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高エネルギー密度核融合炉第1壁・周辺部の交換技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 60880003
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 プラズマ理工学
研究機関大阪大学

研究代表者

渡辺 健二  阪大, 工学部, 教授 (70107142)

研究分担者 岡本 耕輔  日本真空株式会社, 技術部, 技師長
岩本 雅民  三菱電機株式会社, 中央研究所, 部長
橘 英三郎  大阪大学, 工学部, 助手 (80029165)
戸田 三郎  東北大学, 工学部, 助教授 (60005387)
西川 雅弘  大阪大学, 工学部, 助教授 (50029287)
IWAMOTO Masatami  MITSUBISHI Electric Corp., Central Research Laboratory, Manager
OKAMOTO Kousaku  ULVAC, Head Director
研究期間 (年度) 1985 – 1986
研究課題ステータス 完了 (1986年度)
配分額 *注記
14,000千円 (直接経費: 14,000千円)
1986年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1985年度: 10,500千円 (直接経費: 10,500千円)
キーワード形状記憶合金(SMA) / SMA継手 / 迅速な交換技術 / 可逆性形状記憶 / トレーニング効果 / マルテンサイト変態 / カセットコンパクト炉 / カセット核融合炉 / コンパクトトロイド / SMAカップラー / 変態温度 / 炉心部交換技術
研究概要

本研究では、第一壁に新材料を使用することなく、炉心第一壁ならびに周辺部を短期間で置換し、しかも1回1回は迅速に交換する手法を研究開発することにより、材料に求められている仕様を軽減すると共に、新しい高エネルギー密度核融合炉概念の具体化を促進することを目的とする。
具体的には炉心第一壁およびその周辺部を継ぐ機械的結合部に、形状記憶合金(SMA)を有効に利用して、放射性物質の飛散のない、着脱可能でしかも耐圧、耐真空性のよい大型継手を開発するための研究である。
60年度はSMA継手の大径管(直経50mmΦから200mmΦ)の製作を可能とした。また可逆動作特性を得るために水圧拡管方式を採用して、確実に可逆動作をすることが分った。また大型管に対してNIKEZDの計算コードを修正しSMAに適用可能の見通しを得た。
61年度は各々の継手に対し、効率の良いポンチによるトレーニング法を採用した結果、3回のトレーニンググで再現性のよい可逆動作を示した。可逆変化量は継手内径の3%程度である。以上の可逆SMA継手を使ってて締め付け圧力の測定を行なった。締付圧力は圧力発生温度から温度上昇に対して比例的に増加する。また、肉厚に対して比例し、内径に対して反比例する。締め付け代(SVSパイプ半径とSMA継手回復時の半径との差)に関係して増加することがわかり、スケーリング式が求められた。
真空継手に関しては、従来にない、SMA継手管とSVSフランジの突起部との直接接触で真空シールを行なう新しいシール法を開発し、実験的には6×【10^(-11)】(Torr・l/sec)の低リーク量を達成し、大型真空装置への適応可能性を示した。
以上のことより、SMA継手が第一壁・周辺部の簡単・迅速な交換手法として有望であることを示した。

報告書

(2件)
  • 1986 研究成果報告書概要
  • 1985 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] M.Nishikawa;T.Narikawa;M.Iwamoto;K.Watanabe: Fusion Technology. 9. 101-115 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Tachibana;M.Nishikawa;K.Watanabe: Computational Mechanics'86,Springer-Verlag. 【IV】. 113-118 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nishikawa;T.Nagai;H.Tsutsumi;T.Narikawa;K.Watanabe: Proceeding of ICOMAT-86 August (1986) NARA. 1-6 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nishikawa;T.Nagai;T.Narikawa;K.Watanabe: Proceeding of 14th Syposium on Fusion Technology,September(1986)AVIGNON. DP11. 1-6 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Toda;J.Kitayama;M.Nishikawa;k.Watanabe: Proceeding of 14th Syposium on Fusion Technology,September(1986)AVIGNON. BP13. 1-7 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西川雅弘,渡辺健二: 日本原子力学会誌. 29. 2-10 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nishikawa,T.Narikawa,M.Iwamoto and K.Watanabe,: "Conceptual Design of a Cassette Compact Toroid Reactor (The Zero Phase Study) -Quick Replacement of the Reacto Core-," Fusion Technology. 9. (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Tachibana,M.Nishikawa and K.Watanabe,: "Finite Element Analysis for Shape Memory Alloy," Computational Mechanics. 113-118 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nishikawa,T.Nagai,H.Tsutsumi,T.Narikawa and K.Watanabe,: "Behavior of Riversible SMA Coupling for Quick Replacement," ICOMAT-86 August(1986) NARA. (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nishikawa,T.Nagai,T.Narikawa and K.Watanabe,: "Fundamental Behavior of Shape Memory Alloy Coupling for Quick Replacement Handling of Fusion Core Parts in Cassette Compact Toroid Reactor," 14th Syposium on Fusion Technology, September(1986)AVIGNON. 69

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Toda,J.Kitayama,M.nishikawa and K.Watanabe,: "Thermal Structure of the First Wall and High Heat Removal in Cassette Compact Toroid Reactor," 14th Syposium on Fusion Technology, September(1986)AVIGNON. 69

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro NISHIKAWA, Kenji WATANABE.: "Performance Characteristics of Shape Memory Alloy and Its Applications for Fusion Technology" Journal of Atomic Energy Society Japan. 29. 2-10 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] プラズマ・核融合学会 第3回年会. (1986)

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書
  • [文献書誌] 日本原子力学会 年会. (1986)

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書
  • [文献書誌] ICOMAT-86(奈良). (1986)

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書

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公開日: 1987-03-31   更新日: 2016-04-21  

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