Weyl-Kondo semimetal behavior in the chiral structure phase of CeRhSn

岩佐 和晃*; Suyama, Kazuya*; 河村 聖子; 中島 健次; Raymond, S.*; Steffens, P.*; Yamada, Akira*; 松田 達磨*; Aoki, Yuji*; 川崎 郁斗; et al.

Physical Review Materials (Internet), 7(1), p.014201_1 - 014201_11, 2023/01

https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.7.014201

The spin dynamics, crystalline-electric-field (CEF) level scheme, specific heat, and X-ray photoemission spectra (XPS) of CeRhSn were investigated, which exhibits anomalous semimetal transport in the chiral crystallographic phase. CEF excitations observed at approximately 7 and 39 meV are consistent with the two inequivalent Ce-ion cites in the chiral structure. Because of broader CEF excitations and a strong 4 peak at the Fermi level in the Ce 4 on-resonance spectrum, the hybridized Ce 4 electrons contribute to the semimetal carriers. In addition, the spin fluctuation associated with the Kramers doublet ground state is characterized by the peak located at 0.15 meV. The electronic state involving the spin fluctuation causes the behavior of specific heat below 0.6 K, which is attributed to linear dispersion relations of electrons of the Weyl Kondo semimetal in the chiral-lattice symmetry.

Guideline on probabilistic fracture mechanics analysis for Japanese reactor pressure vessels

勝山 仁哉; 小坂部 和也*; 宇野 隼平; Li, Y.; 吉村 忍*

Proceedings of 2017 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2017) (CD-ROM), 9 Pages, 2017/07

確率論的破壊力学(PFM)に基づく構造健全性評価手法は、経年劣化に関連する様々な因子の確率分布を考慮して原子炉圧力容器(RPV)の破損頻度を評価できる合理的な手法である。我々は、中性子照射脆化や加圧熱衝撃事象(PTS)を考慮してRPVの破損頻度を評価するPFM解析コードPASCALを開発してきた。また我々は、国内におけるPFMの適用性向上を図るため、破壊力学に関する知識を有する解析者がそれを参照することでPFM解析を行い亀裂貫通頻度を評価できるよう、標準的解析要領を整備した。本要領は、本文、解説及び付属書で構成されており、PFM解析に関する技術的根拠や最新知見が取りまとめられたものになっている。本論では、本要領の概要について述べるとともに、本要領とPTS評価に関する国内データベースに基づき得られた国内モデルRPVに対する破損頻度の評価結果について述べる。

原子炉圧力容器を対象とした確率論的破壊力学に基づく健全性評価に関する標準的解析要領(受託研究)

勝山 仁哉; 小坂部 和也*; 宇野 隼平; Li, Y.

JAEA-Research 2016-022, 40 Pages, 2017/02

JAEA-Research-2016-022.pdf:4.04MB

国内では、原子炉圧力容器(RPV)の中性子照射脆化に伴う非延性破壊を防止するため、健全性評価上最も厳しい加圧熱衝撃事象(PTS)を考慮して、決定論的手法による健全性評価が行われている。一方、長期供用に伴う機器の経年劣化に関連する様々な因子の統計的な不確実さ等を考慮して、合理的に機器の破損頻度等を算出する確率論的破壊力学(PFM)に基づく健全性評価手法が、近年欧米において規制への導入が進められている。本報告書は、国内のRPVに対するPFMに基づく健全性評価の実施を念頭に、国内外の最新知見や専門家の意見等を反映し、整備された標準的解析要領を取りまとめたものである。

Development of probabilistic evaluation models of fracture toughness K and K for Japanese RPV steels

勝山 仁哉; 勝又 源七郎; 鬼沢 邦雄; 小坂部 和也*; 吉本 賢太郎*

Proceedings of 2015 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2015) (Internet), 9 Pages, 2015/07

確率論的破壊力学(PFM)解析を国内の原子炉圧力容器(RPV)の健全性評価に適用するため、PFM解析コードPASCAL3の開発を進めている。本研究では、健全性評価に関連する影響因子の中で最も大きなばらつきを有する破壊靭性KとKについて、国内RPV鋼材のデータベースに基づく確率論的評価モデルについて述べる。K及びKの確率論的評価モデルを構築するにあたっては、収集したデータの有効性を確認して、それらのデータベース化を行った後、それぞれワイブル分布及び対数正規分布に基づきモデル化した。構築したモデルの有用性を確認するため、国内規格における下限包絡曲線及び米国のモデルとの比較を行った。その結果、本研究で構築したモデルの5%下限が国内規格の下限包絡曲線に相当していることが示された。また、米国のモデルと比較して、Kについては本モデルが高く、逆にKは低いことが示された。

Estimation of through-wall cracking frequency of RPV under PTS events using PFM analysis method for identifying conservatism included in current Japanese code

小坂部 和也*; 眞崎 浩一*; 勝山 仁哉; 勝又 源七郎; 鬼沢 邦雄

Proceedings of 2014 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2014) (DVD-ROM), 7 Pages, 2014/07

原子炉圧力容器(RPV)の構造健全性評価に係る現行国内規格では、加圧熱衝撃時のRPVの健全性は、決定論的に応力拡大係数と破壊靭性値の比較により判定される。近年、様々な因子の不確かさを考慮できる合理的なRPVの構造健全性評価手法として、確率論的破壊力学(PFM)解析が注目されている。米国では、スクリーニング基準の評価のためき裂貫通頻度(TWCF)を推定するなど、PFM解析は実用化されている。本研究では、現行国内規格の保守性について検討するため、仮想的なRPVを用いて、TWCFを算出するためのPFM解析を行った。その結果、JEAC4206-2007は、現実的な条件による評価に比べて保守性を有していることが分かった。また、PTS過渡の違いが、き裂発生頻度やTWCFに及ぼす影響についても議論する。

