耐放射線プロセッサを用いた組み込みシステムの開発(委託研究); 令和4年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

廃炉環境国際共同研究センター; 岡山大学*

JAEA-Review 2023-038, 48 Pages, 2024/03

JAEA-Review-2023-038.pdf:2.58MB

日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和4年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、令和4年度に採択された研究課題のうち、「耐放射線プロセッサを用いた組み込みシステムの開発」の令和4年度分の研究成果について取りまとめたものである。本研究は、集積回路に光技術を導入し、10MGyのトータルドーズ耐性を持つ耐放射線光電子プロセッサ、既存の集積回路のみで4MGyのトータルドーズ耐性を持つ耐放射線プロセッサ、同4MGyのトータルドーズ耐性の耐放射線メモリ、そして、それらに必要となる1MGyのトータルドーズ耐性を持つ耐放射線電源ユニットの4つを開発する。マンチェスター大学とはロボットやLiDARに対する耐放射線プロセッサ、耐放射線FPGA、耐放射線メモリ、耐放射線電源ユニットの面で連携し、これまでに無い高いトータルドーズ耐性を持つ耐放射線ロボットを実現していく。また、ランカスター大学とは耐放射線FPGA、耐放射線電源ユニットの面で連携し、放射線の種類、強度を正確に特定できるセンサー類を開発していく。

再臨界前の中性子線増に即応可能な耐放射線FPGAシステムの開発(委託研究); 令和2年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

廃炉環境国際共同研究センター; 岡山大学*

JAEA-Review 2022-017, 56 Pages, 2022/08

JAEA-Review-2022-017.pdf:6.39MB

日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和2年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、令和元年度に採択された「再臨界前の中性子線増に即応可能な耐放射線FPGAシステムの開発」の令和2年度分の研究成果について取りまとめたものである。本研究では集積回路技術に光技術を導入し、1Gradのトータルドーズ耐性を持つ耐放射線光電子FPGAと光技術を用いずに既存の集積回路技術のみで200Mradのトータルドーズ耐性を実現する耐放射線リペアラブルFPGAの2つの開発を行う。日本の研究チームは耐放射線FPGAとハードウエア・アクセラレーションの面でイギリスの研究チームを支援する。イギリスの研究チームは日本の支援を受け、強ガンマ線環境下で使用でき、再臨界前の中性子線増を瞬時に検知可能なFPGAを用いた中性子線モニタリングシステムを実現する。この中性子線モニタリングシステムを日本側の耐放射線FPGAと組み合わせ、再臨界前の中性子線増に即応できる耐放射線FPGAシステムを実現する。

Experimental analysis on dynamics of liquid molecules adjacent to particles in nanofluids

橋本 俊輔*; 中島 健次; 菊地 龍弥*; 蒲沢 和也*; 柴田 薫; 山田 武*

Journal of Molecular Liquids, 342, p.117580_1 - 117580_8, 2021/11

https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.117580

エチレングリコール水溶液中に二酸化ケイ素(SiO)ナノ粒子を分散したナノ流体の準弾性中性子散乱測定(QENS)およびパルス磁場勾配核磁気共鳴分析(PFGNMR)を行った。研究目的は、このナノ流体の熱伝導率が理論値を超えて増加するメカニズムを解明することだった。得られた実験結果は、SiOナノ粒子の周りの液体分子の運動が非常に制限されているため、SiOナノ粒子の添加により、エチレングリコール水溶液中の液体分子の自己拡散係数が低下していることを示す。そして温度一定の条件で、SiOナノ流体中で、液体分子の自己拡散係数が減少するにつれて、熱伝導率が増加した。

Gamma-ray spectroscopy with a CeBr scintillator under intense -ray fields for nuclear decommissioning

冠城 雅晃; 島添 健次*; 加藤 昌弘*; 黒澤 忠弘*; 鎌田 圭*; Kim, K. J.*; 吉野 将生*; 庄司 育宏*; 吉川 彰*; 高橋 浩之*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 988, p.164900_1 - 164900_8, 2021/02

https://doi.org/10.1016/j.nima.2020.164900

近年、2011年の東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所事故より、世界各地で、廃止措置になる原子力施設が増加している。一方、原子力施設の廃止措置工程においては、放射性廃棄物や使用済み核燃料を適切な管理下で回収しなければならないため。そこで、本研究は、高線量率下でのガンマ線スペクトロメトリを実現するため、5mm5mm5mmの微小CeBrスペクトロメーターを構築した。さらに、(1)毎秒ギガサンプリング率のデジタル信号処理、(2)後段3段ダイノード電圧印加機能付光電子増倍管により、1Sv/hを超える線量率でのガンマ線スペクトル測定に成功した。Cs放射線場で、662keVのエネルギー分解能(半値幅)が、22mSv/hで4.4%であり、それが1407mSv/hでは5.2%である。対して、Co放射線場では、1333keVのエネルギー分解能(半値幅)が、26mSv/hで3.1%であり、それが2221mSv/hでは4.2%である。これらは、Cs, Cs, Co, Euのガンマ線を分解できる要求を満たており、同時に1Sv/h以上で上記核種のガンマ線分析が可能なことを示唆するものである。

耐放射線性ダイヤモンド半導体撮像素子の開発(委託研究); 令和元年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

