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三浦 靖史*; 鈴木 賢治*; 諸岡 聡; 菖蒲 敬久
Quantum Beam Science (Internet), 8(1), p.1_1 - 1_14, 2024/03
Probabilistic fracture mechanics (PFM) is expected as a reasonable structural integrity assessment method for nuclear components such as piping, whose main degradation phenomenon is stress corrosion cracking (SCC). Some input parameters are necessary for PFM analysis, and welding residual stress is one of the most important parameters because welding residual stress affects SCC initiation and propagation. Recently, a double exposure method (DEM) with synchrotron X-ray has been proposed, and the method is an expected candidate for the measurement of welding residual stress with a high spatial resolution. In this paper, the DEM was applied to measure the residual stress of the plate specimen, which was cut from the welded pipe using electrical discharge machining, and detailed stress maps under a plane stress state were obtained. Furthermore, the residual stress distributions of the welded pipe under a triaxial stress state were also evaluated using neutron diffraction. From these results, the method for obtaining a detailed stress map of the welded pipe by the complementary use of high-energy synchrotron radiation X-rays and neutrons was proposed.
鈴木 賢治*; 三浦 靖史*; 城 鮎美*; 豊川 秀訓*; 佐治 超爾*; 菖蒲 敬久; 諸岡 聡
材料, 72(4), p.316 - 323, 2023/04
Residual stresses in small-bore butt-welded pipe of austenitic stainless steel have never been measured. It is difficult to obtain a detailed residual stress map of the root welded part, because the gauge volume in neutron diffraction is large. The stress evaluation of the welded part by synchrotron X-rays was also difficult due to the dendritic structure. In this study, a double exposure method (DEM) with high-energy synchrotron X-rays was applied to measuring the details of the residual stress of the welded part, and we succeeded in obtaining the detailed axial and radius stress maps of the root welded part of the plate cut from the welded pipe, though the stress map was under the plane stress condition. The hoop stress map of the butt-welded pipe was obtained using the strain scanning method with neutrons under the triaxial stress state. The axial and radius stress maps under triaxial stress state were made up using the complementary use of the synchrotron X-ray and neutron. As a result, the detailed stress maps of the root welded part of the butt-welded pipe were obtained. The obtained map sufficiently explained the initiation and propagation of SCC.
鈴木 賢治*; 倉 己萌*; 三浦 靖史*; 城 鮎美*; 豊川 秀訓*; 佐治 超爾*; 梶原 堅太郎*; 菖蒲 敬久
材料, 71(12), p.1005 - 1012, 2022/12
放射光X線を用いてオーステナイト系ステンレス鋼の溶接部応力測定を実施した。溶接部のX線応力測定の課題は、回折スポットが半径方向および円周方向に広がることである。当該課題を解決するために溶接部からなる角棒の曲げひずみを70keVの放射光単色X線と二重露光法を用いて測定した。2次元検出器からの回折パターンは、テクスチャーマテリアルからのパターンのような鋭い弧を示した。当該結果より回折プロファイルを円周方向の回折強度を積分から取得し、回折角度は二重露光法を使用して決定した。その結果、溶接部の残留応力分布を測定することに成功した。
熊谷 知久*; 三浦 靖史*; 三浦 直樹*; Marie, S.*; Almahdi, R.*; 真野 晃宏; Li, Y.; 勝山 仁哉; 和田 義孝*; Hwang, J.-H.*; et al.
Journal of Pressure Vessel Technology, 144(1), p.011509_1 - 011509_18, 2022/02
被引用回数：1 パーセンタイル：18.71(Engineering, Mechanical)延性材料の破壊挙動を予測するため、いくつかの延性破壊シミュレーション手法が提案されている。ただし、これらの手法には実機器への適用性に関する懸念がある。本研究では、パラメータの決定を含めたシミュレーション手法の予測能力を確認するため、実機器を想定した破壊試験に関する2つの問題を設定し、ベンチマーク解析を実施した。1つ目の問題は、周方向の表面亀裂及び貫通亀裂を有する配管に対する単調曲げ荷重負荷試験、2つ目の問題は、周方向貫通亀裂を有する配管に対する繰り返し曲げ荷重負荷試験である。ベンチマークの参加機関は、独自に選択した手法によって延性亀裂進展挙動を予測した。用いられた手法は、ボイド率基準を有するGurson-Tvergaard-Needleman(GTN)モデルに基づく有限要素法(FEM)、応力三軸度により修正される破壊ひずみ基準また破壊エネルギー基準に基づくFEM、Jまたは
J基準に基づく拡張FEM及び弾塑性粒子法等である。単調曲げ荷重負荷試験に関しては、すべての手法によるシミュレーションの結果が配管の変形と亀裂進展の挙動を精度よく再現し、シミュレーション手法の実機器への適用性が確認された。一方、繰り返し曲げ荷重負荷試験におけるこれらの挙動については、ほとんどの手法で再現できなかった。今後材料の繰り返し硬化特性等を考慮したパラメータの決定手法についてさらなる検討が必要であることを確認した。
北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 高木 靖彦*; 中村 智樹*; 廣井 孝弘*; 松岡 萌*; et al.
