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柴沼 清
日本原子力学会誌, 47(11), p.761 - 767, 2005/11
核融合炉のブランケットやダイバータなどの炉内構造物は、核融合反応時に発生する中性子により放射化され、核融合反応を停止した後でも
線の線量率が最大500Gy/hに達する。このため、これらの炉内構造物が損傷したり故障した場合には、人が炉内に近づくことができないために、これらの保守はロボットにより行う必要がある。ここでは、国際熱核融合実験炉ITERを例に取り、核融合炉の炉内構造物の保守を行う代表的なロボットについて、求められる機能や研究開発の現状を紹介する。
伊藤 彰*; 小原 建治郎; 多田 栄介; 森田 洋右; 八木 敏明; 佐藤 大*
JAERI-Tech 99-029, 36 Pages, 1999/03
核融合実験炉(ITER)の炉内遠隔保守装置に使用される電気コネクタには、10KGy/hの線環境下で、積算線量100MGy以上の耐放射線性が要求される。また、遠隔保守装置の保守時には遠隔操作による着脱性も伴わせて要求される。そのため、本コネクタは絶縁材にセラミックスを使用し、プラグにはボールベアリングを取り付け、ロボットによる着脱が容易となるよう配慮した。汎用ロボット及び6軸力センサを組合せた着脱試験の結果、円滑な着脱性が確認できた。また、線による絶縁抵抗劣化の原因は、試料表面洗浄後の絶縁抵抗測定及びEPMA法による表面元素定性分析結果から、(1)セラミックス中不純物の拡散もしくは価数測定、(2)セラミックス表面での炭素の付着のいずれかと推測された。今後、詳細に検討を実施する予定である。
小原 建治郎; 角舘 聡; 中平 昌隆; 伊藤 彰*
J. Robot. Mechatron., 10(2), p.96 - 103, 1998/00
国際熱核融合実験炉(ITER)での炉内計測・観察は、ブランケット及びダイバータ等の炉内機器の損耗、破損の検査及び炉内保守作業の支援等を主な目的としており、厳しい炉内環境下で長期間使用できる耐久性と精度の高い計測・観察性能が要求される。炉内観察システムについては、観察性能及び耐放射線性などの観点からペリスコープ方式を主案に、またファイバースコープ方式を副案に選定し、技術開発を進めている。本件では、日本ホームチームが担当しているペリスコープ型炉内観察システムを中心に、炉内計測・観察に関する設計及び技術開発の現状について述べる。
多田 栄介; 柴沼 清
J. Robot. Mechatron., 10(2), p.71 - 77, 1998/00
国際熱核融合実験炉(ITER)では、トカマク中心部分がDT燃焼により放射化されるため、遠隔操作による保守・交換技術が重要課題となっている。本件では、ブランケット及びダイバータ等の炉内機器を対象として、保守区分、保守シナリオ、保守条件及び保守方法などITERでの遠隔保守設計の概要について述べる。また、この保守設計の妥当性を検証するために実施している主に炉内機器を対象とした遠隔保守機器の開発計画にについて述べる。
多田 栄介; 柴沼 清
プラズマ・核融合学会誌, 73(1), p.21 - 28, 1997/01
国際熱核融合実験炉(ITER)では、トカマク中心部分はDT燃焼により放射化されるため、これらの機器の組立・保守は全て遠隔操作となる。特に、ブランケット及びダイバータ等の炉内機器は、計画的に保守・交換を想定する機器に分類され、遠隔保守技術の開発が重要であり、重量物を安定に精度良く取扱うシステム、溶接・切断等を行うツール、炉内観察装置及び耐放射線性機器の開発が急務である。このため、ITER工学R&Dでは、日本、欧州、米国及び露国の4極が協力して、これらの技術開発を進めている。本報では、保守区分、保守シナリオ、保守条件及び保守方式などITERでの遠隔保守設計の概要について述べる。また、この保守設計の妥当性を検証するために実施している遠隔保守機器の開発計画の概要について報告する。
角舘 聡; 多田 栄介; 岡 潔; 村上 伸*; 田口 浩*; 堀江 誠; 小原 建治郎; 近藤 光昇*; 柴沼 清; 関 昌弘
Fusion Technology 1994, Vol.2, 0, p.1411 - 1414, 1995/00
核融合実験炉では、DT燃焼時に発生する中性子によって炉内構造物は放射化させる。このため、炉内構造物の保守/交換は、遠隔操作で高精度/信頼性高く行われなければならない。これまで、ダイバータ保守用遠隔機器としてビークル型遠隔について縮小モデルによる設計概念の妥当性および収納展開機構の検証を行ってきた。実規模での保守性を検討するために本機器の基本構造体である1/1マニピュレータを試作し、機器のもつ機械的な特性試験およびダイバータ把持位置のセンシング試験を行い、各機構部位の剛性や固有振動数および繰り返し位置決め精度、センシング精度を明らかにした。本報では、試作した1/1ビークル型マニピュレータについて各機構部位の設計概念と機械的特性試験およびダイバータ把持位置のセンシング試験を行ったので、その結果について報告する。