廃炉環境国際共同研究センター; 産業技術総合研究所*

JAEA-Review 2020-027, 27 Pages, 2021/01

JAEA-Review-2020-027.pdf:2.98MB

日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和元年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、「耐放射線性ダイヤモンド半導体撮像素子の開発」の令和元年度の研究成果について取りまとめたものである。本研究は極めて高い耐放射線性が確認されているダイヤモンド半導体素子を利用して、耐放射線性可視光固体撮像素子の実現を目標として研究開発を行うものである。開発目標として、ダイヤモンド金属半導体電界効果トランジスタ(MESFET)をベースとして電荷結合素子(CCD)の基本動作となる電荷転送動作を確認する。また、ダイヤモンド固体撮像素子が可視光における感度を得るために、中性不純物準位を用いた革新的ダイヤモンドフォトダイオードを試作し評価を行う。

Time dependence of the Cs concentration in particles discharged from rice paddies to freshwater bodies after the Fukushima Daiichi NPP accident

吉村 和也; 恩田 裕一*; 若原 妙子*

Environmental Science & Technology, 50(8), p.4186 - 4193, 2016/04

https://doi.org/10.1021/acs.est.5b05513

Particulate radiocesium concentration in paddy fields was studied for its parameterization and temporal changes over an extensive area covering various deposition levels of radiocesium after the FDNPP accident. The particulate radiocesium concentration in the paddy field correlated with the deposition amounts, indicating that the entrainment coefficient, defined as the ratio of concentration and deposition amounts, is useful for estimating the particulate radiocesium concentration in a paddy field. Variability of the entrainment coefficient was reduced by correcting the particle size dependency of particulate radiocesium concentration. The entrainment coefficient decreased with time according to a double exponential function. The decrease rate constant of the entrainment coefficient was higher than those of other land uses, thus demonstrating a rapid decrease in the particulate radiocesium concentration in the tested paddy field.

Survey of basic data on Human Resources Development (HRD) in the nuclear field in FNCA countries (Contract Research)

国際原子力総合技術センター

JAERI-Review 2005-002, 97 Pages, 2005/03

JAERI-Review-2005-002.pdf:13.56MB

原子力委員会が主催するアジア原子力協力フォーラム(Forum for Nuclear Cooperation in Asia, FNCA)の人材養成プロジェクトにおいて、人材養成戦略を立てるうえでの第一ステップとして定量的データ集めを行い、2002年度人材養成ワークショップで調査結果の発表を行った。2003年度には「調査データのまとめ」として調査データの分析結果をまとめた。本報告書は、2003年度に開催したワークショップにて報告された「調査データのまとめ」を、2004年度初めに更新したデータである。

「FNCA第3回アジア地域原子力人材養成ワークショップ」概要報告書(平成13年度)

国際原子力総合技術センター

JAERI-Review 2002-016, 104 Pages, 2002/07

JAERI-Review-2002-016.pdf:5.84MB

原子力委員会が主催するアジア原子力協力フォーラム(Forum for Nuclear Cooperation in Asia, FNCA)の協力活動において、1999年に「人材養成」プロジェクトが加えられ、アジア諸国における原子力の人材養成を推進させることにより、原子力開発利用のための基盤整備を支援することになった。本プロジェクトの主な活動は、年1回アジア地域原子力人材養成ワークショップを開催することである。本ワークショップの目的は、各国における人材養成に関する課題・ニーズを明確にし、情報交換等により各国の人材養成を相互に支援協力することである。本報告書は、第3回アジア地域原子力人材養成ワークショップ(2001年10月29日(月)~11月1日(木),韓国原子力研究所)を開催した結果の概要を取りまとめたものである。

日本における原子力国際研修・教育の現状; 報告会のまとめ

国際原子力総合技術センター

JAERI-Review 2001-033, 89 Pages, 2001/11

JAERI-Review-2001-033.pdf:5.04MB

原子力委員会が主催する「アジア原子力協力フォーラム(FNCA)」の下で、第2回アジア地域原子力人材養成ワークショップが平成12年11月27・28日に日本原子力研究所東海研究所で開催された。参加者は、中国,インドネシア,韓国,日本,マレーシア,フィリピン,タイ及びベトナムの8ヶ国の原子力人材養成に関する責任者である。本ワークショップに引き続き、11年29日に参加者に対して、日本の原子力関係機関が実施しているアジア向けの国際研修・教育の現状を紹介するため、「日本における原子力国際研修・教育の現状」と題して報告会を開催した。本報告書は当日配布した英文資料を和訳してとりまとめたものである。本報告書は、原子力の国際協力において、各原子力機関や大学等が国際研修・教育を効率的かつ有効的に企画立案する上で役立つものと考えている。

「第2回アジア地域原子力人材養成ワークショップ」概要報告書(平成12年度)

国際原子力総合技術センター

JAERI-Review 2001-017, 95 Pages, 2001/06

JAERI-Review-2001-017.pdf:7.58MB

原子力委員会が主催するアジア原子力協力フォーラム(Forum for Nuclear Cooperation in Asia, FNCA)の協力活動として、1999年に「人材養成」プロジェクトが加えられ、アジア諸国における原子力の人材養成を推進させることにより、アジア地域での原子力開発利用のための基盤整備を支援することになった。本プロジェクトの主な活動は、年1回アジア地域原子力人材養成ワークショップを開催することである。本ワークショップの目的は、各国における人材養成に関する課題・ニーズを明確にし、情報交換等により各国の人材養成を相互に支援することである。本報告書は、第2回アジア地域原子力人材養成ワークショップ(2000年11月27日・28日,東海研究所)を開催した結果の概要を取りまとめたものである。