Nature Astronomy (Internet), 5(3), p.246 - 250, 2021/03
被引用回数：44 パーセンタイル：97.1(Astronomy & Astrophysics)2019年4月「はやぶさ2」ミッションは、地球に近い炭素質の小惑星(162173)リュウグウの人工衝撃実験を成功させた。これは露出した地下物質を調査し、放射加熱の潜在的な影響をテストする機会を提供した。はやぶさ2の近赤外線分光器(NIRS3)によるリュウグウの地下物質の観測結果を報告する。発掘された材料の反射スペクトルは、表面で観測されたものと比較して、わずかに強くピークがシフトした水酸基(OH)の吸収を示す。これは、宇宙風化や放射加熱が最上部の表面で微妙なスペクトル変化を引き起こしたことを示している。ただし、このOH吸収の強度と形状は、表面と同様に、地下物質が300
Cを超える加熱を経験したことを示している。一方、熱物理モデリングでは、軌道長半径が0.344AUに減少しても、推定される掘削深度1mでは放射加熱によって温度が200Cを超えて上昇しないことが示されている。これは、リュウグウ母天体が放射加熱と衝撃加熱のいずれか、もしくは両方により熱変化が発生したという仮説を裏付けている。
白井 更知; 三浦 靖; 立花 郁也; 大森 悟; 和家 純一; 福田 一仁; 中野 貴文; 永里 良彦
JAEA-Technology 2016-007, 951 Pages, 2016/07
JAEA-Technology-2016-007-01.pdf:11.93MBJAEA-Technology-2016-007-02.pdf:4.7MB
再処理施設の定期的な評価とは、保安活動の妥当性を確認し施設の安全性及び信頼性向上のための有効な追加措置を摘出・実施することにより、当該施設が安全な状態で運転を継続できる見通しを得る取り組みである。本報告書は、東海再処理施設における第2回の定期的な評価として、以下の4項目に係る評価を行った結果を取りまとめたものである。(1)保安活動の実施の状況の評価では、必要な文書、体制が整備され、保安活動が適切に展開されていることを確認した。(2)保安活動への最新の技術的知見の反映状況の評価では、最新の技術的知見が安全性を確保する上で適切に反映され、安全性・信頼性の向上が図られていることを確認した。(3)経年変化に関する技術的な評価では、安全上重要な施設及び海中放出管を対象に評価を行った結果、「着目すべき経年変化事象」に該当するものはなく、現状の保全を継続することにより、次回の高経年化対策までの供用を仮定した場合においても機器の安全機能が確保されることを確認した。(4)保全のために実施すべき措置に関する十年間の計画の策定では、経年変化に関する技術的な評価の結果から新たに取り込むべき追加保全策はないとの結論に至った。
山本 真人*; 鬼沢 邦雄; 吉本 賢太郎*; 小川 琢矢*; 馬渕 靖宏*; Valo, M.*; Lambrecht, M.*; Viehrig, H.-W.*; 三浦 直樹*; 曽根田 直樹*
Small Specimen Test Techniques; 6th Volume (ASTM STP 1576), p.53 - 69, 2015/05
4mm厚のミニチュア破壊靭性試験片(微小C(T))によるマスターカーブ法の適用性を検証するため、日本の原子炉圧力容器鋼から採取した破壊靭性試験片を用いて、国内外の研究機関や産業界の参加を得てラウンドロビン試験を実施した。ASTM E1921規格に従って試験を行い、得られた破壊靭性参照温度
の比較から、微小C(T)から得られる参照温度のばらつきは規格に示されている不確実さの範囲とほぼ同等であり、微小試験片に対するマスターカーブ法の有効性を確認した。また、本報では各機関が行った試験結果を取りまとめて統計処理を行い、参照温度には大きな相違はなく、標準サイズの試験片との寸法効果も認められないことが確認できた。
under various selections of temperature conditions山本 真人*; 木村 晃彦*; 鬼沢 邦雄; 吉本 賢太郎*; 小川 琢矢*; 馬渕 靖宏*; Viehrig, H.-W.*; 三浦 直樹*; 曽根田 直樹*
Proceedings of 2014 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2014) (DVD-ROM), 7 Pages, 2014/07
