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杉本 昌義; 今井 剛; 奥村 義和; 中山 光一*; 鈴木 昌平*; 三枝 幹雄*
Journal of Nuclear Materials, 307-311(Part2), p.1691 - 1695, 2002/12
被引用回数：2 パーセンタイル：17.03(Materials Science, Multidisciplinary)国際核融合材料照射施設(IFMIF)は核融合炉用材料開発のための加速器ベースの強力中性子源である。施設には2台の加速器があり、それぞれ最大40MeV/125mAの重陽子ビームを発生する。過去に350MHzにおける7MeV/100mAの陽子加速に成功した例はあるものの、IFMIF仕様の175MHz重陽子加速を実証することが重要であり、次期フェーズの技術実証期間において基本性能を実証する予定である。特に重要な設計パラメータである加速器間のビーム受け渡しエネルギーや高周波源特性等はプロトタイプ用に最適化する必要がある。このようなプロトタイプ設計に必要な基本要素技術(イオン源,FQへのビーム整合,高周波システム要素等)について現在、実施中の試験について目標と現状を述べるとともに、日本から提案中のプロトタイプの概念構成を示す。
中村 博雄; Burgazzi, L.*; Cevolani, S.*; Dell'Ocro, G.*; Fazio, C.*; Giusti, D.*; 堀池 寛*; 井田 瑞穂*; 角井 日出男*; Loginov, N.*; et al.
Journal of Nuclear Materials, 307-311(2), p.1675 - 1679, 2002/12
本報告では、国際核融合材料照射施設(IFMIF)の要素技術フェーズ(KEP)として、日本,欧州,ロシアの国際分担で実施中の液体リチウム(Li)ターゲット系の要素技術確証試験とその設計の現状について述べる。Liターゲット系の重要課題は、10MW入熱による超高熱負荷(1GW/m
)の除熱のための最大20m/sの自由表面Li流の長時間安定維持の実現である。そのため、日本ではLi流を模擬したジェット水実験により、2段絞りノズル形状の妥当性を明らかにし、ターゲットノズルの設計及びLi流実験計画に反映させた。また、Liループの過渡解析を行い、制御系の運転条件を定めた。なお、欧州では、流動中の泡測定,不純物制御実験,安全解析等を実施中である。ロシアは、Liループ実験計画を検討中であり、これらの3極の活動の進展について総合的に報告する。
Ehrlich, K.*; Bloom, E. E.*; 近藤 達男
Journal of Nuclear Materials, 283-287(1), p.79 - 88, 2000/12
被引用回数：86 パーセンタイル：97.75(Materials Science, Multidisciplinary)核融合炉材料開発20年を経た時点で実験炉,実証炉の段階に合わせた材料開発のあり方を国際ワークショップ(平成10年10月、デンマーク)で論じた結果を踏まえてまとめたものである。第1章では核融合開発における材料研究の意義と役割、第2章では材料に要求される課題の解決と開発目標、第3章は開発上の問題点と実現性の考察、第4章では具体的な候補材料についての開発戦略とそれらの評価,選択、第5章は開発の鍵をにぎる強力中性子源施設の建設実現の戦略と材料開発の整合、第6章はこれらの活動の基盤となる国際協力の進め方、そして結論から成っている。本報告はICFRM-9の招待講演に指名されている。
鈴木 康夫*
JAERI-Tech 97-070, 29 Pages, 1998/01
原研中性子科学用陽子蓄積リングの入射装置(荷電変換装置)として、磁場と光による新しい入射装置を提案する。この入射装置は、ニュートラライザーとアイオナイザーにより構成される。ニュートラライザーとはアンジュレーター磁場によりH
を中性化してH
とするものであり、リング内の直線部に設置されるアイオナイザーはアンジュレーターと光共振器からなり、レーザー光の共鳴吸収により主量子数n=3に励起されたHをイオン化するものである。レーザーとして出力の大きなNd:YAGレーザーの2倍好調波532nmを採用し、市販レベルのもので可能とし、要請されるこの分野の技術開発要素を極めて小さくした。但し、加速粒子のエネルギーを1.587GeVと従来の6%上昇させる必要がある。この方式は、荷電変換の際に生ずるビームの偏向角を小さくしてビームスピルを減らし、非荷電変換率も10
を可能とした。従来のようにフォイルによる散乱もなくまた、周回しているイオンへの影響もなく、必要となるレーザー出力も既存の技術で対応できるものである。
勝田 博司; 野田 健治; 加藤 義夫; 杉本 昌義; 前川 洋; 小西 哲之; 中村 秀夫; 井田 瑞穂*; 大山 幸夫; 實川 資朗; et al.
