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報告書

平成26年度研究開発・評価報告書; 評価課題「核融合研究開発」(事前評価)

核融合研究開発部門

JAEA-Evaluation 2016-002, 40 Pages, 2016/03

JAEA-Evaluation-2016-002.pdf:2.66MB

日本原子力研究開発機構(以下、「原子力機構」という)は、「国の研究開発評価に関する大綱的指針」(平成20年10月31日内閣総理大臣決定)及びこの大綱的指針を受けて作成された「文部科学省における研究及び開発に関する評価の指針」(平成21年2月17日文部科学大臣決定)、並びに原子力機構の「研究開発課題評価実施規定」(平成17年10月1日制定、平成21年8月19日改正)等に基づき、「核融合エネルギーを取り出す技術システムの研究開発」に関する事前評価を核融合研究開発・評価委員会に諮問した。これを受けて、核融合研究開発・評価委員会は、原子力機構から提出された平成27年4月から平成34年3月までの次期中期計画の概要、核融合研究開発部門の運営ならびに核融合研究開発の実施状況に関する説明資料の検討、及び核融合研究開発部門長による口頭発表と副部門長も交えての質疑応答・意見交換を行った。本報告書は、核融合研究開発・評価委員会より提出された事前評価の内容、並びに、委員会による指摘事項とそれに対する措置を取りまとめたものである。

報告書

平成26年度研究開発・評価報告書; 評価課題「核融合研究開発」(事後評価)

核融合研究開発部門

JAEA-Evaluation 2016-001, 128 Pages, 2016/03

JAEA-Evaluation-2016-001.pdf:33.25MB

日本原子力研究開発機構(以下、「原子力機構」という)は、「国の研究開発評価に関する大綱的指針」(平成20年10月31日内閣総理大臣決定)及びこの大綱的指針を受けて作成された「文部科学省における研究及び開発に関する評価の指針」(平成21年2月17日文部科学大臣決定)、並びに原子力機構の「研究開発課題評価実施規定」(平成17年10月1日制定、平成21年8月19日改正)等に基づき、「核融合エネルギーを取り出す技術システムの研究開発」に関する事後評価を核融合研究開発・評価委員会に諮問した。これを受けて、核融合研究開発・評価委員会は、原子力機構から提出された平成22年4月から平成26年11月までの核融合研究開発部門の運営ならびに核融合研究開発の実施状況に関する説明資料の検討、及び核融合研究開発部門長による口頭発表と副部門長も交えての質疑応答・意見交換を行った。本報告書は、核融合研究開発・評価委員会より提出された事後評価の内容、並びに、委員会による指摘事項とそれに対する措置を取りまとめたものである。

論文

幅広いアプローチ活動だより,59

星野 一生; 松永 剛; 奥村 義和*

プラズマ・核融合学会誌, 92(2), p.146 - 147, 2016/02

幅広いアプローチ活動だより(59)では、第17回幅広いアプローチ(BA)運営委員会の開催、IFERC-CSC研究会の開催、サテライト・トカマク(JT-60SA)計画の進展に関して報告している。BA運営委員会は2015年12月11日にイタリアで開催され、日欧の委員,専門家,各事業長及び各事業委員会議長他の計41名が参加した。IFMIF/EVEDA事業、IFERC事業、サテライト・トカマク計画事業の2016年作業計画の承認並びにIFMIF/EVEDA事業及びIFERC事業の事業計画の更新が承認された。IFERC-CSC研究会(CSC:計算機シミュレーションセンター)には、CSCを利用した国内の研究者43名が参加し、各研究プロジェクトの成果報告とCSCに関する意見交換が行われた。サテライト・トカマク計画では、340度まで組立作業が完了している真空容器の最終20度セクターが仮合わされ、位置計測が行われた。今後、トロイダル磁場コイルの設置後、最終20度セクターの溶接接続が行われる。これら、BA活動における主要な出来事を国内コミュニティーに対して情報発信する。

論文

Operation and commissioning of IFMIF (International Fusion Materials Irradiation Facility) LIPAc injector

奥村 義和*; Gobin, R.*; Knaster, J.*; Heidinger, R.*; Ayala, J.-M.*; Bolzon, B.*; Cara, P.*; Chauvin, N.*; Chel, S.*; Gex, D.*; et al.