破壊靭性評価のためのマスターカーブ法は、最近試験規格として標準化され、原子炉圧力容器の信頼性を確保するための強力なツールであると期待されている。現行の監視試験において、マスターカーブ法のためのデータを得るためには、シャルピー試験片の試験後の半片から採取可能な小型の試験片の活用が重要である。著者らは、4mm厚のミニチュア破壊靭性試験片(微小C(T))によるマスターカーブ法の適用性を検証するため、典型的な日本の原子炉圧力容器鋼を用いて、国内の学界、産業界や研究機関の参加を得てラウンドロビン試験を進め、微小C(T)の有効性を確認した。本報ではブラインド試験により試験温度の選択を各研究機関が独自に行った結果を取りまとめ、試験温度依存性を比較した。その結果、得られた参照温度には大きな相違はなく、破壊靭性評価にあたって試験温度の選択は大きな影響を及ぼさないことが確認できた。
山本 真人*; 鬼沢 邦雄; 吉本 賢太郎*; 小川 琢矢*; 馬渕 靖宏*; 三浦 直樹*
Proceedings of 2013 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2013) (DVD-ROM), 8 Pages, 2013/07
破壊靭性評価のためのマスターカーブ法は、最近試験規格として標準化され、原子炉圧力容器の信頼性を確保するための強力なツールであると期待されている。現行の監視試験において、マスターカーブ法のためのデータを得るためには、シャルピー試験片の試験後の半片から採取可能な小型の試験片の活用が重要である。著者らは、4mm厚のミニチュア破壊靭性試験片(ミニCT)によるマスターカーブ法の適用性を検証するため、典型的な日本の原子炉圧力容器鋼を用いて、国内の学界,産業界や研究機関の参加を得てラウンドロビン試験を開始した。試験機の影響及び試験手順を検討した第1報に引き続き、本報では試験データを拡充するとともに、負荷速度の影響を評価した。得られた結果に基づき、塑性変形を考慮した負荷速度の定義や結果の相違を検討した結果、ミニCTによる破壊靭性参照温度
には負荷速度は大きな影響を及ぼさないことが確認された。
石山 港一; 木村 隆志; 三浦 靖; 山口 勝弘*; 株木 俊英*
核物質管理学会(INMM)日本支部第32回年次大会論文集(インターネット), 8 Pages, 2011/11
東海再処理工場(TRP)における統合保障措置体制下の査察をサポートするため、IAEAはリモートモニタリング(RM)機能をTRPの使用済燃料貯蔵区域に設置されている査察機器(監視カメラ及びNDA装置)に利用することを提案した。TRPの使用済燃料貯蔵区域はデータ伝送のための既設のケーブルがなかったため、電話線設置と比較して低予算で設置することが可能な無線LANオプションが選択された。無線LANを用いたRMを導入するため、無線LAN機器(AP:アクセスポイント)及び外部アンテナを用いた通信、特に長期間連続通信に関しての可能性調査と通信試験がTRPによって実施された。その結果、無線LANは長期間通信するために十分な能力を有していることがわかり、その結果としてIAEAはそれぞれの査察機器にAP及び外部アンテナを設置し、RMに無線LAN技術が適用された。ここでは各試験の概要及びその結果について述べる。
浅野 隆; 藤原 茂雄; 高橋 三郎; 長谷 竹晃; 福原 純一; 小谷 美樹; 木村 隆志; 三浦 靖
Proceedings of INMM 50th Annual Meeting (CD-ROM), 10 Pages, 2009/00
国際保障措置は、非核兵器保有国である日本にとって、核物質取扱いに対する国際的なコンセンサスを得るための不可欠な対応である。一方で、再処理工場やMOX燃料製造施設を有する核燃料サイクル工学研究所にとっては、保障措置活動により施設運転への影響を最小限とするために、効率的かつ効果的な保障措置アプローチの適用が重要である。核燃料サイクル工学研究所では、これまでに再処理施設及びMOX燃料製造施設にて実施した保障措置技術開発成果(査察官非立会システム,遠隔監視システム,高頻度なMUF評価等)を有効的に活用するとともに、短期通告によるランダム査察という新たな手法を導入することにより、保障措置の効果を損なうことなく効率化を目指すこという目標で統合保障措置アプローチの開発を国及びIAEAと協力して実施した。本件は、核燃料サイクル工学研究所における統合保障措置アプローチの開発にあたり、原子力機構が施設者の観点でどのような協力を行ったか、また、このアプローチが施設者にどのような影響を与えたかについて報告する。
Bakhtiari, M.; 玉井 広史; 河野 康則; Kramer, G. J.*; 諫山 明彦; 仲野 友英; 神谷 健作; 芳野 隆治; 三浦 幸俊; 草間 義紀; et al.
