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2010 年度 研究成果報告書

マイクロバブルによる陽子線励起圧力波低減メカニズムの解明

研究課題

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研究課題/領域番号 20360090
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

二川 正敏  独立行政法人日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター, 研究主席 (90354802)

研究分担者 長谷川 勝一  独立行政法人日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター物質生命科学ディビジョン中性子源セクション, 研究員 (90391333)
金子 暁子  筑波大学, システム情報工学研究科, 講師 (40396940)
羽賀 勝洋  独立行政法人日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター物質生命科学ディビジョン中性子源セクション, 研究副主幹 (20354730)
粉川 広行  独立行政法人日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター物質生命科学ディビジョン中性子源セクション, 研究副主幹 (00354738)
井田 真人  独立行政法人日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター物質生命科学ディビジョン, 研究副主幹 (60391356)
直江 崇  独立行政法人日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター物質生命科学ディビジョン中性子源セクション, 研究員 (00469826)
連携研究者 松本 洋一郎  東京大学, 工学系・研究科, 教授 (60111473)
沖田 浩平  日本大学, 生産工学部, 准教授 (20401135)
田中 伸厚  茨城大学, 工学部, 教授 (30323207)
竹村 文夫  独立行政法人産業技術総合研究所, エネルギー研究開発部門, 研究員 (20313041)
岡本 孝司  東京大学, 新領域造成科学研究科, 教授 (80204030)
村井 祐一  北海道大学, 工学系・研究科, 准教授 (80273001)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
キーワードマイクロバブル / キャビテーション / 損傷 / 圧力波
研究概要

本研究では、ガスマイクロバブルを注入することにより、核破砕中性子源の水銀標的内に生じる圧力波を低減するためのメカニズムを定量的に究明し、実用的な防護策を構築することを目的として、マイクロバブル生成技術、マイクロバブル群中における圧力波伝ぱ、マイクロバブル相互作用、マイクロバブルと固液界面損傷について検討し、MW級核破砕中性子源の実現に対して大きな障壁となるキャビテーションによる損傷を低減するための技術を構築した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2011 2010 2008

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Dynamic responses of a solid wall in contact with a bubbly liquid excited by thermal shock loading2011

    • 著者名/発表者名
      M. Futakawa, T. Naoe
    • 雑誌名

      Experimental Thermal and Fluid Science

      巻: Vol.35 ページ: 1177-1183

    • DOI

      DOI:10.1016/j.expthermflusci.2011.04.004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitigation technologies for damage induced by pressure waves in high-power mercury spallation neutron sources(III). Consideration of the effect of microbubbles on pressure wave propagation through a water test-2011

    • 著者名/発表者名
      T. Naoe, H. Kogawa, M. Futakawa, M. Ida
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Science and Technology

      巻: Vol.48, No.6 ページ: 865-872

    • DOI

      DOI:10.3327/jnst.48.865

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitigation technologies for damage induced by pressure waves in high power spallation neutron sources(II)-Bubbling effects to reduce pressure wave-2008

    • 著者名/発表者名
      M. Futakawa, H. Kogawa, S. Hasegawa, T. Naoe, M. Ida, K. Haga, T. Wakui, N. Tanaka, Y. Matsumoto, Y. Ikeda
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Science and Technology

      巻: Vol.45, No.10 ページ: 1041-1048

    • DOI

      DOI:10.3327/jnst.45.1041

    • 査読あり
  • [学会発表] R & D status on cavitation damage in JSNS of J-PARC/MLF2010

    • 著者名/発表者名
      M. Futakawa
    • 学会等名
      The 10th International Workshop on Spallation Materials Technology(IWSMT-10)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      20101000
  • [学会発表] Impact pressure mitigation in mercury target for pulsed spallation neutron sources2010

    • 著者名/発表者名
      M. Futakawa, T. Naoe, H. Kogawa
    • 学会等名
      7-th International Symposium on Impact Engineering(ISIE2010)
    • 発表場所
      Warsaw
    • 年月日
      20100704-07
  • [学会発表] Development of bubble injection technique in JSNS mercury target2010

    • 著者名/発表者名
      H. Kogawa, K. Haga, T. Naoe, H. Kinoshita, M. Ida, M. Futakawa
    • 学会等名
      International Collaboration on Advanced Neutron Sources(ICANS-XIX)
    • 発表場所
      Grindelwald, Switzerland
    • 年月日
      20100308-12
  • [産業財産権] 液体金属ターゲット用旋回流型マイクロバブル発生装置および流体装置2010

    • 発明者名
      阿部敏逹、粉川広行、二川正敏、直江崇、羽賀勝洋、長谷川勝一
    • 権利者名
      筑波大学、日本原子力研究開発機構、(株)エールオー
    • 産業財産権番号
      特許、特願2010-015204
    • 出願年月日
      2010-01-27

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公開日: 2013-07-31   更新日: 2016-01-20  

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