Review of Scientific Instruments, 87(2), p.02A739_1 - 02A739_3, 2016/02

 被引用回数:4 パーセンタイル:51.49(Instruments & Instrumentation)

IFMIFは40MeV/125mAの重水素ビームを発生する2基の線形加速器を用いた核融合材料照射施設である。日欧の幅広いアプローチ活動のもとで、原型加速器(LIPAc)を用いた実証試験が開始されており、その目標は9MeV/125mAの連続重水素ビームを発生することである。フランスで開発された入射器は、既に日本の六ヶ所の国際核融合研究開発センターに搬入され、2014年から運転と試験が開始されている。これまでに、100keV/120mAの連続水素ビームを0.2$$pi$$.mm.mradのエミッタンスのもとで生成することに成功している。

論文

幅広いアプローチ活動だより,58

星野 一生; 松永 剛; 奥村 義和*

プラズマ・核融合学会誌, 91(12), p.802 - 803, 2015/12

幅広いアプローチ活動だより(58)では、第17回IFERC事業委員会及び第16回IFMIF/EVEDA事業委員会の開催、サテライト・トカマク(JT-60SA)計画の進展に関して報告している。IFERC事業委員会には、メゾニエ議長をはじめ、日欧の委員,専門家,事業チーム等、33名が参加し、各活動の状況報告、2016年のIFERC事業の作業計画案、事業計画の改訂案等を審議し、BA運営委員会に対する技術的な勧告をまとめた。IFMIF/EVEDA事業委員会には、高津議長をはじめ、日欧の委員、専門家、事業チーム等、27名が参加し、各活動の状況報告、IFMIF/EVEDA事業の2016年の作業計画案、事業計画の改訂案等を審議し、新たな事業計画案をBA運営委員会が承認することを勧告した。サテライト・トカマク計画では、トロイダル磁場コイル等の組立用旋回クレーンが設置されるとともに、340度まで組立の進んだ真空容器の拘束治具の解体が進められた。また、トロイダル磁場コイル用高温超伝導電流リード6本が欧州から完納された。これら、BA活動における主要な出来事を国内コミュニティーに対して情報発信する。

論文

幅広いアプローチ活動だより,57

星野 一生; 松永 剛; 奥村 義和*

プラズマ・核融合学会誌, 91(10), p.700 - 701, 2015/10

幅広いアプローチ活動便り(57)では、国際核融合エネルギー研究センターサイトにおけるIFMIF原型炉加速器の進展、サテライト・トカマク(JT-60SA)計画の進展に関して報告している。IFMIF原型炉加速器では、高周波四重極加速器の高周波源2式と高圧電源7式、分電盤がスペインのCIEMAT研究所から納入され、据え付けが開始された。サテライト・トカマク計画では、中性粒子入射装置の長時間運転技術の開発に成功し、JT-60SAの長時間運転に目処を得た。また、2014年5月から開始したJT-60SAの真空容器の340度組立作業が完了した。これら、BA活動における主要な出来事を国内コミュニティーに対して情報発信する。

論文

IFMIF原型加速器(LIPAc)入射器の現状

神藤 勝啓; 市川 雅浩; 高橋 博樹; 近藤 恵太郎; 春日井 敦; Gobin, R.*; Sen$'e$e, F.*; Chauvin, N.*; Ayala, J.-M.*; Marqueta, A.*; et al.

Proceedings of 12th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.493 - 495, 2015/09

日本原子力研究開発機構核融合研究開発部門では、加速器駆動型中性子源を用いた核融合炉材料開発施設である国際核融合炉材料照射施設(IFMIF)の工学実証のための原型加速器の開発を青森県六ケ所村で進めている。この加速器は入射器、RFQ及び超伝導リナックで構成された重陽子線形加速器であり、9MeV/125mAの連続ビーム生成を目指している。入射器はフランス原子力庁サクレー研究所(CEA Saclay)で開発され、2012年秋まで100keV/140mAの陽子及び重陽子の連続ビーム試験を行った。この入射器を青森県六ケ所村の国際核融合エネルギー研究センター(IFERC)に搬送し、2013年末より入射器の据付作業の開始、2014年11月に陽子ビームの生成に成功した。その後、イオン源のコンディショニングを行いながらビーム試験を実施してきた。本発表では六ヶ所サイトで実施してきたビーム試験の結果など入射器の現状について報告する。

