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西村 新*; 室賀 健夫*; 竹内 孝夫*; 西谷 健夫; 森岡 篤彦
Fusion Engineering and Design, 81(8-14), p.1675 - 1681, 2006/02
被引用回数：3 パーセンタイル：23.55(Nuclear Science & Technology)核融合炉において超伝導コイルを安定して運転するためには、NBIポート等の真空容器の貫通部から突き抜けてくるストリーミング中性子による核発熱を抑制するとともに、長期的には放射化を低減することが重要であり、中性子工学の観点から超伝導コイルの材料に関する評価が必要である。本論文は、そのような研究を要する背景を述べ、代表的な超伝導線材であるNb
Snの中性子照射試験結果,低放射化超伝導線材の開発、及びストリーミング中性子による核発熱を抑制する遮へい設計の現状を報告する。さらに、高エネルギー粒子の研究に関する最近の動向と、広いエネルギー帯域の
線環境下で使用される加速器用超伝導コイルの設計の概要について発表する。
井上 多加志; 坂本 慶司
日本原子力学会誌, 47(2), p.120 - 127, 2005/02
核融合開発の現状と今後の展望を、核融合分野外の日本原子力学会会員に理解してもらうことを目的とした、原子力学会核融合工学部会企画の連載講座第3回である。トカマク型炉で核融合反応を起こし、定常運転を行うために不可欠なプラズマ加熱法として、中性粒子ビーム入射(NBI)と高周波(RF)を取り上げる。そのプラズマ加熱と定常運転・プラズマ高性能化のための電流駆動原理を概説するとともに、ITER向け加熱装置の開発の現状を紹介する。
上田 良夫*; 井上 多加志; 栗原 研一
日本原子力学会誌, 46(12), p.845 - 852, 2004/12
核融合開発の現状と今後の展望を、核融合分野外の日本原子力学会会員に理解してもらうことを目的とした、原子力学会核融合工学部会企画の連載講座の第1回である。最も実現に近い核融合炉として、DT反応を用いたトカマク型炉を取り上げ、エネルギー発生に必要な炉心プラズマ条件を概説する。また安全性,廃棄物,トリチウム,環境負荷,必要資源,建設コストの観点から核融合炉の特徴と課題を議論するとともに、トカマク型核融合炉の構成機器を紹介する。
西谷 健夫; 落合 謙太郎; 前川 藤夫; 柴田 恵一; 和田 政行*; 村田 勲*
IAEA-CN-116/FT/P1-22 (CD-ROM), 8 Pages, 2004/11
JENDL-3.3は最新の実験データをもとに評価した337核種の中性子断面積であり、核融合炉の核設計で重要な非等方中性子輸送で重要となる2重微分断面積の充実,同位体ごとの断面積,共分散データの充実を特徴としている。本報告では、鉄,バナジウム,タングステン等の核融合関連の核種の核データの精度検証を目的として、それらの核種の積分実験を実施し、その結果に対し、JENDL-3.3とその旧版であるJENDL-3.2及びIAEAの核融合核データライブラリFENDL-2を用いてベンチマーク解析を実施した。実験は原研東海研究所の加速器ベースの14MeV中性子発生装置である核融合中性子源FNSにおいて実施した。14MeV中性子発生用トリチウムターゲットの前方に核融合関連材料からなる平板体系を設置して、14MeV中性子を体系に入射し、体系内及び体系外において中性子及び2次線のエネルギースペクトルを測定した。試験体系としては、単一元素材料として、鉄,銅,バナジウム,タングステン,複合元素材料としてSS316L, LiAlO
, SiCを使用した。積分ベンチマーク実験の結果、JENDL-3.3は旧版であるJENDL-3.2及びFENDL-2.0に比べて、精度が改善しており、核融合炉の核設計に対し十分な精度を有していることを確認した。
古谷 一幸
JAERI-Research 2004-013, 165 Pages, 2004/09
JAERI-Research-2004-013.pdf:53.73MB
本研究の目的は、これまでのHIP接合に関する基礎研究成果をブランケットの構造体部分(第一壁)の製作に応用した場合の問題点を明らかにし、その対処法を提案することにある。主な成果は次の通り。(1)低放射化フェライト鋼F82Hによる第一壁の矩形冷却配管を、一般的な配管製造法(角ダイス引き抜き法及び角ロール成型法)により製造可能であることを実証した。(2)第一壁の部分実規模モックアップをHIP接合法により製作し、接合部の引張り特性が母材部と同等であることを明らかにするとともに、衝撃特性が大幅に劣化する問題を有していることを明らかにした。(3)靭性劣化の要因は、接合部における結晶粒の粗大化,脆性破壊、及びボイドの成長不足であることを明らかにするとともに、これらを生じさせる因子には、初期ギャップ,不適切な表面粗さ,初期ギャップに起因する元素の拡散不足、及び表面の汚れがあり、これら因子が靭性劣化に複合的に寄与していることを見いだした。(4)劣化した靭性を大幅に改善可能な再熱処理法を見いだすとともに、靭性劣化因子の排除により母材部と同等の靭性が得られることを実証した。(5)接合部の引張り特性はITERレベルの約2dpaまでは大きく劣化しないことを明らかにした。
