福島第一原子力発電所現状視察

須藤 俊幸

技術士, 28(11), p.8 - 11, 2016/11

福島第一原子力発電所の事故から5年が経過し、原子力・放射線部会では発電所の現状を自ら確認し、技術士として情報発信すべく見学会を主催した。集合地点から発電所間の移動の際の風景、発電所での各原子炉、汚染水処理、構内、労働環境の改善等の状況について報告する。廃止措置に向けて現場は変化し続け、必ずしも順調とはいえないが粘り強く地道に進展している。関係者の真摯な努力と使命感に感銘を受けた。

Requirements for pellet injection in ITER scenarios with enhanced particle confinement

Polevoi, A. R.*; 嶋田 道也; 杉原 正芳; Igitkhanov, Y. L.*; Mukhovatov, V.*; Kukushkin, A. S.*; Medvedev, S. Y.*; Zvonkov, A. V.*; Ivanov, A. A.*

Nuclear Fusion, 45(11), p.1451 - 1456, 2005/11

https://doi.org/10.1088/0029-5515/45/11/028

粒子閉じ込めが改善された種々の閉じ込めシナリオにおいてペレット入射が満足すべき条件を検討した。その結果ペレット入射に必要な粒子補給量は100Pam/sで十分であることを明らかにした。この検討にはペデスタル輸送モデル,ヘリウム輸送モデル,SOL及びダイバータ輸送と整合性のある境界条件を用いた。誘導運転のHモード(HH98(y,2)=1)におけるペレット条件は衝突度が小さい領域における粒子閉じ込め改善を考慮した。ハイブリッド及び定常運転におけるペレット条件は改善閉じ込め(HH98(y,2)1)を考慮した。粒子輸送条件が広範囲に変化してもプラズマ性能はそれほど変化しないことを示した。中性粒子電流駆動及び電子サイクロトロン電流駆動のみを用いた新しい定常運転シナリオを開発した。この運転シナリオは低域混成波電流駆動を必要としないためペレット入射による電流駆動効率の低下の問題を回避することが可能である。

定常核融合炉を目指したJT-60の最近の成果

二宮 博正

日本原子力学会誌, 45(4), p.243 - 248, 2003/04

http://ci.nii.ac.jp/naid/80015894179

日本原子力研究所の大型トカマク装置JT-60では、プラズマの温度,密度を高め、またエネルギーの閉じ込めを良くするためには、プラズマ電流分布やプラズマ圧力分布を適切に制御することが重要なことを明らかにしてきた。この結果、1996年には、重水素―トリチウム燃料に置き換えたときのプラズマ加熱パワーと核融合反応出力の比率である等価エネルギー増倍率で1.05を得て臨界プラズマ条件を達成するとともに、1998年には等価エネルギー増倍率1.25という世界最高性能のプラズマを実現した。さらに、世界に先駆けて核融合炉に要求されるプラズマの各種目標性能を同時に達成する研究を進め、国際熱核融合実験炉(ITER)に対し重要な貢献を果たすとともに、世界のトカマク型定常核融合炉の研究開発を牽引・先導してきた。併せて、これらの研究を支えるプラズマの加熱・電流駆動装置等の開発・改良を行い、炉工学への貢献も行ってきた。本稿では、これらJT-60の研究全体を概観しつつ、最近の成果と今後の展望を報告する。

High radiation and high density experiments in JT-60U

久保 博孝; 櫻井 真治; 朝倉 伸幸; 木島 滋; 玉井 広史; 東島 智; 逆井 章; 竹永 秀信; 伊丹 潔; 清水 勝宏; et al.

Nuclear Fusion, 41(2), p.227 - 233, 2001/02

https://doi.org/10.1088/0029-5515/41/2/310

高加熱入力を伴う大型トカマク装置において高い放射損失と高い閉じ込め性能を有する高密度プラズマを実証することが、国際熱核融合実験炉(ITER)開発の重要な物理課題である。JT-60Uでは、ITERの標準運転シナリオであるELMy Hモードに、Arを入射することによって、Greenwald限界の約70%の密度まで比較的対閉じ込め改善度(H~1.4)を得た。この時、放射損失パワーは加熱パワーの約80%に達し、ダイバータプラズマは非接触状態になった。また、先進運転シナリオとして期待される負磁気シアプラズマに対しては、内部輸送障壁を維持しつつ、Ar入射によって放射損失パワーを加熱パワーの約65%に増加した。