論文

IFMIF/EVEDA加速器制御系データ収集系の開発状況

宇佐美 潤紀; 高橋 博樹; 小向 聡*

Proceedings of 12th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.760 - 763, 2015/09

IFMIF/EVEDA加速器(LIPAc)制御系の開発は、EUと原子力機構(JAEA)が共同で進めているが、全体監視などを行う中央制御システム(CCS)についてはJAEAが主体となって行っている。また、EUが開発した機器制御系とCCS間はEPICSを介してデータ授受が行われる。JAEAでは、CCSにおける開発要素の1つとしてPostgreSQLを用いたLIPAcの全EPICSデータの保管と参照を行うシステム(データ収集系)の開発を進めている。一方、欧州では機器単体試験においてBEAUTY (Best Ever Archive Toolset, yet)を用いてデータ収集を行うため、CCSのデータ収集系においては、「BEAUTYとのデータの互換性確保」、「複数のサーバ機による収集データを一括で画面参照」、「データ収集とバックアップ作業の平行化」を考慮する必要があり、現在は前者2つについて対応を進めている。そして、入射器のコミッショニングにおいて、開発したデータ収集系の実証試験を行っている。データ収集系は、入射器,放射線モニタ等のデータを収集しており、CSS(Control System Studio)を用いたGUIによるデータ参照も可能である。本件では、入射器のコミッショニングにおける実証試験の結果をもとに、データ収集系開発の現状について報告する。

論文

IFMIF/EVEDA用大電流加速器の進捗

奥村 義和*; Ayala, J.-M.*; Bolzon, B.*; Cara, P.*; Chauvin, N.*; Chel, S.*; Gex, D.*; Gobin, R.*; Harrault, F.*; Heidinger, R.*; et al.

Proceedings of 12th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.203 - 205, 2015/09

日欧協力のもと、国際核融合中性子照射施設(IFMIF)の工学設計工学実証活動(EVEDA)が2007年から開始されている。IFMIFにおける最大の開発課題は、40MeV/250mA/CWの重水素イオンビームを発生できる大電流加速器であり、現在、その原型加速器(9MeV/125mA/CW)の試験を六ヶ所村の国際核融合研究センターにおいて段階的に実施している。試験は日欧の事業チームメンバーと、入射器を担当したフランスサクレー研究所などの欧州ホームチーム,日本ホームチームのメンバーから構成される原型加速器統合チームが担当している。入射器については、2014年から試験を開始し、現在までに100keV/120mA/CWの水素イオンビームを0.3$$pi$$mm.mrad以下のエミッタンスで生成することに成功している。2015年には、高周波四重極加速器(RFQ)用高周波電源の搬入据付が開始され、入射器の試験の終了とともにRFQ本体の据付も開始される予定である。本稿では、入射器の実証試験の結果とともに、RFQ,超伝導リニアック,高周波電源,ビームダンプ等の現状について報告する。

論文

幅広いアプローチ活動だより,56

星野 一生; 松永 剛; 奥村 義和*

プラズマ・核融合学会誌, 91(8), p.561 - 562, 2015/08

幅広いアプローチ活動便り(56)では、国際核融合エネルギー研究センターサイトにおける原型炉R&Dのための共同研究棟の新築工事、IFMIF原型加速器の進展、サテライト・トカマク(JT-60SA)計画の進展に関して報告している。共同研究棟は、残りのBA活動期間に原型炉R&Dに関する研究開発の一部の課題を行う新たな場所として工事を進めており、主に材料評価のための実験室・材料試験室と金属ベリリウムの取り扱いのためのBe製造室で構成されている。IFMIF原型加速器では、改修やインターロックの試運転等を終え、4月に定格の陽子ビームの連続生成に成功、引き続き、放射線管理区域の設定後、7月には重水素イオンビームの生成に成功した。サテライト・トカマク計画では、世界最大級のヘリウム冷凍機及びHeバッファータンクの据え付けを完了した。また、第4回「JT-60SA日欧研究調整会議」を開催し、JT-60SAリサーチプラン、JT-60SA実験提案に向けた課題等について議論を行った。これら、BA活動における主要な出来事を国内コミュニティーに対して情報発信する。