岡 潔
レーザー研究, 31(9), p.612 - 617, 2003/09
原研では、配管内という狭隘な空間において、溶接・切断加工の状況や加工前後の観察を行うことを目的に、1 系統の光ファイバとレンズ光学系で溶接・切断・観察作業を可能とする複合型光ファイバシステムの開発を行ってきた。本件では、開発した複合型光ファイバシステムを使用して高出力YAGレーザを導光する試験を行い、安定したレーザ伝送性能及び画像伝送性能が得られることを確認した。これは、カップリング装置に対して、高出力レーザを複合型光ファイバに入射する際に問題となるレーザの吸収による熱の発生を考慮し、熱が拡散しやすい構造の適用や、水冷により発生した熱を強制的に除去する等の対策を講じた結果、達成可能になったものである。なお、同ファイバにおいては、さらに高出力のレーザパワーを伝送できる可能性を秘めていると考えられる。また、本ファイバシステムを医療用レーザ治療に技術を転用した。現段階では、対物レンズに伝送ロスの問題はあるが、レンズに反射防止コーティング等を行うことで改善が可能であり、低出力な医療用レーザ治療へ適用可能であることを示した。
柴田 恵一
JAERI-Data/Code 2002-026, 516 Pages, 2003/01
JAERI-Data-Code-2002-026-Part1.pdf:25.12MBJAERI-Data-Code-2002-026-Part2.pdf:28.24MB
JENDL-3.3の第3改訂版(JENDL-3.3)が2002年に公開された。このライブラリーには337核種の評価済中性子核データが収納されている。本報告書には、JENDL-3.3のMF1部分に与えられている評価方法に関する記述が掲載されている。
二宮 博正; 小西 哲之
火力原子力発電, 52(10), p.149 - 155, 2001/10
発電技術の将来展望・先進発電方式の一つとして、核融合の現状と今後の展開についてまとめた。初めにトカマク炉心プラズマ研究と炉工学技術の現状と最近の成果を示し、次に、国際熱核融合実験炉(ITER)計画について述べる。また、ブランケットの原理・構造を中心に核融合発電炉の概念について紹介するとともに、動力炉に向けた課題を示す。
原研・大学プロジェクト共同研究放射線高度利用研究プロジェクト専門部会; 大学・原研プロジェクト共同研究放射線高度利用研究専門委員会
JAERI-Conf 2000-008, 113 Pages, 2000/06
JAERI-Conf-2000-008.pdf:11.5MB
本報告は、平成11年1月27日、東京において開催された「原研・大学プロジェクト共同研究シンポジウム; 放射線高度利用研究の成果と今後の展望」をまとめたものである。これまでも研究成果を発表する機会を設けてきたが、今回のシンポジウムではさらに放射線高度利用研究プロジェクトの将来を議論するという試みを初めて行った。研究発表では、(1)オンライン同位体分離器を用いた核分光・核物性、(2)加速器放射線に関する研究(線源評価及び遮蔽)、(3)イオンビーム利用による材料開発法の研究、(4)高分子材料のイオン照射ミクロ構造に関する研究、(5)核融合炉材料に対する核変換生成物の影響に関する研究、(6)ポジトロン放出核種を用いた植物の生体機能解明、の各研究テーマで最近得られた成果が発表された。新しい研究テーマとして、「大気マイクロPIXE分析システムの開発とその応用」が提案され、8人のパネリストによって、本プロジェクトのこれまでの歩みと将来が議論された。
エネルギーシステム研究部
JAERI-Review 98-022, 265 Pages, 1998/11
JAERI-Review-98-022.pdf:12.29MB
本報告は、平成9年度における原子炉工学部の研究活動状況をとりまとめたものである。当該年度に原子炉工学部において推進された主要な研究活動は、世界最強の自由電子レーザーの発振に成功したこと、及びPWRの設計基準事象における炉心の熱的健全性を実証したことである。また、原子炉工学部では、基礎基盤研究として将来型軽水炉の概念設計、核データと群定数、炉理論及びコード開発、炉物理実験及び解析、核融合中性子工学、原子炉計測及び計装、原子炉制御及び診断、伝熱流動並びに炉工学施設、加速器施設及び伝熱流動施設の技術開発を行っている。さらに、高温ガス炉、核融合等の日本原子力研究所プロジェクト研究及び動力炉・核燃料開発事業団の高速炉研究への協力も推進している。本報告では、原子炉工学部が運営を担当する研究委員会の活動報告もとりまとめられている。
