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内堀 昭寛; 堂田 哲広; 青柳 光裕; 曽根原 正晃; 曽我部 丞司; 岡野 靖; 高田 孝*; 田中 正暁; 江沼 康弘; 若井 隆純; et al.
Nuclear Engineering and Design, 413, p.112492_1 - 112492_10, 2023/11
被引用回数：1 パーセンタイル：68.31(Nuclear Science & Technology)ナトリウム冷却高速炉に代表される革新炉に対し、安全性評価やそれに基づく設計最適化を自動で行うARKADIAを開発している。通常運転もしくは設計基準事象の範囲で設計最適化を行うARKADIA-Designについては、核特性-熱流動-炉心変形のマルチレベル連成解析手法等を中心技術として開発し、その基本的機能を確認した。シビアアクシデントまで含む範囲で安全性評価を行うARKADIA-Safetyの基盤技術として、炉内/炉外事象一貫解析手法の整備を進め、仮想的なシビアアクシデント事象を解析することで基本的機能を確認した。また、炉外事象に対する解析モデルの高度化、設計最適解の探索工程を合理化するAI技術の開発に着手した。
内堀 昭寛; 曽我部 丞司; 岡野 靖; 高田 孝*; 堂田 哲広; 田中 正暁; 江沼 康弘; 若井 隆純; 浅山 泰; 大島 宏之
Proceedings of Technical Meeting on State-of-the-art Thermal Hydraulics of Fast Reactors (Internet), 10 Pages, 2022/09
ナトリウム冷却高速炉に代表される革新炉に対し、安全性評価やそれに基づく設計最適化を自動に行うARKADIAを開発している。通常運転もしくは設計基準事象の範囲で設計最適化を行うARKADIA-Designについては、核特性-熱流動-炉心変形の連成解析手法等を中心技術として開発し、その基本的機能を確認した。シビアアクシデントまでの範囲で安全性評価を行うARKADIA-Safetyの基盤技術として、炉内/炉外事象一貫解析手法の整備を進め、仮想的なシビアアクシデント事象を解析することで基本的機能を確認した。
大島 宏之; 森下 正樹*; 相澤 康介; 安藤 勝訓; 芦田 貴志; 近澤 佳隆; 堂田 哲広; 江沼 康弘; 江連 俊樹; 深野 義隆; et al.
Sodium-cooled Fast Reactors; JSME Series in Thermal and Nuclear Power Generation, Vol.3, 631 Pages, 2022/07
ナトリウム冷却高速炉(SFR: Sodium-cooled Fast Reactor)の歴史や、利点、課題を踏まえた安全性、設計、運用、メンテナンスなどについて解説する。AIを利用した設計手法など、SFRの実用化に向けた設計や研究開発についても述べる。
武田 哲明*; 稲垣 嘉之; 相原 純; 青木 健; 藤原 佑輔; 深谷 裕司; 後藤 実; Ho, H. Q.; 飯垣 和彦; 今井 良行; et al.
High Temperature Gas-Cooled Reactors; JSME Series in Thermal and Nuclear Power Generation, Vol.5, 464 Pages, 2021/02
本書は、原子力機構における今までの高温ガス炉の研究開発の総括として、HTTRの設計、燃料、炉内構造物や中間熱交換器などの要素技術の開発、出力上昇試験、950
Cの高温運転、安全性実証試験などの運転経験及び成果についてまとめたものである。また、HTTRでの知見をもとに、商用炉の設計、高性能燃料、ヘリウムガスタービン、ISプロセスによる水素製造などの要素技術開発の現状について記述しており、今後の高温ガス炉の開発に非常に有用である。本書は、日本機械学会の動力エネルギーシステム部門による化石燃料及び原子力によるエネルギーシステムの技術書のシリーズの一冊として刊行されるものである。
椎野 佳祐*; 大友 季哉; 山田 武*; 有馬 寛*; 廣井 孝介; 高田 慎一; 三宅 純平*; 宮武 健治*
ACS Applied Polymer Materials (Internet), 2(12), p.5558 - 5565, 2020/11
被引用回数：23 パーセンタイル：77.93(Materials Science, Multidisciplinary)To achieve high-performance proton-exchange membranes (PEMs), understanding of the polymer structure/ property relationship is crucial. In particular, the structure of water clusters (number, size, interdomain distance, interconnectivity, etc.) and hydrophobic domains dominates important membrane properties, such as proton conductivity and mechanical strength, which can be adjusted by the monomer sequence in the polymer chains. In the present paper, we have prepared three sulfonated polyphenylene-based copolymers (SPP-MP, SPP-BP, and SPP-QP) whose main chain components were the same but their sequence differed by the use of different hydrophobic monomers (monophenylene, -MP; biphenylene, -BP; and quinquephenylene, -QP, respectively). Careful investigation of the proton nuclear magnetic resonance (1H NMR) spectra suggested that the randomness of the hydrophilic component (sulfophenylene unit) was dominated by the hydrophobic component: 51 % for -MP, 32 % for -BP, and 19 % for -QP, respectively. Transmission electron microscopy (TEM) observation of the three polyphenylene ionomer membranes revealed that the lower randomness of the hydrophilic component caused a larger hydrophilic domain size in their phase-separated morphology under dry conditions. Small-angle X-ray scattering (SAXS) measurements suggested that SPP-QP, with the lowest randomness of the hydrophilic component, possessed the most pronounced periodic structure under humidified conditions.