Nuclear Fusion, 45(5), p.318 - 325, 2005/05
被引用回数：45 パーセンタイル：79.15(Physics, Fluids & Plasmas)これまで、われわれは、大量の水素ガスと小量のアルゴンガスを組合せて注入することにより、ディスラプション緩和のためにトカマク放電を急速にまた逃走電子の発生を回避しつつ停止することが可能であることを示している。今回は、アルゴンに加えて他のガス種を用いた同様の実験を実施した。具体的には、アルゴンガス,クリプトンガス,キセノンガスのそれぞれについて水素ガス注入の有る無しのケースをディスラプション緩和効果の観点から比較した。その結果、どのガス種についても、水素ガスと合わせて注入した場合には、水素ガス無しの場合と比べて逃走電子の発生が少なくまた放電停止がより早くなることを観測した。また、中でもクリプトンガス注入が(水素ガスの有る無しにかかわらず)、ダイバータ板への熱負荷低減や逃走電子の発生回避に最も効果的であったことから、放電停止のために用いるガス種の良い候補としてクリプトンが考えられることを見いだした。
Bakhtiari, M.; 河野 康則; 玉井 広史; 三浦 友史; 芳野 隆治; 西田 靖*
Nuclear Fusion, 42(10), p.1197 - 1204, 2002/10
被引用回数：49 パーセンタイル：80.52(Physics, Fluids & Plasmas)トカマク型核融合炉では、プラズマのディスラプション時に急激に放出される熱エネルギーと逃走電子の発生とによって、第一壁等が損傷を受けることが懸念され、その緩和・抑制を行う手法の開発が進められている。その中で、プラズマ電流を急激に減少させてディスラプションを模擬し、そこへアルゴンと水素の混合ガスをプラズマ中に入射して、逃走電子の発生を防ぎつつ放電を速やかに停止するシナリオを考案し、JT-60Uにおいて実験的に証明した。この結果、アルゴンガスは放射損失を高めて放電の高速遮断に寄与する一方、水素ガスは電子密度を高めるとともに逃走電子の抑制に寄与することが明らかとなり、混合ガスパフの有効性が示された。
三浦 靖
サイクル機構技報, (11), p.149 - 151, 2001/06
サイクル機構は、2001年2月21日(水)
22日(木)、全社協・灘尾ホ-ル(東京霞ヶ関)において、「第3回JNC原子力平和利用国際フォーラム-原子力平和利用技術と国際貢献ー」を開催した。テーマは「原子力平和利用技術と国際貢献」とし、下山俊次原電最高顧問による特別講演の後、核不拡散に関する技術開発や、解体核支援協力、透明性についての取り組みなどについて議論を行い、若手によるイブニング・セッションも開催した。フォーラムの特別講演及び各セッションの概要について、サイクル機構技報に掲載する。
堀 啓一郎; 花井 祐; 三浦 靖
JNC TN1200 2001-003, 39 Pages, 2001/03
本報告書は、核燃料サイクル開発機構が2000年2月21日(水)22日(木)に全社協灘尾ホール(東京都千代田区新霞ヶ関ビル)で開催した「第3回JNC原子力平和利用国際フォーラムー原子力平和利用技術と国際貢献ー」の中で行われた特別講演と、セッション1「新たなサイクル概念と核不拡散性」、セッション11「技術手段による原子力平和利用の透明性向上への取組み」、セッション111「余剰核兵器解体プルトニウム処分技術開発への国際協力」、イブニングセッション「国際的信頼醸成のための情報発信はどうあるべきか」のそれぞれのセッションで行われた講演および質疑応答の概要をまとめたものである。
浅野 芳裕; 松村 徹; 千葉 竜一*; 橋本 朋幸*; 三浦 明夫*; 清水 肇*; 田島 靖久*; 吉田 浩司*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 451(2), p.658 - 696, 2000/11
PbWO
シンチレーターを用いてSPring-8蓄積電子と残留ガスとの相互作用の結果、発生するガス制動放射線を測定した。その結果、従来この種の測定に用いられていた鉛ガラスよりエネルギー分解能が3倍程良いことが観測された。測定は蓄積電子状態の異なる2本のビームラインで行われ、ビームラインに混入してくるガス制動放射線が蓄積電子ビーム状態に大きく影響を受けることが観測された。また、そのときのガス制動放射線のパワーや線量当量についても議論がなされた。
