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論文

低レベル放射性雑固体廃棄物のプラズマ溶解処理技術; プラズマ加熱方式の溶融特性

福井 寿樹; 中塩 信行; 磯部 元康; 大竹 敦志*; 涌井 拓治*; 中島 幹雄; 平林 孝圀*

第7回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 (00-11), p.356 - 359, 2000/00

原子力施設において発生する低レベル雑固体廃棄物の減容・安定化技術として、プラズマ加熱を用いた溶融処理技術の開発を行っている。本報告では、プラズマ溶融の基本的な溶融特性を把握するため、コンクリート及びステンレス鋼を模擬廃棄物とした溶融試験を実施し、昇温挙動や熱収支(加熱効率)等の昇温特性を明らかにした。また、コンクリートに模擬焼却灰やステンレス鋼を添加した模擬廃棄物を用いて、放射能挙動(均一性,残存率)やスラグ成分の揮発挙動等を確認した。

報告書

Review of ICRF antenna development and heating experiments up to advanced experiment I, 1989 on the JT-60 tokamak

藤井 常幸

JAERI-M 92-037, 181 Pages, 1992/03

JAERI-M-92-037.pdf:4.57MB

JT-60トカマクにおける高性能化実験I(1989年)までの、イオンサイクロトロン周波数帯(ICRF)加熱に関する2つの主要テーマについてまとめたものである。第1のテーマは、大電力ICRFアンテナ(120MHz,6MW,10秒)の設計、開発である。第2のテーマは、第2高調波ICRF加熱の加熱特性に関する実験的研究である。JT-60ICRFアンテナとして、単層ファラディシールドを有した、新型のコンパクトな位相制御2行2列ループアンテナ(0.37m$$times$$0.52m)を開発した。このアンテナは、最大入射パワー3.1MW、世界最高レベルのパワー入射密度16MW/m$$^{2}$$を達成した。また、広範囲のプラズマパラメータ(n$$_{e}$$=1.6~6.6$$times$$10$$^{19}$$m$$^{-3}$$,I$$_{p}$$=1~2.4MA,q$$_{eff}$$=2.6~6.4)に対して、第2高調波ICRF加熱が高い加熱効率(増加エネルギー閉じ込め時間$$tau$$$$_{Einc}$$=60~120ms)であることを実証した。

論文

ICRF実験

木村 晴行; 藤井 常幸; 三枝 幹雄; 森山 伸一; 濱松 清隆; 飛田 健次; 根本 正博; 草間 義紀; 佐藤 正泰; 山極 満

核融合研究, 65(SPECIAL ISSUE), p.133 - 161, 1991/03

JT-60において、これまでに行われたICRF実験の主要結果をまとめたものである。JT-60ICRF実験は、他の大型装置でのICRF加熱とは異なる第2次共鳴及び第3次共鳴ICRF加熱を行なった。その結果、これらの高次共鳴ICRF加熱が、大型装置で大いに有効であることを示した。特に、少数イオン第2次共鳴の加熱効率は極めて高く、次のJT-60Uでの有力な加熱として適用できることを実証した。さらに、ICRF加熱による巨大鋸歯状振動や高エネルギーイオンの選択加熱(ビーム加速)等によりエネルギー閉込めが改善されることを明らかにした。一方、ICRF加熱装置の工学的な研究にも関連する結合特性、放射損失、パラメトリック不安定性等についての知見を得た。これより、アンテナ電流の位相制御が重要であることを明らかにした。

口頭

マイクロ波加熱時の対流挙動と加熱効率に及ぼすサポート高さの影響

長南 史記*; 阿部 豊*; 金子 暁子*; 金川 哲也*; 湯浅 朋久*; 瀬川 智臣; 山田 美一

no journal, , 

核燃料サイクルにおいては、使用済み核燃料を硝酸で溶解し、マイクロ波加熱脱硝法により、混合酸化物(MOX)原料粉末に転換している。処理能力向上のためにはマイクロ波加熱時の混合溶液の突沸・吹き零れといった過渡沸騰現象を防止しつつ、装置や運転条件を最適化する必要がある。本研究では、試料容器下部に設置したサポート高さに着目し、サポート高さがマイクロ波照射時の溶液の加熱特性に及ぼす影響を評価するため、加熱効率及び寒天を用いた加熱部位の測定、また電磁場解析シミュレーションによるマイクロ波加熱オーブンモデルの解析・評価を行い、誘電体サポートの高さが加熱効率や被加熱部位に大きく影響することを確認した。

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