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報告書

DT中性子源用回転ターゲットの熱設計手法の開発

秋本 肇; 池田 裕二郎; 草野 譲一

JAERI-M 94-016, 89 Pages, 1994/02

JAERI-M-94-016.pdf:2.1MB

核融合中性子工学研究用中性子源(FNS)では、中性子発生率を10$$^{13}$$n/s以上に高めるべくDT中性子源用回転ターゲットに対する検討が進められている。回転ターゲット表面のチタン温度が300$$^{circ}$$Cを越えると、チタン内に吸収されたトリチウムが拡散により失われてしまうため中性子源として十分な寿命を得ることができない。このため、中性子発生率を高めることはターゲットの冷却性能により規定される。本報告は、回転ターゲットの除熱限界を決定する要因と除熱限界のパラメータ依存性を明確にするために、TRACコードによるターゲット構造材の非定常温度解析、熱設計用解析モデルの導出、及び除熱限界に対するパラメータ効果の評価を行った結果をまとめたものである。導出した熱設計用解析モデルを適用した結果から、最高熱出力として37kWを得、目標とする中性子発生率10$$^{13}$$n/sが達成可能であるとの見通しを得た。

報告書

14MeV中性子照射用新型回転ターゲットシステムの設計と製作

田中 滋; 大山 幸夫; 草野 譲一; 池田 裕二郎

JAERI-M 86-105, 45 Pages, 1986/08

JAERI-M-86-105.pdf:1.46MB

FNS加速器システムには、RTNS-I型の回転タ-ゲットが設置されており 昭和56年3月に竣工して以来4年間余りにわたって強力中性子源用タ-ゲットとして重照射実験を中心に利用されてきた。この間の運転経験により、この回転タ-ゲットシステムの実験上及び保守上の問題点が明かとなった。今回これらの問題点を解決する為、あらたに回転タ-ゲットシステムの設計、製作を行なった。設計上の主要な検討項目は、1)中性源特性の向上、2)回転真空シ-ルの方式、3)タ-ゲット冷却方式、4)首振駆動機構、5)回転駆動機構である。特に、1)の中性子源特性の向上の為に回転真空シ-ルの口径が従来の口径の約2倍と大きくなった為、製作途上で様々な問題点が生じた。本報告書は、設計から製作・完成に至るまでの試作検討経過と製作結果について纏めたものである。

論文

Neutron field characteristics in concrete cavity having a D-T neutron source

大山 幸夫; 池田 裕二郎; 森 貴正; 中川 正幸; 中村 知夫

Transactions of the American Nuclear Society, 52, p.112 - 113, 1986/00

中心に14MeVの中性子源をもつコンクリートキャビティ内での中性子場特性を調べた。コンクリートキャビティは核融合炉の第1壁で囲まれたキャビティを模擬しており、キャビティ壁面内に設置した核融合ブランケット模擬実験体系を用いた実験の解析に、これらの中性子場特性は非常に重要である。実験はTOF法によりターゲットからの直接中性子のスペクトル、またシャドウーバーとNE213のアンフォールディング法を用いてキャビティ内での反射中性子成分が調べられた。また放射化箔法によってターゲット周りの中性子放出角分布および空間分布が調べられた。これらの実験結果はモンテカルロコードMORSE-DDを用いた詳細な解析およびモデリングの妥当性の検討に用いられ、その結果、高エネルギー領域では非常によく実験結果を再現するような評価が可能となった。

報告書

Monte Carlo Calculation of Characteristics of Source Neutrons and Irradiation Field of the FNS Rotating Target

関 泰; 池田 裕二郎; 大山 幸夫; 中村 知夫; 前川 洋; 川崎 弘光*; 山田 光文*

JAERI-M 84-193, 34 Pages, 1984/10

JAERI-M-84-193.pdf:0.65MB

FNS(Fusion Neutronics Source)における回転ターゲットから生成される源中性子およびターゲット室の照射場の特性を、3次元モンテカルロ法を用いて計算した。反応率のターゲット周囲の角度分布、反応率のターゲット室内の径方向分布と源中性子スペクトルを計算して実験結果と比較した。その結果全ての反応率と源中性子スペクトルについて計算と実験の良い一致が得られた。この良い一致は、計算された中性子源特性が将来のこの回転ターゲットを用いた実験の解析に適用するにふさわしいものであることを示している。

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