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近澤 佳隆; 久保 重信; 島川 佳郎*; 金子 文彰*; 庄司 崇*; 中田 崇平*
Proceedings of 2017 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2017) (CD-ROM), 7 Pages, 2017/04
次世代ナトリウム冷却高速炉において第4世代原子炉に求められる安全要求を満たす除熱系喪失対策の検討を行った。設計基準の完全自然循環の崩壊熱除去系3系統に加え、独立した代替冷却設備の具体化を行った。
studied by X-ray spectroscopy水牧 仁一朗*; 藤井 将*; 吉井 賢資; 林 直顕*; 斎藤 高志*; 島川 祐一*; 魚住 孝幸*; 高野 幹夫*
Physica Status Solidi (C), 12(6), p.818 - 821, 2015/06
被引用回数：10 パーセンタイル：94.36(Physics, Condensed Matter)新規強磁性体BaFeOの電子状態を、放射光による高エネルギー光電子分光とX線吸収分光により調べた。実験データおよび理論計算から、この物質は負の電荷移動エネルギーを持つ系であることを示した。すなわち、酸素2p電子のエネルギーが鉄3d軌道のエネルギーより高いため、酸素2p電子が鉄3d軌道を埋めやすい性質を持っている。通常の遷移金属酸化物では、酸素2p軌道のエネルギーは遷移金属3d軌道のそれより低いため、このようなことは起こらない。すなわち、BaFeOは、通常の酸化物とは異なる性質を持つ。この性質の起源として、鉄3d軌道のクーロン反発力と、鉄3dと酸素2p軌道の強い混成であることを提案した。
水牧 仁一朗*; 吉井 賢資; 林 直顕*; 齊藤 高志*; 島川 祐一*; 高野 幹夫*
Journal of Applied Physics, 114(7), p.073901_1 - 073901_6, 2013/08
被引用回数：19 パーセンタイル：61.58(Physics, Applied)磁場誘起強磁性を示す新規ペロブスカイト鉄酸化物BaFeOの磁気熱量効果を調べた。この物質は、酸化物には珍しいFe
という高い価数の鉄イオンを含む。この系の基底状態は反強磁性であるが、0.3T以上の磁場により鉄スピンが強磁性転移を示す。キュリー温度は111Kである。磁気熱量効果測定から、磁化が温度及び磁場変化の両方において、ほぼ可逆的な変化をすることを見いだした。すなわちヒステリシスがないため、熱損失のない効率的な冷却が可能な物質である。放射光磁気円二色性測定から、この性質は、Feイオンが実際はFe
L(Lは酸素ホール)の状態となっており、この状態の磁気異方性が少ないことに起因する。冷却におけるエントロピー変化と冷却能力は、キュリー点近傍で5.8Jkg
K及び172Jkgと比較的大きかった。BaFeOは希土類を含まず、熱媒体となる水に耐性があることから、新しい磁気熱量物質として提案できる。
Long, Y.-W.*; 川上 隆輝*; Chen, W.-T.*; 齊藤 高志*; 綿貫 徹; 中倉 勇太*; Liu, Q.-Q.*; Jin, C.-Q.*; 島川 祐一*
Chemistry of Materials, 24(11), p.2235 - 2239, 2012/06
被引用回数：37 パーセンタイル：71.39(Chemistry, Physical)Aサイト秩序ダブルペロブスカイト型酸化物のLaCuFe
O
は、昇温によって大きく体積が減少する1次相転移が生じ、それがCuとFeイオン間の電荷移動によって引き起こされていることが知られている。本研究では室温で加圧することによっても同様の相転移が起こることを明らかにした。加えて、高圧相の方が体積弾性率が低くなるという通常ではみられない性質を示すことも明らかとなった。
後藤 実; 島川 聡司; 安元 孝志*
JAEA-Conf 2011-002, p.11 - 16, 2011/09