高田 健太*; 佐藤 達彦; 熊田 博明*; 纐纈 純一*; 武居 秀行*; 櫻井 英幸*; 榮 武二*
Journal of Radiation Research, 59(1), p.91 - 99, 2018/01
被引用回数：35 パーセンタイル：88.37(Biology)陽子線や炭素線治療などの治療計画では、物理線量のみならず生物学的効果比(RBE)を考慮したRBE加重線量を評価する必要がある。本研究では、粒子・重イオン輸送計算コードPHITSとマイクロドジメトリ運動学モデル(MKM)を組み合わせたRBE加重線量計算手法の精度検証を陽子線治療に対して実施した。その目的のため、筑波大学陽子線治療センターのビームラインを詳細に模擬した幾何形状をPHITS内で構築し、155MeV陽子の単色ビームと拡大ブラッグピーク(SOBP)ビームに対する物理線量及びRBE加重線量を計算した。計算値と過去における測定値を比較した結果、物理線量及びRBE加重線量に対して最大でそれぞれ3.2%及び15%程度の過大評価が見られるものの、両者は概ねよく一致することが分かった。この成果により、PHITSとMKMを組み合わせたRBE加重線量計算手法が陽子線治療に対しても十分な精度を有することが実証され、様々な放射線治療法の治療計画において本手法が有用となることが示された。
加治 芳行; 近藤 啓悦; 青柳 吉輝; 加藤 佳明; 田口 剛俊; 高田 文樹; 中野 純一; 宇賀地 弘和; 塚田 隆; 高倉 賢一*; et al.
Proceedings of 15th International Conference on Environmental Degradation of Materials in Nuclear Power Systems - Water Reactors (CD-ROM), p.1203 - 1216, 2011/08
引張特性と照射誘起応力腐食割れ進展挙動に及ぼす中性子照射速度の影響について検討するために、304ステンレス鋼を用いたき裂進展(CGR)試験,引張試験,微細組織観察を実施した。試験片は、JMTRにおいて沸騰水型原子炉模擬高温水中で2つの照射速度で約1dpaまで照射した。照射硬化は照射速度に伴い増加するが、CGRに及ぼす影響は小さい。降伏応力の増加はフランクループの数密度の増加に起因する。粒界における照射誘起片析挙動に及ぼす照射速度の効果は小さい。さらに、結晶塑性シミュレーションにおけるき裂先端近傍の局所塑性変形挙動に及ぼす照射速度効果も小さいことがわかった。
金盛 正至; 須藤 俊幸; 田中 憲一*; 高田 純*
JAEA-Technology 2011-004, 12 Pages, 2011/03
JAEA-Technology-2011-004.pdf:0.97MB
東海村臨界事故は、原子力の緊急事態に関する対応を検討する貴重な材料と考えられる。これまでに実施した、線量評価及び管理法に関する考察であるJAEA-Technology 2009-043「臨界事故終息作業時の線量管理方法の考察」では、臨界事故終息作業時の線量管理方法について考察を行った。その結果、40m程度から100m程度までの近距離の測定結果を基礎に、作業地点の線量率の再評価を行い、個人線量から推定される線量率と比較し60-80%程度の精度で一致することについて述べた。本報では、線源から100m程度までと、それから遠方の距離における放射線の減衰の仕方の違いに着目し、方対数/両対数プロットの妥当性、及びプロット点数の影響について検討した。その結果、中性子線の高い線量場における作業に対する線量管理のための線量の目安について、(1)作業者の年間線量限度,(2)作業者の当該作業以外の線量,(3)測定誤差、の三点を考慮し、年間20mSvの2分の1の10mSv程度とすることにより、安全裕度を持って作業できることを確認するとともに、実際の線量管理を行ううえでの、両対数の利用できる範囲,測定点の数の持つ意味合いについて取りまとめた。
金盛 正至; 須藤 俊幸; 田中 憲一*; 高田 純*
JAEA-Technology 2010-042, 11 Pages, 2011/01
JAEA-Technology-2010-042.pdf:0.94MB