廃棄物屋外貯蔵ピットの閉鎖措置報告書 別冊PART2; 廃棄物屋外貯蔵ピット内の汚染測定、除染後の確認測定等関連データ集

加藤木 賢; 助川 泰弘*; 鈴木 敏*; 吉田 充宏; 野原 尚史; 松野 洋一*; 三代 広昭

JNC TN8440 2000-022, 180 Pages, 2000/10

JNC-TN8440-2000-022.pdf:12.16MB

廃棄物屋外貯蔵ピットについては、平成9年8月26日に保管されている廃棄物の容器が腐食、浸水していることが確認された。その後、改善措置に取り組み、廃棄物の取り出し作業を平成10年4月10日に終了し、平成10年12月21日の漏水調査等報告をもって改善措置を終了した。その後、廃棄物屋外貯蔵ピット内を一般のコンクリート中の放射能程度まではつり除染し、管理区域を解除したのち、コンクリートを打設してピットを閉鎖した。本データ集は、廃棄物屋外貯蔵ピットの閉鎖措置報告書の別冊PartIIとして、ピットの閉鎖措置に係る作業において実施した汚染検査等についてまとめたものである。なお、廃棄物屋外貯蔵ピットの閉鎖措置報告書の別冊PartIとして、廃棄物屋外貯蔵ピットの改善措置等に係る写真集がある。

廃棄物屋外貯蔵ピットの閉鎖措置報告書

加藤木 賢; 石橋 祐三; 吉田 充宏; 三代 広昭; 助川 泰弘*; 井坂 正明*; 鈴木 敏*

JNC TN8440 2000-020, 500 Pages, 2000/10

JNC-TN8440-2000-020.pdf:25.91MB

廃棄物屋外貯蔵ピットについては、平成9年8月26日に保管されている廃棄物の容器が腐食、浸水していることが確認された。このため、直ちにピット周辺の汚染の有無を確認するための調査、ピット内への増水を防止するためのシート布設、ピット内滞留水の汲み上げ、ピット内廃棄物の取り出しを行うための作業建家及び廃棄物処理設備等の設計並びに許認可を開始した。作業建家の建設後、廃棄物取り出し作業を行い、平成10年4月10日に取り出しを終了し、その後、滞留水の流入調査及びピットからの漏水調査を行い、国、県、村等への報告(平成10年12月21日)を以て改善措置を終了した。その後、ピットの閉鎖措置として、ピット内壁を一般のコンクリート中に含まれる放射能のバックグランド程度まではつり除染を行った後、管理区域を解除し、コンクリートを打設して閉鎖する工事を行った。ピットの閉鎖措置は、平成11年8月中旬より作業準備を行い、その後、廃棄物保管エリア確保のためのグリーンハウス縮小及び資器材の解体撤去を開始するとともに、9月上旬よりピット内壁のはつり除染作業を開始し、ピット内はつり除染及び内装設備の解体撤去を平成12年6月30日までに終了した。なお、はつり除染後の状況については、科学技術庁の状況確認を受けるとともに、平成12年7月7日に県、村、隣接市町村の確認を受けた。ピット内へのコンクリート打設作業については、ピットの管理区域を解除した平成12年7月6日以降から準備を開始し、3回(3層)に分けてコンクリートを打設(約1,200m3)し、平成12年8月31日までに塗り床を含め終了した。なお、本報告書の別冊として、廃棄物屋外貯蔵ピットの改善措置等に係る写真集(別冊PartI)及び廃棄物屋外貯蔵ピット内の汚染測定、除染後の確認測定等関連データ集(別冊PartII)がある。

Role of divertor geometry on detachment and core plasma performance on JT60U

朝倉 伸幸; 細金 延幸; 伊丹 潔; 逆井 章; 櫻井 真治; 嶋田 道也; 久保 博孝; 東島 智; 清水 勝宏; 竹永 秀信; et al.

Journal of Nuclear Materials, 266-269, p.182 - 188, 1999/00

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(98)00818-6

JT-60Uにおけるオープン型ダイバータからW型ダイバータへの形状変化によるデタッチメントの発生とエネルギー閉じ込め特性への効果について調べた。(1)ダイバータ・デタッチメント時のプラズマ測定を精度よく行い、同じ主プラズマ密度でも、ダイバータで密度が増加し、温度から5eV程度まで低下することを観測した。(2)周辺部でのプラズマ流の方向について大型トカマクでは初めて測定した。放射損失分布の内外非対称性か、プラズマ流の方向に関係することを明らかにした。(3)ダイバータ部での粒子リサイクリングはW型が大きく、主プラズマ周辺部の粒子リサイクリングは、1/2程度に低下していることを観測した。ダイバータ部からの粒子の逆流を低減できた。(4)密度増加に伴いELMy Hモードの閉じこめ改善度は依然と同様低下する。W型改造により周辺部での中性粒子密度を1/2~1/3に低下できたが、閉じこめ改善効果は少ない。今後、ダイバータ部からの逆流やバッフル部からの粒子源を減少させることが必要である。