過去にIAEAにおいて高温ガス炉(HTTR)の臨界近接試験の国際ベンチマーク計算が行われ、その多くは過剰反応度を過大評価した。原子力機構(JAEA)のベンチマーク計算も、他の場合と同様に過剰反応度を過大評価する結果となった。その後、幾何形状モデルの見直しや当時最新の核データライブラリJENDL-3.3の利用により、JAEAの計算結果は改善されたが、過大評価の問題は残った。一方、異なる核データライブラリを用いたHTTRの炉心計算の比較により、ライブラリ間の熱領域における炭素の捕獲断面積のわずかな違いが、計算結果に有意な違いをもたらすことがわかった。この断面積の値はミリバーンのオーダーで小さいため、原子炉の核計算分野における関心は低く、その結果、JENDL, ENDF/B、及びJEFFといったメジャーな核データライブラリでさえ、その値は長い間見直されてこなかった。われわれは、HTTRの炉心計算の精度向上の観点から、この断面積を最新の測定値に基づき見直す必要があると考えていた。2010年5月、JENDLの最新版(JENDL-4)がJAEAより公開され、熱領域の炭素の捕獲断面積が最新の測定値に基づき見直された。その結果、JENDL-4を用いたHTTRの臨界近接試験の計算は、JENDL-3.3を用いた場合に比べて実効増倍率を0.4%
kから0.9%k小さく評価し、従来の過剰反応度を過大評価する問題が解決された。
Al
O遠山 武則*; 斎藤 高志*; 水牧 仁一朗*; 安居院 あかね; 島川 祐一*
Inorganic Chemistry, 49(5), p.2492 - 2495, 2010/01
被引用回数：28 パーセンタイル：74.63(Chemistry, Inorganic & Nuclear)Aサイト秩序型ペロブスカイトYMnAlOが高圧で合成できた。この試料を放射光X線回折と放射光X線吸収分光を用いて評価した。A'サイトとMnサイトにはMn-Mnの交換相互作用に誘起される反強磁性相互作用があることがわかった。
Long, Y.*; 斎藤 高志*; 水牧 仁一朗*; 安居院 あかね; 島川 祐一*
Journal of the American Chemical Society, 131(44), p.16244 - 16247, 2009/10
被引用回数：58 パーセンタイル：79.28(Chemistry, Multidisciplinary)近年、Aサイト秩序型ペロブスカイト酸化物AA'3B412で興味深い物性が数多く発見されている。これらは半導体的であり、反強磁性的な振る舞いを示す。AサイトにMnが入ったLaMnCyO, LaMnTiOが平面四配位構造を持ちながらMnの価数が+3から+1.67をとることがわかったので報告する。
Shimakawa, Takashi*; Watanabe, Osamu*; 笠原 直人; Kobayashi, Kenichi*; Takizawa, Masaaki*; Asada, Seiji*
Proceedings of JPVRC Symposium 2002, p.87 - 95, 2002/00
高速増殖炉および軽水炉では、局所的な塑性またはクリープ変形を許容した設計が行われており、合理的かつ簡便な非弾性挙動予測法とそれに基づく強度評価法の開発が期待されている。本研究では、構造物のひずみ再分配特性が材料の構造式と荷重レベルの両者に鈍感であることを明らかにし、本特性を利用した疲労およびクリープ疲労評価法の提案を行った。さらに、高速炉と軽水炉の様々な構造物の解析を通じて、その適用性を確認した。
田畑 俊夫; 小向 文作; 長尾 美春; 島川 聡司; 小池 須美男; 武田 卓士; 藤木 和男
JAERI-Tech 99-021, 68 Pages, 1999/03
JMTRでは1994年の第111サイクルから、1炉心あたり濃縮度約20%のLEU燃料(標準燃料要素20体、燃料フォロワ5体)と濃縮度45%のMEU燃料(標準燃料要素2体)を装荷した混合炉心で運転を行っている。保有する未使用のMEU燃料の有効利用と早期使用を促進するため、1炉心あたりのMEU燃料の装荷数を増加させる検討を行った。その結果、1炉心あたりのMEU燃料の装荷数を現在の2体から6体に増量することにより、炉心の核特性を大幅に変更することなく、かつ、MEU燃料の有効利用を進めることが可能であることがわかった。これに基づき、MEU燃料を6体装荷した炉心の安全解析を行い、現行の設置許可に述べられた安全性に関する設計方針及び安全評価の判断基準を満たすことを確認した。
辻 宏和; 倉田 有司; 三輪 幸夫; 板橋 行夫; 雨沢 博男*; 島川 聡司; 三村 英明; 北 智士; 鈴木 富男; 塚田 隆; et al.