東海村臨界事故は、原子力の緊急事態に関する対応を検討する貴重な材料と考えられる。これまでに実施した、線量評価及び管理法に関する考察であるJAEA-Technology 2009-043「臨界事故終息作業時の線量管理方法の考察」では、臨界事故終息作業時の線量管理方法について考察を行った。その結果、40m程度から100m程度までの近距離の測定結果を基礎に、線量の再評価を行い、個人線量と比較し60-80%程度の精度で一致することについて述べた。本報では、線源から100m程度までの距離と、それから遠方の距離における放射線の減衰について、方対数/両対数プロットの妥当性、及びプロット点数の影響について検討した。その結果、中性子線の高い線量場における作業の、線量評価等のための線量の目安について、(1)作業者の年間線量限度、(2)作業者の当該作業以外の線量、(3)測定誤差、の三点を考慮し、年間20mSvの2分の1の10mSv程度とすることにより、安全裕度をもって作業できることを確認するとともに、実際の線量管理を行ううえでの、両対数の利用できる範囲、測定点の数の持つ意味合いについて取りまとめた。
金盛 正至; 須藤 俊幸; 田中 憲一*; 高田 純*
JAEA-Technology 2010-025, 11 Pages, 2010/08
JAEA-Technology-2010-025.pdf:1.55MB
1999年9月、東海村のJCO臨界事故の終息作業を行うにあたり、事前に中性子線と
線の測定を行い作業計画を立案したが、作業の結果作業員の線量は沈殿槽近傍で事前評価の約50倍程度となった。本報告書では、はじめに事前評価が約50分の1の評価となった原因を探り、その原因に対する考察を行った。さらに、同様な臨界事故が発生した場合の、放射線の事前評価方法について報告する。臨界事故時の線量測定にあたっては、レムカウンタによる測定など、手法は妥当なものであった。しかし、臨界発生地点と測定地点の間に、コンクリート等水分を含む建材を使用した建物・構造物がある場合、中性子線・線は、遮蔽あるいは散乱しその比率も変化する。特に、距離が100m程度以上の遠距離データの取り扱いには注意を要する。臨界事故時には、作業地点の線量予測をする際に100mより遠い地点の線量測定値を含めたことに加え、距離-線量率の関係をsemi-logプロットして外押して予測を行ったため、臨界事故地点近傍の線量予測が低い値となった。本報では、臨界発生場所から、建築物等による、遮蔽・散乱のほとんどない40m程度から100m程度までの近距離の測定結果を基礎にlog-logプロットの外押により線量を評価した。
金盛 正至; 田中 憲一*; 高田 純*
JAEA-Technology 2009-043, 32 Pages, 2009/08
JAEA-Technology-2009-043.pdf:1.6MBJAEA-Technology-2009-043(errata).pdf:0.04MB
JCO臨界事故終息作業時の、事前の中性子線と線による線量予測の結果、作業員の線量は、沈殿槽近傍で事前予測の約50倍程度となった。その原因を探り、再評価と考察を行うとともに、同様な臨界事故の場合の、線量の事前評価法について報告する。事前評価が約50分の1の評価となった原因は、臨界発生地点と測定地点の間の、コンクリート等水分を含む建材を使用した建物・構造物による、中性子線・線の遮蔽・散乱等が原因と考えられる。本報では、遮蔽・散乱のほとんどない40m程度から100m程度までの近距離の測定結果を基礎に線量を評価した。その結果、20mSv/hから、3mSv/h程度まで、3から4点の測定結果により、60から80%程度の精度で作業者の線量を予測できることがわかった。臨界事故のような、中性子線が高く、作業者が場合によっては100mSv程度の線量となる作業においては、線量予測等のための線量の目安は、作業者の年間線量限度,作業者の当該作業以外の線量,測定誤差の三点を考慮し、年間20mSvの2分の1の10mSv程度とすることにより、安全裕度を持って作業できるものと考えられる。
内村 要介*; 佐伯 由美*; 高田 衣子*; 長谷 純宏; 吉原 亮平; 鳴海 一成
JAEA-Review 2008-055, JAEA Takasaki Annual Report 2007, P. 63, 2008/11