Benchmark analysis on probabilistic fracture mechanics analysis codes concerning fatigue crack growth in aged piping of nuclear power plants

勝山 仁哉; 伊藤 裕人*; Li, Y.*; 小坂部 和也*; 鬼沢 邦雄; 吉村 忍*

International Journal of Pressure Vessels and Piping, 117-118, p.56 - 63, 2014/05

https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2013.10.010

原子力プラントの経年配管を対象として、国内では幾つかの確率論的破壊力学(PFM)解析コードの開発や改良が行われている。本研究では、原子力機構が開発を進めているPASCAL-SPと、原子力安全基盤機構が米国のPRAISEをもとに改良を進めているPRAISE-JNESを用いて、両コードの信頼性及び適用性を確かめるため、BWRのステンレス鋼管及び炭素鋼管を対象に、供用期間中の疲労き裂進展を考慮した破損確率に関するベンチマーク解析を行った。得られた結果に対して、複数のPFM解析コードを比較する際の相対誤差の許容値を定量的に判断する手法を新たに提案した。その提案手法に基づき、両解析コードにより算出された破損確率等の結果はよく一致することが示された。

肉盛溶接クラッド部に着目した原子炉圧力容器の構造健全性評価

西川 弘之*; 小坂部 和也*; 後藤 伸寿*; 鈴木 広一*; 勝山 仁哉; 鬼沢 邦雄

みずほ情報総研技報(インターネット), 4(1), 5 Pages, 2012/03

http://www.mizuho-ir.co.jp/publication/giho/pdf/004_01.pdf

原子炉圧力容器の内表面には、耐食性向上のため厚さ5mm程度のステンレス鋼のクラッドが肉盛溶接されている。肉盛溶接により、容器内表面近傍には降伏応力に近い引張の溶接残留応力が生じる。しかし、現行の健全性評価に関する規程には、クラッドに関する記述がなされていない。このため、クラッドの残留応力が原子炉圧力容器の構造健全性に影響を評価した。すなわち、加圧熱衝撃時における原子炉圧力容器の健全性を適切に確認するため、クラッドの肉盛溶接を考慮したうえで溶接残留応力を把握し、健全性に及ぼす影響を定量的に評価した。本稿では、有限要素法による原子炉圧力容器内面クラッドの溶接残留応力解析手法及び仮想欠陥を考慮した破壊力学解析手法を紹介する。

Application of radiation in nuclear medicine, charged particle therapy and BNCT in Japan

柳澤 和章; 井上 登美夫*; 早川 和重*; 塩足 春隆*; 中村 吉秀*; 松山 和矢*; 永澤 清*

Proceedings of 4th International Symposium on Radiation Education (ISRE 2008), p.3_16 - 3_20, 2008/12

2005年における医学・医療分野での放射線利用経済規模は140億米ドルであり、この額は1997年の調査値より17%大きかった。140億米ドルは、国民医療費総額3,010億米ドルの約4.8%(4.4%が医学分野,0.4%が歯科分野)に相当している。2005年におけるFDG-PETと粒子線治療の経済規模は、7,400万米ドル及び2,400万米ドルである。1997年時点では、前者はわずか200万米ドル、後者はゼロであった。これら分野における放射線利用技術は急速に進捗している。FDG-PETは50,588人の患者を延命した。粒子線治療は4病院で927人の患者を延命し、筑波大学で5,229人の患者を延命した。放射線利用技術は日本人の生活の質の改良に大いに役立っている。

Application of radiological technology to medical device advancements in Japan

柳澤 和章; 井上 登美夫*; 早川 和重*; 塩足 春隆*; 中村 吉秀*; 松山 和矢*; 永澤 清*

no journal, , 

1997年に実施した経済規模調査では医学・医療分野は拡大傾向にあった。診療報酬ベースでの放射線医療経済規模は約100億ドルであり、国民医療費(2,400億ドル)の約4%に相当していた。この額は日本人が平均年間1,900ドルを使った額に相当する。2005年になると、診療報酬ベースでの放射線利用経済規模は130億ドルとなり、前回調査に比べて17%増えた。この増加の一つの原因はデジタルX線,多段輪切りCT,PETとPET-CTといったもので代表される放射線を利用した新型医療機器が開発され市場に出回ったことにある。

Application of radiation in medicine in Japan

柳澤 和章; 井上 登美夫*; 早川 和重*; 塩足 春隆*; 中村 吉秀*; 松山 和矢*; 永澤 清*

no journal, , 

日本の核医学分野における放射線利用は診断と治療とラジオアイソトープを使った検査で行われている。特定病院におけるFDG-PET,粒子線治療,ホウ素中性子捕捉療法がそうである。病院の収入は国民医療費による診療報酬で得られる。2005年、内閣府からの委託によって、核医学分野における放射線利用診療報酬額を経済規模という形で調査した。その結果は、1997年に実施した前回調査の結果と比較した。医学・医療全体における放射線医療総額は140億米ドルであり、この値は前回調査値よりも17%大きかった。この値は、国民総医療費(3,010億米ドル)の約4.8%に相当する。この内訳は、4.4%が医学関係であり、0.4%が歯科関係である。