Advances in Science and Technology, 24, p.483 - 490, 1999/00
高速増殖炉「もんじゅ」の構造材である304ステンレス鋼を対象として、中性子照射による弾き出し損傷量を約2dpa一定に保ちながら、核変換ヘリウム生成量を1,3及び16appmの3水準に変えることにより、中性子照射材の機械的性質に及ぼすヘリウム生成量の影響を分離抽出することを目的として、熱中性子炉JMTR用の特殊照射キャプセルを開発した。この特殊照射キャプセルを用いてJMTRにおいて400及び550
Cで304ステンレス鋼の中性子照射を行い、照射材の引張、破壊靱性、クリープ、疲労の諸試験及びTEMによる組織観察を行うとともに照射前の基本特性試験を行う体系的な研究プログラムを進めてきた。本報告では、計画の全体概要について述べるとともに特殊照射キャプセルの特徴、これまでに得た照射前の基本特性試験結果及び照射後試験結果について述べる。
のNi-3d電子状態変化の直接観測水牧 仁一朗*; 安居院 あかね; 齊藤 高志*; 東 正樹*; 島川 祐一*; 高野 幹夫*; 魚住 孝幸*
no journal, ,
希土類Niペロブスカイト酸化物(RNiO)は温度により金属絶縁体(MI)転移を示す。本研究ではこの機構を明らかにするためにR=PrのRNiOを対象とし、Ni-L吸収端において共鳴X線発光分光測定(RXES)及びX線吸収測定(XAS)を行った。その結果はMI転移機構には、Ni-3d電子状態が強くかかわっていることを示唆している。
BO(B=Ti,V,Cr)の物性齊藤 高志*; Lon, Y.*; 水牧 仁一朗*; 安居院 あかね; 島川 祐一*
no journal, ,
近年、Aサイト秩序型ペロブスカイト酸化物AA'3BOにおいて興味深い物性が数多く発見されている。今回は、A'サイトにMnを持つ化合物LaMnBO(B=V,Cr,Ti)について、その物性を報告する。これらはいずれも半導体的であり、反強磁性的な振る舞いを示す。また平面四配位構造を持つMnイオンの価数に関する軟X線吸収分光の結果も併せて報告する。
安元 孝志*; 後藤 実; 島川 聡司; 中川 繁昭; 関 靖圭; 松浦 秀明*; 中尾 安幸*
no journal, ,
HTTR炉心計算結果の実験値に対する過大評価は依然として残っており、核データライブラリの選択は重要な検討項目である。高温ガス炉の核特性解析手法の高精度化に資することを目的として、核データライブラリの違いがHTTRの炉心計算(未燃焼30カラム全炉心、300K)に及ぼす影響の評価,検討を行ってきた。その結果、JENDL-3.3を用いた炉心計算は、ENDF/B-6.8及びJEFF-3.1を用いた場合に比べて良い結果を与えることがわかった。本研究では、セル計算を行い、ENDF/Bの最新版である7.0とJENDL-4(暫定版)の評価を含めた核データライブラリの違いが核反応の過程に与える影響の調査、及び核データライブラリ間での差異の原因となる核種を同定した。ENDF/B-7.0及びJEFF-3.1については、JENDL-3.3との差異はおもに黒鉛及びU238データの違いに起因し、ENDF/B-6.8については黒鉛データの違いに起因することがわかった。JENDL-4(暫定版)を用いた場合、JENDL-3.3からの黒鉛データの改訂により、熱中性子利用率が小さくなり、増倍率はJENDL-3.3を用いた場合に比べて小さくなった。したがって、JENDL-4の利用により、従来のHTTR炉心計算結果の実験値に対する過大評価を改善できることがわかった。
安元 孝志*; 松浦 秀明*; 島川 聡司; 中尾 安幸*; 河内 昌平*; 中屋 裕行*; 後藤 実; 中川 繁昭
no journal, ,
初期のDT核融合炉では大量のトリチウムが必要である。初期核融合炉用トリチウム生産法として現在想定されているのはCANDU炉やDD核融合を利用したものである。前者は重水素の捕獲断面積の小ささにより1基では十分なトリチウム生産量の確保が難しく、後者はDD核融合炉の成立性の問題があり、初期装荷トリチウム燃料をどのように確保するかは未だ明確には定まっていない。本研究で着目する高温ガス炉は国内をはじめとして米国,中国などで研究開発が進んでいる。国内では日本原子力研究開発機構大洗研究開発センターに設置された高温工学試験研究炉HTTR(熱出力30MW)が稼働中で、中国では発電用実証炉HTR-PM(熱出力250