論文

幅広いアプローチ活動だより,55

星野 一生; 松永 剛; 奥村 義和*

プラズマ・核融合学会誌, 91(6), p.430 - 431, 2015/06

幅広いアプローチ活動だより(55)では、第16回幅広いアプローチ(BA)運営委員会の開催、サテライト・トカマク(JT-60SA)計画の進展に関して報告している。第16回BA運営委員会には、欧州から委員3名と専門家10名、日本側から委員4名と専門家11名、各事業長及び各事業委員会議長他の計33名が参加し、IFMIF/EVEDA事業、IFERC事業、及びサテライト・トカマク計画事業の2014年次報告及び事業計画の更新を承認した。また、那珂研究所で進められているJT-60SAの建設では、欧州のからの機器搬入及び日本による組み立て作業が順調に進んでいる。これらの進展状況を広く披露するため、式典及び見学会を開催し、日欧関係者約200人が参加した。また、第22回JT-60SA技術調整会議を開催した。日欧関係者73名が参加し、設計・製作状況や組立検討・組立状況の報告、及び今後の統合運転に関する議論を行った。これら、BA活動における主要な出来事を国内コミュニティーに対して情報発信する。

論文

幅広いアプローチ活動だより,54

石井 康友; 松永 剛; 奥村 義和*

プラズマ・核融合学会誌, 91(4), p.296 - 297, 2015/04

幅広いアプローチ活動便り(54)では、IFMIF/EVEDA事業委員会の開催、IFERC事業委員会とIFERC-CSC研究会の開催、サテライト・トカマク(JT-60SA)計画の進展に関して報告している。第15回IFMIF/EVEDA事業委員会には、高津議長をはじめ、日欧の委員と専門家, ナスター事業長, 事業チーム等31名が参加し、事業計画案等を審議し、BA運営委員会に対する技術的な勧告をまとめた。第16回IFERC事業委員会には、メゾニエ議長をはじめ、日欧の委員と専門家、中島事業長、事業チーム等32名が参加し、2014年度の年次報告、事業計画の改訂案等を審議し、BA運営委員会に対する技術的な勧告をまとめた。IFERC-CSC研究会には、国内の研究プロジェクト代表者等39名が参加し、各プロジェクトの成果報告とCSC利用に関する意見交換が行われた。JT-60SAでは、真空容器組立作業が進展し、並行して周辺機器や関連建屋の整備が順調に進んでいる。これら、BA活動における主要な出来事を国内コミュニティーに対して情報発信する。

論文

幅広いアプローチ活動だより,53

石井 康友; 松永 剛; 奥村 義和*

プラズマ・核融合学会誌, 91(2), p.161 - 162, 2015/02

幅広いアプローチ活動だより(53)では、IFMIF原型加速器入射器における初ビームの成功、IFMIF/EVEDA事業液体リチウムターゲット実証試験の完遂、サテライト・トカマク(JT-60SA)計画の進展に関して報告している。BA協定の下、六ヶ所サイトの国際核融合エネルギー研究センターで進められているIFMIF(国際核融合材料照射施設)の工学設計・工学実証活動(IFMIF/EVEDA事業)では、IFMIF原型加速器の入射器の据付調整が完了し、2014年11月よりビーム調整試験が開始された。さらに、中性子源となるリチウムターゲットの成立性に関わる工学実証試験については、大洗研究開発センターに実機規模のリチウム試験ループを製作して、約2年間にわたりその実証試験を実施してきた。2014年10月末でこの試験が目標を上回る成果を達成し、成功裏に完了した。また、那珂研究所で進められているJT-60SAの建設では、三次元CADソフトCATIAを用いて各部品の設計が行われている。これまでの建設状況とあわせて、最新状況をJT-60SAのホームページで順次公開している。これら、BA活動における主要な出来事を国内コミュニティーに対して情報発信する。

