試験において緩衝材の充填方法の一つである現場締固め方式のまきだし・転圧工法を実施し、施工性および品質を実岩盤条件下で確認した。試験は実規模室内試験および原位置試験で構成し、実規模室内試験では材料を均一かつ高密度に充填するための技術開発を行った。実規模室内試験において設定した諸条件に基づいて試料を充填した原位置試験では、粘土充填・熱負荷試験で充填目標値とした乾燥密度(管理値は1.60-1.70g/cm3)でベントナイト単体試料を施工することが可能であった。
舘 幸男; 澁谷 朝紀; 佐藤 治夫; 柴田 雅博
JNC TN8400 99-088, 58 Pages, 1999/06
性能評価に用いるデータセットの信頼性を向上させることを目的として、性能評価上の重要核種の一つであり、かつ、実測データがほとんど存在しないパラジウムのベントナイト、花崗閃緑岩、凝灰岩中における収着・拡散挙動に関するデータを取得した。収着試験については、ベントナイト、花崗閃緑岩、凝灰岩を対象に、pH、イオン強度、液固比をパラメータとしてバッチ法により行った。Pdの分配係数として、10-1102m3/kgの範囲の値が得られた。ベントナイトに対する分配係数は花崗閃緑岩、凝灰岩に比べ若干高く、花崗閃緑岩と凝灰岩では同程度であった。分配係数のパラメータ依存性はいずれの固相でも同様の傾向を示した。pH依存性については、pH5で最大の分配係数となり、pHの増加に伴い減少する傾向であった。イオン強度の影響は顕著ではなく、液固比については、液固比が高いほど分配係数は高くなる傾向であった。Pdの収着挙動はNi,Co等の2価の金属イオンのそれとは異なり、これらのデータをアナログとしてPdを評価することは不適切であることが示唆された。本試験条件下におけるPdの支配化学種は、熱力学計算から中性のPd(OH)2(aq)と予想された。Pdの分配係数は10-1102m3/kgと比較的高い値であり、中性化学種の収着性は高いことが示された。また、分配係数がpHの増加と共に減少する傾向にあることから、Pdの収着は固相表面のS-OH2+サイトとの反応により支配されている可能性が示唆された。拡散試験については、ベントナイトを対象に密度をパラメータとしてin-diffusion法により行った。薄膜拡散源モデルにより解析された見かけの拡散係数は10-1310-12m2/sのオーダーであり、ベントナイト密度の増加と共に減少する傾向であった。見かけの拡散係数から得られた圧縮ベントナイト中での分配係数は10-210-1m3/kgとなり、バッチ収着試験により得られた値よりも12オーダー低い値であった。しかしながら、分配係数と液固比との関係には相関が見られ、液固比が低いほど分配係数は低くなる傾向であった。
PATRICIA F SALTE*; 笹本 広; Apted, M. J.*; 油井 三和
JNC TN8400 99-023, 231 Pages, 1999/05
本報告書は、高レベル放射性廃棄物地層処分システムの性能評価において重要となる地質環境条件の一つである地下水水質に関して、統計学的手法に基づき地下水タイプの分類を検討した内容をまとめたものである。これまでに、我が国における地下水水質を概略的に把握するため、既存の文献などから、約15,000件にのぼる地下水データが収集された。高レベル放射性廃棄物の地層処分において、地下水の化学的特性は、放射性元素の溶解度、核種の吸着挙動、オーバーパックの腐食、緩衝材(圧縮ベントナイト)の特性・挙動やその他の性能評価上重要な因子に影響を与えるため重要である。そのため、いくつかの典型的な地下水タイプへの分類を行うことができれば、ジェネリックな性能評価を行う上で、妥当なモデル・データを確立することができると考えられるため重要である。今回の検討では、約15,000件にのぼる地下水データをもとに、典型的な深部地下水タイプへの分類を試みるにあたり、統計学的手法の一つである主成分分析(PCA)を用いた。PCAは、因子分析や固有分析に類似した多変量解析法の一つであり、元の多くの変数から、より少ない変数でデータをデータを最大限に表示できる新たな成分(主成分)を導き出すことができる。また、PCAでは、導出された主成分をもとに、データセットの全ての変数を考慮しながら、データ間の類似性や差異を図示的に調べることができる。さらに、データ間の類似性を把握できる階層的クラスター分析(HCA)も主成分分析と共に用いた。HCAは、データのグルーピングを行い、デンドログラムの形で表示することができる。Pirouetteは、この様なPCA/HCA解析を行うことができる統計学的解析のためのソフトウェアパッケージである。約15,000件の地下水データセットから、採水深度や地下水温の情報を有するデータを選定し、7140件のデータが抽出された。次に、これらのデータから、我が国における平均的な地温勾配の値および採水深度の情報をもとに、温泉地域や地熱地域など地下増温率の高い地域のデータをスクリーニングした。その結果、880件のデータがスクリーニングされた。これらのデータは「火山シナリオ」解析用のデータセットとして位置づけた。一方、残ったデータについては、採水深度の情報をもとに、深度200m以浅/深度200m以深のデータセットに区分