Harding; 北村 隆文; 大内 祐一朗; 山本 清明; 三浦 靖
ASME/JSME PVP Conference, 0 Pages, 1999/00
日本の高速増殖原型炉もんじゅの開発は、我が国の海外エネルギーへの依存を減らす一つのステップである。動力炉・核燃料開発事業団(PNC)から新しく組織替えされた核燃料サイクル開発機構(JNC)は、高速増殖炉開発に従事してきた。JNCは規則に基づく試験を実施することにより、安全輸送を保証してきた。仮想的な厳しい事故条件の下での輸送容器の性能を評価するために、詳細な有限要素法解析が米国のサンディア国立研究所の協力により実施されてきた。本報告書は、B型のもんじゅ新燃料輸送容器の非降伏面への9メートル水平落下試験のABAQUS/Explicitコードを用いた解析結果を紹介し、試験結果と解析結果の比較を示すものである。
北村 隆文; 大内 祐一朗; 山本 清明; 三浦 靖; Harding
ASME/JSME PVP Conference, 0 Pages, 1999/00
1995年に神戸で発生した重大な地震は、その発生確率か非常に低いものの、このような厳しい事故環境における輸送物の性能を評価するきっかけとなった。これらの厳しい事故評価の第一段階として、サイクル機構は、米国サンディア国立研究所と共同で、仮想の橋桁落下による圧潰事故条件として一連の平面歪みによる大変形有限要素解析を実施した。本報告書は、ABAQU/Explicit有限要素解析コードを用いて、1500トンのコンクリート製橋梁とアスファルト道路間に、トラックに積載されたもんじゅ新燃料用B型輸送物が挟まれることを想定した、規制外の圧潰事故に対する解析結果を示すものである。
北村 隆文; 大内 祐一朗; 山本 清明; 三浦 靖; Harding*
ASME/JSME PVP Conference, 0 Pages, 1999/00
1995年に神戸で発生した重大な地震は、その発生確率が非常に低いものの、このような厳しい事故環境におけ輸送物の性能を評価するきっかけとなった。この厳しい事故評価の第二段階として、サイクル機構は、米サンディア国立研究所と共同で、1500トンのコンクリート製橋桁とアスファルト道路間に、トラックに積載されたもんじゅ新燃料用B型輸送物が挟まれるような、仮想の橋桁落下による圧潰事故条件について、詳細な三次元有限要素解析を実施した。解析結果では、一次密封容器による2つの密封境界及び個々の燃料ビンの被覆管は、それらの構造健全性を維持することが示された。
三浦 靖; 福原 純一
no journal, ,
SG activities are performed at TRP according the IAEA SG agreement, etc. JAEA had developed many SG devices under the programs of TASTEX, JASPAS and Joint Research between JAEA and US DOE. SG activities are performed for TRP operations, nuclear material inventory and transfer and others. The SG activities for TRP operations are performed with 24 hrs inspector presence. For inventory and transfer of nuclear material as spent fuels, process vessels, MOX powder, etc. are verified. The methods for the SG activities are ID check, level reading, DA, NDA measurement, etc. Over 700 IAEA inspectors in total come to TRP a year to perform the SG activities.