これまで、青枯病抵抗性ナス台木品種を短期間に育成する目的で、促成栽培の台木に適するが青枯病IV群菌に罹病性のヒラナスを供試し、その小胞子に炭素イオンビームを照射して突然変異を誘発した半数体倍加系統261個体を作出した。それらから、ポット栽培での青枯病接種試験で「よしきナス台2号」,「よしきナス台3号」の2系統を選抜した。本実験では、選抜した2系統について、青枯病の5つの菌群と多発圃場での抵抗性、さらに土壌病害の半枯病と半身萎凋病に対する抵抗性及び形態の観察を行って、実用性を評価した。選抜した2系統の青枯病抵抗性は、ヒラナスよりわずかな向上が示唆されるものの、現場に普及できるほどの強度な抵抗性はないことが明らかになった。強度の青枯病抵抗性を突然変異で作出するには、有用な変異が複数の青枯病に関与する遺伝子領域で必要と考えられ、突然変異体をさらに多く育成して選抜するか、繰り返しイオンビーム照射と抵抗性系統の選抜を行って変異を集積していく必要がある。
L.)佐伯 由美*; 高田 衣子*; 内村 要介*; 平島 敬太*; 中原 隆夫*; 長谷 純宏; 横田 裕一郎; 田中 淳
JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 70, 2008/03
ナスの萼や葉柄にあるトゲは、作業時の怪我や果実を損傷する問題があることから、トゲがない品種が望まれている。このため、小胞子培養とイオンビーム突然変異育種を組合せ、トゲのない変異体の早期作出を図った。今回は、ナス系統「AE-P11」( L.)の変異体を効率的に作出するため、その小胞子へのイオンビーム照射線量がカルス形成率に及ぼす影響を調査した。無照射でのカルス形成数に対する各照射線量のカルス形成率は、線量0.5Gyでは91%、1Gyで80%、2Gyで48%、5Gyで12%、10Gyで5%、20Gyで3%と、照射線量が増加するに従ってカルス形成率が低下した。現在、320MeV炭素イオンビームを0.5から20Gy照射した小胞子からカルスが約400個形成し、カルスから倍加半数体を再生中である。今後、これらの再生植物体について、トゲのない変異体を選抜する予定である。
内村 要介*; 高田 衣子*; 佐伯 由美*; 平島 敬太*; 中原 隆夫*; 長谷 純宏; 横田 裕一郎; 田中 淳
JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 80, 2007/02
青枯病は、
によって発生するナス科植物の土壌伝染性の病気であり、病害を防ぐために、台木品種への接ぎ木による栽培が通常行われている。青枯病菌は、ナスに対する病原性の違いにより5つのグループに大別されているが、グループIVの青枯病菌に高度に耐性を持つ台木品種は存在しない。本研究では、イオンビームで照射した小胞子から植物体を再生する方法を確立し、グループIVの青枯病菌に耐性を持つ再生植物体の2段階選抜を試みた。その結果、炭素イオン1と2Gy照射区から、グループIVの青枯病菌に感染しない再生植物体が計3系統得られた。今後、グループIV以外の青枯病菌に対する耐性と品種の特性評価を継続して行う予定である。
高田 友幸; 三好 慶典; 片倉 純一
JAERI-Tech 2003-036, 80 Pages, 2003/03
JAERI-Tech-2003-036.pdf:3.67MB
臨界安全性評価コードシステムJACSのうち、多群定数ライブラリーMGCLと3次元モンテカルロ計算コードKENO-IVの組み合わせによる臨界計算の精度評価を行うために、ベンチマーク計算が1980年から1982年に実施された。その中で非均質体系において計算された中性子実効増倍率が0.95を下回るケースがいくつか見られた。本報告書ではJAERI-M 9859に示されている中性子毒を含むU+Pu硝酸水溶液体系のうちの非均質体系について、その原因を検討し、再計算を実施した。検討の結果、JAERI-M 9859に示されている0.95を下回る実効増倍率は、KENO-IVの計算モデルにおいて円筒容器の下部に水反射体が設定されていないことに起因することが判明した。これを考慮すると0.95を下回ることはなく、実験値1.0に近いものとなる。
斉藤 雅洋*; 岡田 典子*; 西堀 英治*; 高際 實之*; 横尾 哲也*; 西 正和*; 加倉井 和久; 國井 暁*; 高田 昌樹*; 坂田 誠*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 71(10), p.2369 - 2372, 2002/10