日本原子力学会誌, 40(3), p.162 - 191, 1998/00
核融合炉材料の開発には、核融合炉条件下における中性子照射挙動を調べることが不可欠であるが、核融合炉条件を模擬できる高エネルギー中性子照射施設は現存しない。そこで、国際エネルギー機関(IEA)が日・米・欧・露の4極に呼びかけて、国際核融合材料照射施設(IFMIF)の検討が4極の共同で始められた。予備検討を経て、1995年に開始された概念設計活動が1997年に一応の区切りを迎えたので、この機会に、IFMIF設計活動の現状と今後の展望についてまとめ、紹介したものである。
鈴木 康夫*
JAERI-Research 97-041, 19 Pages, 1997/06
JAERI-Research-97-041.pdf:0.61MB
蓄積リングに入射するための新しい入射方法を提案した。この入射装置はニュートラライザーとアイオナイザーから構成される。前者はリング外部のビーム・トランスポート部に置かれ、収束用電磁石とウイグラーからなり、HをHに中性化するものである。後者はリング内の直線部に設置され、ウイグラーと光共振器からなり、ウイグラーと入射装置の相対論的速度によるローレンツ力を利用して、光子ビームとの散乱によるイオン化するものである。将来の装置のように、バンプ電磁石によるリング内のビーム軌道を変えたり、フォイルによる散乱もなく、陽子蓄積リング入射装置部でのビーム・ロスの低放射に役立つものである。現在開発されている蓄積リングでは、この入射部での低放射化対策がもっとも技術的課題である。
井田 瑞穂*; 中村 秀夫; 伊東 章雄*; 加藤 義夫; 前川 洋
Eighth Int. Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal-Hydraulics (NURETH-8), 3, p.1276 - 1283, 1997/00
国際核融合材料照射施設(IFMIF)では、凹面壁に沿って真空中を高速で流れ自由表面を有するリチウム(Li)ジェットターゲット中で、14MeVの中性子を発生させる。ターゲットジェットは強力重陽子ビームを受けるが、ジェット内での気泡生成やジェットの自由表面での激しい蒸発を起こさないようにしなければならない。そこで、バックウォール形状やジェット平均流速に影響を受けるであろう温度分布と流れの状態を評価するために、2次元の熱流体解析を実施した。計算された温度分布により、バックウォール半径とジェット平均流速の種々の組み合わせに対し、気泡生成や激しい蒸発を避けるために十分な温度余裕が有ることを示した。境界層のジェット厚への影響も検討した。
近藤 達男; 大野 英雄; 水本 元治; 小寺 正俊*
Journal of Fusion Energy, 8(3-4), p.229 - 235, 1989/00
被引用回数：20 パーセンタイル：86.8(Nuclear Science & Technology)将来の原子力用新材料の開発には中性子環境での機能と特性に焦点を合わせた材料科学的なアプローチによる材料設計と評価が必要であることから、中性子照射手段として、発生する中性子のエネルギーが研究の目的によって自在に選べ、かつスペクトルが狭いエネルギー範囲に限定されることを特徴とした強力中性子源について提案している。この中性子源には将来の核融合への応用を強く意識した材料の研究開発を中心に据えながらも、あくまで材料開発基盤の強化を主たるねらいとした一般的な材料照射実験手段としての基本的性能を与えることとし、従来存在しなかった新しい実験施設としてその存在意識、仕様、利用範囲、実現可能性、核融合開発との関係などについて戦略的ならびに技術的の両面から論じた。
塚田 甲子男
日本原子力学会誌, 18(9), p.548 - 553, 1976/09
米国リバーモア研究所の回転型メタル・ターゲットおよびロスアラモス研究所の超音速ジェット・ターゲットによる強力中性子源を中心に、14-MeV強力中性子源について解説を行う。
