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斎藤 滋; 明午 伸一郎; 牧村 俊助*; 平野 幸則*; 堤 和昌*; 前川 藤夫
JAEA-Technology 2023-025, 48 Pages, 2024/03
JAEA-Technology-2023-025.pdf:3.11MB
日本原子力研究開発機構(JAEA)は、原子力発電に伴い発生する高レベル放射性廃棄物の減容化・有害度低減のため、加速器を使った核変換の研究開発として加速器駆動システム(ADS; Accelerator-Driven Systems)の開発を進めている。ADSの設計に必要な材料照射データベースを作成し、鉛ビスマス共晶合金(LBE; Lead-Bismuth Eutectic)中での照射効果について研究するため、J-PARCに陽子照射施設の検討を進めている。この陽子照射施設では、LBEの核破砕ターゲットに250kWの陽子ビームを入射し、ADSの構造材候補材についてLBE流動下での照射試験を実施する他、半導体ソフトエラー試験、医療用RI製造、陽子ビーム利用などを行う計画である。これらのうち照射済み試料の照射後試験(PIE; Post Irradiation Examination)とRIの分離精製は、陽子照射施設に付属して建設されるPIE施設において実施される。本PIE施設では、J-PARCの他の施設において照射された機器や試料のPIEも実施される予定である。本報告書は、この照射後試験施設の概念構築に必要な照射後試験項目、試験フロー、設備、試験装置等の検討を行い、施設内の配置案をまとめたものである。
斎藤 滋; 大久保 成彰; 大林 寛生; Wan, T.; 菅原 隆徳; 佐々 敏信; 前川 藤夫
JPS Conference Proceedings (Internet), 28, p.071003_1 - 071003_6, 2020/02
原子力機構は、加速器駆動システム(ADS: Accelerator-Driven Systems)の設計に必要な材料照射データベースを作成し、流動LBE中での照射効果について研究するため、J-PARCに陽子照射施設の建設を計画している。この照射施設では、鉛ビスマス共晶合金(LBE: Lead-Bismuth Eutectic)の核破砕ターゲットに250kWの陽子ビームを入射し、ADSの構造材候補材についてLBE流動下での照射試験を実施する。この照射施設を実現するために、様々な研究開発が行われている。LBEターゲットとターゲット台車の設計検討ついては概念設計を終えた。要素技術開発として大型のLBEループが製作され、本格運転へ向け準備中である。LBEループのための酸素濃度制御システムも開発された。遠隔操作によるターゲット交換試験も進捗している。照射試料の照射後試験フローは完成し、照射後試験技術について検討を進めている。その他、TEF-Tの実現に向けた現在の研究開発状況についても報告する。
小野田 忍; 平尾 敏雄; Laird, J. S.; 若狭 剛史; 山川 猛; 岡本 毅*; 小泉 義春*; 神谷 富裕; 伊藤 久義
Proceedings of the 6th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Application (RASEDA-6), p.173 - 176, 2004/10
近年、高エネルギー陽子がフォトダイオード中で誘起するビットエラーに関心が高まっている。高エネルギー陽子がフォトダイオード中を通過するとき、弾性散乱や核反応によって副次的に高エネルギー荷電粒子が放出される。例えば、シリコンの結晶に陽子が入射すると、最大数十MeVのエネルギーを持ったHe, C, N, O, F, Ne, Na, Mg, Al, Si, P等の荷電粒子が生成される。これらの荷電粒子は半導体素子中でエネルギーを失い、高密度の電子正孔対を生成する。その結果、シングルイベント過渡電流が発生し、ビットエラーが引き起こされる。このような背景から、荷電粒子による過渡電流を調べることが重要な案件であると考えられている。本実験では、TIARAのタンデム加速器からのさまざまなエネルギーを持つC, N, O及びSiイオンが誘起する過渡電流を測定した。実験結果から、さまざまな条件下でのパラメータ取得を行うことができた。また、測定結果とモデル計算による結果を比較し、PINフォトダイオードで発生する過渡電流について議論した。
瀬口 忠男; 工藤 久明; 貴家 恒男
Proceedings of of the Yayoi Symposium on Ion-Beam Radiation Chemistry; NIRS-M-101, HIMAC-007, 0, p.5 - 8, 1994/00
各種高分子材料の陽子及びHeイオン照射による力学特性の変化及び架橋・切断の変化を調べ、電子線照射と比較した。脂肪族系高分子ではイオンと電子でほとんど相異が認められないが、芳香族系高分子では、イオン照射で架橋がより大きくなり、力学特性の変化が小さくなった。
Npターゲットを用いたPu及び
Puの製造出雲 三四六; 反田 孝美; 畑 健太郎; 関根 俊明; 松岡 弘充; 本木 良蔵; 馬場 澄子*
JAERI-M 90-102, 28 Pages, 1990/07
PuとPuは、自然環境におけるPuの挙動を研究するためのトレーサーとして広く用いられている。われわれはこれらの核種について効率的な製造法を確立することを目的として一連の研究開発および製造試験を行ってきた。Puについては生成断面積の比較的大きいNp(d,2n)反応について励起関数を求めたのち、数100KBg規模の製造試験を行なった。その際、重陽子照射に対して堅牢な、厚いターゲットを調製するための最適条件を実験的に検討した。Puについてはターゲットとして同じNpが使えるNp(
,n)反応を採用して製造試験を行なった。その結果、いずれの核種についてもトレーサーとして使用可能な純度のものを目的の量だけ得ることができた。
貴家 恒男; 河西 俊一; 西井 正信; 瀬口 忠男; 河野 功*
RIKEN Accelerator Progress Report, Vol.22, p.131 - 132, 1988/00
ポリエーテルスルホンなど4種類の芳香族ポリマーフィルムに対して8MeVの陽子を均一に照射し、引張り試験により、力学特性に及ぼす陽子線照射効果を検討、2MeVの電線照射効果と比較した。
久保 和子
Journal of the Physical Society of Japan, 38(1), P. 288, 1975/01
室温より少し高い温度で陽子照射したNaFの光吸収スペクトルを用いて金属析出の初期過程を調べた。照射条件(陽子エネルギー、照射強度、全照射量および照射温度)に従って吸収スペクトルが変化する。常温軽照射ではFとM、高温で照射量が増すとR、NなどのF-集合中心の他にコロイド的なものが出来る。吸収体からコロイドは球形と円筒形の金属Naと推定される。コロイドの形成は陽子少照射により正イオン変位が多く出来ることで説明される。格子間の正イオンはF電子を含む電子捕獲で中性になり、凝集して空孔集合の場所にコロイドとして析出する。そのためにF中心は減少する筈であるが、これは実験とよく一致する。照射量が非常に大きくなると結晶性を失うので着色はせず、コロイドの発達した形と金属被膜になることもスペクトルが示している。
斎藤 滋
no journal, ,
核破砕中性子源やADSのビーム入射窓及び構造材料は、高エネルギー陽子及び核破砕中性子の照射により、損傷を受ける。核破砕条件における材料の照射損傷特性を明らかにするために、スイスのスイス・ポールシェラー研究所(PSI)を中心としてSTIP(SINQ Target Irradiation Program)やMEGAPIE(MEGAwatt Pilot Experiment)などの核破砕ターゲット材料照射プログラムが実施された。これらのプログラムではPSIの加速器で各種材料を580MeVの陽子で照射し、参加国がPIEを分担して行った。原子力機構も照射試料の一部を輸送し、照射後試験を行った。本発表では、核破砕環境の特徴、これらの材料照射プログラムの概要ならびに照射後試験によって得られた代表的な結果や知見などを紹介する。