被引用回数：14 パーセンタイル：62.19(Physics, Multidisciplinary)CeBにおけるスピンモーメント密度分布を偏極中性子回折実験によって測定した。その結果Ce-site以外に隣接したB原子との間やB八面体のネットワーク内に局在したスピンモーメントが存在することが初めて明らかになった。この結果はX-線粉末回折実験から得られた電荷密度分布との整合性もあり、コヴァレント結合内の磁気モーメントの存在を示唆しており、この系の磁性の理解に新しい側面を加えると思われる。
西谷 健夫; 井口 哲夫*; 高田 英二*; 金子 純一; 河西 敏; 的場 徹
Proc., Workshop on Diagnostics for Experimental Thermonuclear Fusion Reactors, 0, p.425 - 434, 1996/00
核融合プラズマから発生する中性子のエネルギースペクトルからイオン温度を測定することは核融合研究の初期から提案されていたが、NBI等の追加熱プラズマでは、中性子のスペクトルが直接イオン温度を反映しないため、現在の大型トカマク実験ではほとんど使用されていない。しかし、自己点火を行うITERでは、現在イオン温度測定の主流となっている荷電交換分光法が、光学部品の放射線損傷等により実現困難なため、中性子スペクトル測定が最も有力なイオン温度測定となっている。講演では、ITERの各極より提案されている中性子スペクトル測定法をレヴューするとともに、日本で設計を進めている、反跳陽子型中性子スペクトル測定装置について紹介する。
高田 兵衛*; 久万 健志*; 磯田 豊*; 西岡 純*; 乙坂 重嘉; 千木良 充*; 高木 省吾*; 亀井 佳彦*; 坂岡 桂一郎*
no journal, ,
日本海の2つの海盆(大和海盆及び日本海盆)で採取した海水中の鉄(溶存鉄と可溶性鉄)及び、栄養塩濃度を分析し、両海盆間での鉄の挙動の違いについて考察した。孔径0.22マイクロメートルのフィルターで濾過し、緩衝液でpH=3.2に調整した海水に含まれる鉄を溶存鉄、濾過せずにpH調整のみを行った海水に含まれる鉄を可溶性鉄とした。表層における可溶性鉄濃度は、いずれの海盆でも1.0nM程度で、海域による有意な差はみられなかった。日本海盆における可溶性鉄濃度は、深層(1
2km層)で4.5nM程度まで増加し、それ以深で4nM程度まで減少した。大和海盆では、深層で5.5nMと日本海盆に比べて有意に高く、底層で6.0nMまで増加した。両海盆における可溶性鉄の分布の違いは、日本海深層における親生物元素の輸送過程の違いを示唆している。
内村 要介*; 高田 衣子*; 佐伯 由美*; 平島 敬太*; 中原 隆夫*; 長谷 純宏; 横田 裕一郎; 田中 淳
no journal, ,
青枯病は、によって発生するナス科植物の土壌伝染性の病気であり、病害を防ぐために、台木品種への接ぎ木による栽培が通常行われている。これまでに、青枯病抵抗性ナス台木品種を短期間に育成する目的で、ナス台木品種「ヒラナス」の半数性の組織である小胞子から遺伝的に固定した純系(倍加半数体)を得る技術を確立し、さらに、イオンビームを照射した「ヒラナス」小胞子を培養して、突然変異を誘発した再生植物体を得ることに成功した。本研究では、得られた再生植物体にナス青枯病菌を接種して、抵抗性系統の選抜を行ったので報告する。
内村 要介*; 佐伯 由美*; 高田 衣子*; 平島 敬太*; 中原 隆夫*; 長谷 純宏; 吉原 亮平; 鳴海 一成
no journal, ,
青枯病に強度の抵抗性で福岡県の促成栽培に適するナス台木品種はなく、青枯病抵抗性品種の育成が急務となっている。そこで、突然変異育種による青枯病抵抗性品種の育成を試みた。促成栽培に適するが青枯病罹病性のナス台木品種「ヒラナス」(
)の小胞子からの植物体再生技術を確立し、イオンビームを照射した小胞子に由来する261の再生植物体を作出した。これらの植物体及び自殖後代の青枯病IV群菌抵抗性を評価し、「ヒラナス」より青枯病罹病株率がやや低い「よしきナス台2号」「よしきナス台3号」を選抜した。しかし、完全な青枯病IV群菌抵抗性ではなく実用性は低いと考えられた。青枯病抵抗性に関する遺伝子は、遺伝解析によって多数存在することが示された。突然変異育種で強度の抵抗性個体を獲得するためには、さらに多数の変異体を作出して選抜するか、変異体の選抜とイオンビーム照射を繰り返して変異を集積していく必要があると考えられる。