池田 裕二郎; A.Kumar*
Proc. of 9th Int. Symp. on Reactor Dosimetry, 0, p.881 - 888, 1998/00
FNSを用いた核融合中性子工学研究の一環としてマイクロカロリーメータを適用したD-T核融合中性子場の構造材中の核発熱測定法を開発してきた。測定データはKERMA関連核データ検証で有効に用いられた。その過程で、原子番号の小さい炭素やベリリウムは主に中性子に、高原子番号のタングステンや鉛は主に線が発熱を支配することが分かった。そこで、マイクロカロリーメータ測定を発展させた任意の中性子・線混在場で各々を独立に求めるドシメトリー法を提案した。中性子と線に各々感度が高い異なるプローブ組み合せ、温度上昇の実測値と解析データに基づく感度比から中性子線と線の線量を求めた。測定結果は、中性子及び線の輸送計算から求めた値と概ね一致した。その結果は、本ドシメトリー法の妥当性とともに実際の核融合環境での適用の有効性を示すものである。
原子炉工学部
JAERI-Review 97-011, 338 Pages, 1997/10
JAERI-Review-97-011.pdf:11.71MB
本報告は、平成8年度における原子炉工学部の研究活動状況をとりまとめたものである。当該年度に原子炉工学部において推進された主要な研究活動は、新型炉の概念設計及び協力な中性子源を建設し新たな中性子科学研究を展開するための大強度線形陽子加速器の開発である。また、原子炉工学部では、基礎基盤研究として核データと群定数、炉理論及びコード開発、炉物理実験及び解析、核融合中性子工学、放射線遮蔽、原子炉計測及び計装、原子炉制御及び診断、伝熱流動並びに炉工学施設、加速器施設及び伝熱流動施設の技術開発を行っている。さらに、高温ガス炉、核融合等の日本原子力研究所プロジェクト研究及び動力炉・核燃料開発事業団の高速炉研究への協力も推進している。本研究では、原子炉工学部が運営を担当する研究委員会の活動報告もとりまとめられている。
原子炉工学部
JAERI-Review 96-012, 292 Pages, 1996/09
JAERI-Review-96-012.pdf:9.91MB
本報告は、平成7年度における原子炉工学部の研究活動状況をとりまとめたものである。当該年度に原子炉工学部において推進された主要な研究活動は、新型炉の概念設計及びTRU消滅処理等への工学的応用を目的とする大強度陽子線形加速器の開発である。さらに原子炉工学部では、基礎基盤研究として核データと群定数、炉理論及びコード開発、炉物理実験及び解析、核融合中性子工学、放射線遮蔽、原子炉計測及び計装、原子炉制御及び診断、伝熱流動並びに炉工学施設、加速器施設及び伝熱流動施設の技術開発を行っている。また、高温ガス炉、核融合等の原研プロジェクト研究及び動燃事業団の高速炉研究への協力も推進している。本報告書では、原子炉工学部が運営を担当する研究委員会の活動報告もとりまとめられている。
J.T.Lindsay*; 松林 政仁; M.N.Islam*
Fifth World Conf. on Neutron Radiography, 0, p.644 - 649, 1996/00
これまでポリマー中における水の拡散特性については、数多くの研究がなされ、水の拡散特性を時間、温度、圧力あるいはポリマーの厚さの関数として与える手法が開発されてきた。これらの手法の多くは、与えられた実験条件下において各パラメータの関数としてポリマー中に吸収された水の総量を与えるものであり、水の濃度プロファイルを与えるものではなかった。本計測では、市販品の4種類のエポキシ樹脂接着剤を用いてエポキシ中へ浸入していく水の濃度プロファイルを中性子ラジオグラフィのフィルム法を用いて計測した。試料の積算時間及び水の温度をパラメータとして試料の中性子ラジオグラフィ撮影及び重量測定を行い、画像処理及び解析により水の濃度プロファルを得た。
前川 洋
プラズマ・核融合学会誌, 71(10), p.984 - 986, 1995/10
核分裂炉に比べた核融合炉の特徴を、中性子工学の立場から列挙すると、(1)14.1MeVの中性子が炉心プラズマのみで発生する、(2)トリチウムが燃料である、(3)重要な元素はLi、He、Be等、などである。この特徴のため、核融合動力炉を開発する上で、トリチウム増殖、誘導放射能、放射線遮蔽等を研究する必要がある。中性子工学の研究範囲は中性子の挙動だけではなく、中性子に起因した現象を含んでいる。