森林 健悟*; 佐々木 明; 田島 俊樹*
Physical Review A, 59(4), p.2732 - 2737, 1999/04
被引用回数：32 パーセンタイル：79.07(Optics)内殻電離X線レーザーの最適化に関して議論する。内殻電離以外の電子過程を遅くするために、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウムの蒸気を標的物質として取り扱う。蒸気の密度依存性、X線強度依存性に関しても議論する。Larmor X線は高輝度短パルスX線なので、励起源として適している。Larmor X線の光分布にはピークが存在するが、そのピークを内殻電離エネルギーあたりに調整することにより効率の良いX線レーザーとなる。
井上 賢紀; 浅賀 健男; 水野 朋保
PNC TN9410 98-014, 46 Pages, 1997/11
高速炉燃料の設計評価および照射挙動評価に資するため、高速炉用ウラン-プルトニウム混合酸化物燃料の照射初期段階の評価に適用する熱伝導度式を最新の知見をもとに作成した。最初に、熱伝導度式作成のためのデータベースを整備した。動燃独自の測定結果が十分でないため、公開情報についても信頼性を検討した上でデータベースに加えた。また、燃焼による効果を考慮しない照射初期用熱伝導度式の作成が目的であるため、未照射燃料の測定結果のみ収集した。熱伝導メカニズムを考慮すると、ポアを含む一般的な燃料の熱伝導度(
)は、ポアを含まない理論密度燃料の熱伝導度(100%TD)に燃料密度依存性の補正係数(F)を乗じて表される(=F100%TD)。燃料密度依存性の小さい高密度燃料の測定結果を使用し、100%TDとして下式を得た。下式のデータベースはPu富化度1730%、O/M比1.902.00、燃料密度9098%TD、温度4002090
の範囲にある。(以下式省略)100%TD:熱伝導度(W/mK)T:温度(K)O/M:O/M比(-)採用したデータベース範囲を対象として、高密度燃料と低密度燃料(現状の「もんじゅ」炉心燃料ペレット仕様レベル)に対して2種類の燃料密度依存性の補正係数を設定した。なお、Pはポア体積比である。・高密度燃料(製造時燃料密度
90%TD):FHigh=1-2.95P(
=2.95)・低密度燃料(製造時燃料密度85%TD):FLow=1-1.4P(=1.4)今回の評価では、広範囲の燃料密度に対する統一的な補正係数を得ることができなかったため、次のステップ(その2)では今回得られた熱伝導度式をベースに燃料密度依存性に関する詳細評価を実施していく予定である。
福田 武司; 佐藤 正泰; 滝塚 知典; 土屋 勝彦; 鎌田 裕; 竹永 秀信; JT-60チーム
Fusion Energy 1996, Vol.1, p.857 - 866, 1997/00
Hモード遷移閾値に中性粒子密度が与える影響について報告する。これまでに集積された遷移閾値データを用いた解析で充分な精度と信頼性を有する比例則が現在確立されていない主な理由は、幾何寸法依存性と密度依存性の不明瞭性にある。特に密度依存性は、第1壁の粒子補給条件に敏感であることから「重要であるが解明が困難な課題」であると認識されている。我々は、JT-60Uにおける詳細な実験研究の結果、(1)プラズマ周辺部における中性粒子密度が密度依存性を決定すること及び(2)同様の物理機構が低密度遷移限界をも規定していることを初めて明らかにした。この結果は、周辺中性粒子密度の情報を基にこれまで装置依存性が高いと考えられてきた密度依存性を統一的に理解できることを示唆している。また、密度依存性が明確になれば、核融合炉に外挿可能な幾何寸法に関する比例則を確立することが可能になると期待される。
福田 武司; 滝塚 知典; 土屋 勝彦; 鎌田 裕; 永島 圭介; 佐藤 正泰; 竹永 秀信; 石田 真一; 木島 滋; 東島 智; et al.
Nuclear Fusion, 37(9), p.1199 - 1213, 1997/00
被引用回数：39 パーセンタイル：75.91(Physics, Fluids & Plasmas)次期核融合実験炉であるITERでHモード遷移に必要な加熱入力を評価することは緊急の課題となっている。しかしながら、これまでに集積された遷移閾値の実験結果を用いた解析では充分な精度と信頼性を有する比例則が現在確立されていない。その主な理由は、幾何寸法依存性と密度依存性の不明瞭性にあると考えられている。特に密度依存性は、第一壁の粒子補給条件に敏感であることから、重要ではあるが解明が困難な課題であると認識されている。我々は、JT-60Uにおける詳細な実験研究の結果、再現性の有る遷移閾値比例則を確立すると共に、プラズマ周辺部の中性粒子密度が密度依存性に顕著な影響を与えることを初めて定量的に示した。また、同様に周辺中性粒子密度が低密度遷移限界をも規定することを明らかにした。この結果は、周辺中性粒子密度の情報を基に従来装置依存性が高いと考えられてきた密度依存性の統一的理解に資する。