Recent experimental and analytic progress in the Japan Atomic Energy Research Institute Tokamak-60 upgrade with W-shaped divertor configuration

白井 浩; JT-60チーム

Physics of Plasmas, 5(5), p.1712 - 1720, 1998/05

https://doi.org/10.1063/1.872839

本年6月に完了したJT-60Uのダイバータ改造後の実験の進展について報告する。ダイバータ排気付きW型ダイバータに改造したことにより、不純物制御、熱制御性能が向上した。ヘリウムビーム入射による灰排気模擬実験では、ダイバータ排気により、プラズマ内の滞留ヘリウムを低濃度に抑えることに成功した。またELMy Hモード実験では、9秒間に及ぶ積算203MJのNBI加熱エネルギーにもかかわらず、重水素のリサイクリングや炭素不純物の増加を伴うことなく、良好なエネルギー閉じ込め改善度1.7を保持した。負磁気シア配位プラズマでは、内部輸送障壁形成後のNBIパワー抑制により、ディスラプション発生を回避し、4秒以上エネルギー閉じ込め改善度1.7のELMy Hモード状態を維持した。また負磁気シア配位で、内部輸送障壁において発生するドリフト波不安定性が、プラズマ回転による電場形成で抑制されることを明らかにした。

原子力発電所の事故・故障に対するIAEAの根本原因分析手法

渡邉 憲夫

第35回原子動力研究会年会報告書, p.42 - 49, 1998/00

国際原子力機関(IAEA)では、原子力発電所における事故の発生防止を目的とし、ASSET(Analysis and Screening of Safety Events Team)による事例分析を通して教訓の導出並びに改善策の勧告等を行っている。ASSETによる基本的な活動は、事象報告書等の文書情報やプラント設置者との質疑応答に基づく広範な事例のレビューと重要事例の分析であり、これは、根本原因分析方法(ASSET手法)に従って行われる。ASSET手法は、各事例に対して、安全上重要な機器故障や運転員エラー等の不具合を同定し、その直接的な原因や、背後にある根本原因を明かにして、改善策の提案・勧告を行うというものである。本報告では、ASSET活動の概要と現状、及び、そこで用いられている事例分析方法(根本原因分析手法:ASSET手法と呼ぶ)の具体的な手順について紹介する。また、「もんじゅ事例」への適用を通して、ASSET手法における問題点や改良すべき点等についても言及する。

新法人作業部会・本会合、資料(動燃改革)

千崎 雅生

PNC TN1100 98-002, 208 Pages, 1997/12

PNC-TN1100-98-002.pdf:6.97MB

新法人作業部会は、動燃改革検討委員会報告書(以下「委員会報告書」という。)を受け、平成9年8月に発足した。爾来、動燃改革の具体化に向け、現地調査も実地しつつ検討を進めてきたところであるが、新法人の骨格ともいうべき基本構想の大枠がまとまったので、これまでの作業の結果をここに中間的に取りまとめた。当作業部会としては、今後、さらに検討を重ね、来春を目処に成案を得る予定である。委員会報告書にあるように、「動燃は解体的に再出発する」とともに、新法人は、「動燃に蓄積された人材・技術・ノウハウ等を最大限に活用しつつ」その事業の大部分を継承することになることを考えれば、動燃自らの意識改革と自己改革が新法人の設立に先立って徹底的に行われなければならず、それが新法人設立の必要意見でもある。組織の改革を通して職員の意識改革を図ることは決して容易なことではないが、逆に、そのような困難な作業に成功した場合にこそ真の改革がもたらされるということも他に例がみられる。本基本構想の立案に当たっては、現在、動燃自らにおいて行われている改革活動が実効を上げるとともに、新法人が動燃の業務、人材、施設や設備等を継承する上で次のような条件が満足されることを前提としている。1)動燃は、新法人への移行までの間に、役員及び職員の意識改革のための施策を具体的に立案しそれを実効するとともに、その事実を国民に向け発信し、自己改革の進展について国民に理解が得られるように努めること。2)動燃は、現在実施している業務内容を全面的に点検し問題点や将来の課題等を抽出するとともに、各部門ごとにそれらに対する具体的な対応計画を策定した上で業務引継書を作成し、新法人への引き継ぎの準備を進めること。また、ウラン探鉱、ウラン濃縮及び新型転換炉開発の3つの整理縮小事業については、関係方面と協議の上、整理縮小計画を策定し新法人に引き継ぐよう準備を進めること。3)特に、安全関係については、動燃は、自らによる安全性総点検と新法人タスクフォースによる現地調査の結果等を踏まえ、施設・設備とその管理・運営等に関し、改善すべき点は改善し、残された課題については明確な改善計画を策定して新法人に引き継ぐよう準備を進めること。