2MW)が着工予定である。本研究では、大きな中性子照射領域を持つ高温ガス炉内の低エネルギー中性子(熱中性子)を利用した、リチウムの中性子照射によるトリチウム生産を連続エネルギーモンテカルロ燃焼計算コードMVP-BURNを使って計算し、高温ガス炉を用いた初期核融合に用いるトリチウム生産の有効性と実現可能性について検討した。
安元 孝志*; 松浦 秀明*; 島川 聡司; 中尾 安幸*; 河内 昌平*; 中屋 裕行*; 後藤 実; 中川 繁昭; 西川 正史*
no journal, ,
初期のDT核融合炉では大量のトリチウムが必要である。本研究では、新たな初期装荷トリチウム燃料の生産法として、高温ガス炉内の熱中性子を利用した生産法を連続エネルギーモンテカルロ燃焼計算コードMVP-BURNを用いて計算し、高温ガス炉を用いたトリチウム生産法の有効性と実現可能性について検討した。
河内 昌平*; 中屋 裕行*; 島川 聡司; 松浦 秀明*; 安元 孝志*; 中尾 安幸*; 後藤 実; 中川 繁昭
no journal, ,
高温ガス炉で採用されている被覆燃料粒子の燃料核の部分に、UO
燃料の代わりにマイナーアクチニド(MA)や核分裂生成物(FP)を装荷し、それらを核変換処理する研究が米国等で進められている。本研究では、長寿命核分裂生成物(LLFP)に着目し、それらを高温ガス炉に装荷した場合の炉心特性や核変換効率を計算し、高温ガス炉を用いたLLFPの核変換処理の有効性を検討した。
松浦 秀明*; 安元 孝志*; 島川 聡司; 河内 昌平*; 中屋 裕行*; 中尾 安幸*; 後藤 実; 中川 繁昭; 西川 正史*
no journal, ,
連続エネルギーモンテカルロ燃焼計算コードMVP-BURNを用いた炉心燃焼計算により、高温ガス炉を用いた核融合炉用トリチウム生産について検討した。その結果、高温ガス炉を用いることで、核融合炉導入シナリオの改善につながる量のトリチウム生産を実現できる可能性が示された。
松浦 秀明*; 河内 昌平*; 中屋 裕行*; 安元 孝志*; 中尾 安幸*; 島川 聡司; 後藤 実; 中川 繁昭; 西川 正史*
no journal, ,
連続エネルギーモンテカルロ燃焼計算コードMVP-BURNを用いた炉心燃焼計算により、高温ガス炉の核融合炉用トリチウム生産炉としての特徴と性能を調べた。高温ガス炉を用いることで、核融合炉導入時のシナリオ構築に貢献可能なトリチウム生産を実現できる可能性が示される。同手法に対する技術的検討・開発課題について議論を行う。
の磁気熱量効果と電子状態測定水牧 仁一朗*; 吉井 賢資; 林 直顕*; 齊藤 高志*; 島川 祐一*; 竹内 弥生*; 高野 幹夫*
no journal, ,
BaFeOは六方晶ペロブスカイト構造を持ち、含まれる鉄イオンは4+の高酸化数を持つ。この系は高温高圧下で合成され、ネール温度が160K近傍の反強磁性体とされてきた。ところが最近、低温酸化法を用いるとBaFeOが正方晶となり、酸化物には珍しい強磁性体となることが発見された。本研究では、この物質の詳細な磁気特性の解明と応用面での可能性も検討するため、本系の磁気熱量効果と放射光を用いた電子状態測定の結果を報告する。
高井 俊秀; 島川 聡司; 照沼 孝志; 会田 秀樹; 緑川 浩
no journal, ,
平成23年から25年にかけて進めてきた原子力機構大洗研究開発センターのRI使用施設の廃止措置を完了した。実施内容と結果を示すとともに、特に福島第一原子力発電所事故由来のフォールアウトによる廃止措置作業への影響について報告する。
近澤 佳隆; 久保 重信; 島川 佳郎*; 金子 文彰*; 庄司 崇*; 中田 崇平*
no journal, ,
次世代ナトリウム冷却高速炉において第4世代原子炉に求められる安全要求を満たす除熱系喪失対策の検討を行った。設計基準の完全自然循環の崩壊熱除去系3系統に加え、独立した代替冷却設備の具体化を行った。