論文

幅広いアプローチ活動だより,52

石井 康友; 松永 剛; 奥村 義和*

プラズマ・核融合学会誌, 90(12), p.827 - 828, 2014/12

幅広いアプローチ活動だより(52)では、第15回幅広いアプローチ(BA)運営委員会の開催、第14回IFMIF/EVEDA事業会合の開催、第15回IFERC事業会合の開催、サテライト・トカマク(JT-60SA)計画の進展に関して報告している。第15回BA運営委員会には、欧州から委員3名と専門家8名、日本側から委員4名と専門家7名、各事業長及び各事業委員会議長他の計30名が参加し、IFMIF/EVEDA事業、IFERC事業、及びサテライト・トカマク計画事業の2015年作業計画を承認した。第14回IFMIF/EVEDA事業委員会には委員6名(日本側委員3名、欧州側委員3名)、専門家12名(日本側専門家7名、欧州側専門家5名)、IFMIF/EVEDA事業チーム員8名が参加し、IFMIF/EVEDAに関する各活動の進展状況が報告された。第15回IFERC事業委員会には、委員6名(日本側委員3名、欧州側委員3名)、専門家16名(日本側専門家7名、欧州側専門家9名)、IFERC事業チーム員9名が参加し、IFERC事業の状況報告、IFERC事業の2015年作業計画が議論された。JT-60SA計画の進展状況として、真空容器組立作業がJT-60本体室で順調に進展していることが報告された。これら、BA活動における主要な出来事を国内コミュニティーに対して情報発信する。

論文

IFMIF/EVEDA原型加速器用入射器の現状

神藤 勝啓; 市川 雅浩; 高橋 康之*; 久保 隆司*; 堤 和昌; 菊地 孝行; 春日井 敦; 杉本 昌義; Gobin, R.*; Girardot, P.*; et al.

Proceedings of 11th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.1009 - 1012, 2014/10

加速器駆動型中性子源を用いた核融合炉材料開発施設である国際核融合炉材料照射施設(IFMIF)の工学実証のための原型加速器の開発が進められている。この加速器は入射器、RFQ及び超伝導リナックで構成された重陽子線形加速器であり、9MeV/125mAの連続ビーム生成を目指している。入射器はフランス原子力庁サクレー研究所(CEA Saclay)で2012年秋まで100keV/140mAの陽子及び重陽子の連続ビーム試験を行った。ビーム試験終了後、この入射器は青森県六ケ所村の国際核融合エネルギー研究センター(IFERC)に搬送された。IFERCでIFMIF/EVEDA原型加速器として駆動するための第一段階として、2014年夏より更なる品質向上を目指した入射器のビーム試験を行うために2013年末より入射器の据付作業を開始した。本発表ではCEA Saclayでのビーム試験の結果、IFERCでの入射器の据付状況について報告する。

論文

国際核融合材料照射施設の工学実証のための大電流原型加速器の現状

奥村 義和*

Proceedings of 11th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.194 - 198, 2014/10

核融合エネルギーの実現に向けた幅広いアプローチ協定のもとで、国際核融合中性子照射施設(IFMIF)の工学設計工学実証活動(EVEDA)が2007年から実施されている。工学実証における最大の課題が大電流線形加速器である。特に、空間電荷が問題となる低エネルギー側の、入射器(100keV/140mA/CW)、高周波四重極加速器(RFQ: 5MeV/125mA/CW)、そして超伝導リニアックの初段(9MeV/125mA/CW)については、実機の建設判断を下す前に工学実証を行う必要がある。そこで、入射器と超伝導リニアックはフランス原子力庁サクレー研究所(CEA Saclay)が、RFQはイタリアのINFN研究所が、そして高周波電源やビームダンプ等はスペインのシーマット研究所が、建屋や全体制御系は日本が中心となって分担し、青森県六ヶ所村に新設された国際核融合エネルギー研究センターにおいて実証試験を行うことになっている。既に、入射器は予備試験を終えてフランスから六ヶ所村に到着し据付がほぼ完了した。現状と今後の予定について報告する。

論文

Analysis of test matrix and design status of test modules of IFMIF

若井 栄一; 菊地 孝行; 横峯 健彦*; 山本 道好; Soldaini, M.*; Polato, A.*

Fusion Science and Technology, 62(1), p.246 - 251, 2012/07

 被引用回数:6 パーセンタイル:42.4(Nuclear Science & Technology)

In this paper, the test matrix of the IFMIF was evaluated. All test matrixes depend on the requirement of a database preparation schedule and the irradiation volume of irradiation modules such as high flux test module (HFTM), medium flux test module (MFTM) and low flux test module (LFTM), but the engineering design of HFTM is mainly proceeding. Accordingly, the lists of the experiments of small size specimens set in the HFTM to be performed in the PIE laboratories have been carefully analyzed. In the design of HFTM, two types of HFTM are proposed for RAFM steel irradiation by the EU KIT team and for the advanced materials by the JA team, and the difference was summarized.

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