March 31, 1995原子炉工学部
JAERI-Review 95-014, 289 Pages, 1995/09
JAERI-Review-95-014.pdf:9.71MB
本報告は、平成6年度における原子炉工学部の研究活動状況をとりまとめたものである。当該年度に原子炉工学部において推進された主要な研究活動は、新型炉の概念設計及びTRU消滅処理等への工学的応用を目的とする大強度陽子線形加速器の開発である。さらに、原子炉工学部では、基礎基盤研究として核データと群定数、炉理論及びコード開発、炉物理実験及び解析、核融合中性子工学、放射線遮蔽、原子炉計測及び計装、原子炉制御及び診断、伝熱流動並びに炉工学施設、加速器施設及び伝熱流動施設の技術開発を行っている。また、高温ガス炉、核融合等の原研プロジェクト研究及び動燃の高速炉研究への協力も推進している。本報告では、原子炉工学部が運営を担当する各種研究委員会の活動報告もとりまとめられている。
菅谷 信一*; 川崎 弘光*; 山田 光文*; 関 泰
Fusion Engineering and Design, 27, p.269 - 274, 1995/00
核融合炉の設計において、トリチウムを固体トリチウム増殖材から回収するためには温度制御が必要で、そのためにはブランケット内での温度分布を精度良く求める必要がある。またプラズマ対向機器などで冷却能力が喪失した場合にも温度変化を精度良く求める必要がある。このような温度分布の時間変化を精度良く求めることを目的として2次元の核熱結合計算コードシステムを開発した。このシステムは2次元放射線輸送計算コードDOT-3.5を、核発熱計算コードAPPLE-3を介して、有限要素に基づく非線型温度解析コードADINATに結びつけたものである。この計算システムを使用して、FNSにおいて測定した黒鉛および炭酸リチウム試料中の核発熱による温度変化を計算した。計算と実験の良い一致により、計算システムの妥当性を示した。
March 31, 1994原子炉工学部
JAERI-Review 94-009, 333 Pages, 1994/11
JAERI-Review-94-009.pdf:10.37MB
本報告は、平成5年度における原子炉工学部の研究活動状況をとりまとめたものである。当該年度に原子炉工学部において推進された主要な研究活動は、新型炉の概念設計、及びTRU消滅処理等への工学的応用を図るための大強度陽子線形加速器の開発である。原子炉工学部では、基礎基盤研究として、核データと群定数、炉理論並びにコード開発、炉物理実験並びに解析、核融合中性子工学、放射線遮蔽、原子炉計測・計装、原子炉制御・診断、伝熱流動、及び炉工学施設・加速器施設並びに伝熱流動実験施設等の技術開発を行っている。また、高温ガス炉及び核融合等の原研全体の研究活動や、動燃事業団との高速炉の共同研究も推進している。本報告では、原子炉工学部が組織する各種研究委員会の活動報告もとりまとめられている。
S.Zimin*
Journal of Nuclear Science and Technology, 31(8), p.867 - 878, 1994/08
被引用回数：2 パーセンタイル：28.11(Nuclear Science & Technology)核融合炉の遮蔽設計に際して問題となるいくつかの事項に対して簡易に評価できる手法及び評価式の提案を行う。ここで取り扱っている事項は 1)ボロン添加遮蔽体中のトリチウムの生成 2)ブランケット中のLiとBeの燃焼 3)LiPb中のBiとPoの生成 4)炉内構造物中のガス生成 5)TFコイルの核発熱率 6)計測チャネルのストリーミングである。
J.T.Lindsay*; 松林 政仁; Md.N.Islam*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 353, p.149 - 151, 1994/00
被引用回数：8 パーセンタイル：63.45(Instruments & Instrumentation)これまでポリマー中における水の拡散特性については、数多くの研究がなされ、水の拡散特性を時間、温度、圧力あるいはポリマーの厚さの関数として与える手法が開発されてきた。これらの手法の多くは、与えられた実験条件下において各パラメータの関数としてポリマー中に吸収された水の総量を与えるものであり、ポリマー中の水の濃度プロファイルを与えるものではなかった。本実験では、市販品の4種類のエポキシ樹脂接着剤を用いてエポキシ中へ浸入していく水の濃度プロファイルを中性子ラジオグラフィ技術を用いて計測した。試料の積算浸水時間及び水の温度をパラメータとして試料の中性子ラジオグラフィ撮影及び重量測定を行い、画像処理及び解析により水の濃度プロファイルを得た。さらに、エポキシ中へ水が拡散していく様子を画像化した。
