2 0 0 0 OA Pd-CaO多層膜上での重水素透過による元素変換の検証実験
- 著者
- 大田 敬大 飯尾 俊二
- 出版者
- 一般社団法人 日本物理学会
- 雑誌
- 日本物理学会講演概要集 74.1 (ISSN:21890803)
- 巻号頁・発行日
- pp.439, 2019 (Released:2022-01-30)
1 0 0 0 超ウラン元素燃料を装荷した超長寿命炉心の研究
使用済み燃料中に存在するプルトニウム以外の超ウラン元素は、現在、高レベル放射性廃棄物として長期間管理が求められているが、大きな中性子捕獲断面積を持つため、原子炉内に初期に装荷することにより、初期の余剰反応度を抑えつつ、中性子によって核変換し、新しい核分裂製物質に変換され、長期間原子炉内は核分裂を維持することが可能となる。本研究では、これらの超ウラン元素を適切に原子炉内に再装荷することにより、長期間新燃料補給の必要のない超長寿命原子炉(軽水炉・重水炉・高速炉)の成立性に関する研究を実施した。その結果、^<237>Npを軽水炉及び重水炉に装荷した場合、燃焼度150-200GWd/tを持つ長寿命炉心が成立すること、また、6種類の冷却材(軽水、重水、Heガス、CO_2ガス、ナトリウム、水蒸気)を選択し、長寿命特性及び炉心の安全特性に及ぼす中性子スペクトルの影響について系統的に検討を行った結果、黒鉛減速Heガス冷却の場合がその特性を良く発揮することがわかった。また、^<237>Npと同様な中性子工学的性質を有する^<241>Am等を軽水炉に装荷した場合、約100GWd/tの高燃焼度が達成できることを確認した。また、いずれの場合も使用済燃料中に^<238>Puが多く生成されるため、核拡散に対して高い抵抗性を持つPuが生成されていることがわかった。また、核燃料交換や反応度制御が一切不要となる可能性のある原子炉燃焼概念(核反応敵に活性な領域が自立的に移行する燃焼方式)について検討し、約400GWd/tの高燃焼度を持つ高速炉炉心の可能性を確認した。また、関連する解析コードの改良や核反応データベースの整備を行った。
1 0 0 0 OA 簡易ヘリカルコイルによるトカマクのプラズマ位置安定化の実証
展開図では平行四辺形の簡易ヘリカルコイルのプラズマ位置安定化作用を、円形断面小型トカマク装置で確かめた。3次元の自由境界平衡計算で、トロイダル磁場コイルとトーラス片側だけのヘリカルコイルの構成であってもMHD平衡が取れ、コイル電流が一定でプラズマ電流が半減しても水平位置はほとんど変化しないことを見出した。縦長断面トカマク装置で簡易ヘリカルコイルによる受動的位置制御を実証するために製作した小型トカマク装置のトロイダル磁場コイルは、導体をエッジ巻きにしてトーラス外側のみの支持構造とした。誘導電動機を用いたフライホイール電源をベクトル制御してトロイダル磁場を1秒以上ほぼ一定に励磁できるようにした。
- 著者
- 谷 啓二 飛田 健次 西尾 敏 飯尾 俊二 筒井 広明 青木 尊之
- 出版者
- 社団法人プラズマ・核融合学会
- 雑誌
- プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)
- 巻号頁・発行日
- vol.80, no.11, pp.931-934, 2004-11-25
- 被引用文献数
- 1 1
Studies were made on ripple losses of fusion produced alpha particles in a low-aspect-ratio tokamak reactor (VECTOR) by using an orbit-following Monte-Carlo code. Alpha particles are well confined in VECTOR. In a low-aspect-ratio tokamak, the dependence of ripple losses on the number of toroidal-field (TF) coils N is very weak. Assuming a toroidal peaking factor of 2 for the heat load due to loss particles, about 1.5% and 1.0% of TF ripple at the outer edge of plasma might be allowable for the first wall with and without cooling system, respectively. In both cases, the number of TF-coils can be reduced to about 4.