※下記の研究開発成果は資料名順に並んでいます。
2007年8月
35001152
Properties of hadron and quark matter studied with molecular dynamics
秋村 友香; 丸山 敏毅; 吉永 尚孝*; 千葉 敏
Acta Physica Hungarica A 27(2-3), p.355-358(2006) ; (JAEA-J 02739)
- クォーク多体系の分子動力学シミュレーションによって低温低密度でのバリオン物質から高温高密度でのクォーク物質への相転移を記述する。また広い温度,密度領域での物質の状態方程式を調べる。さらに物質の粘性,熱伝導率などを調べ、クォーク物質,バリオン物質の物性やダイナミクスに関する知見を得る。
35001153
Complexation and back extraction of various metals by water-soluble diglycolamide
佐々木 祐二; 須郷 由美; 北辻 章浩; 桐島 陽*; 木村 貴海; Choppin, G. R.*
Analytical Sciences 23(6), p.727-731(2007) ; (JAEA-J 02740)
- 水溶性の配位子,テトラメチルジグリコールアミド(TMDGA),テトラエチルジグリコールアミド(TEDGA),テトラプロピルジグリコールアミド(TPDGA)とジプロピルジグリコールアミド酸(DPDGAc)を開発し、金属との錯形成能力について調べた。DGA化合物とDPDGAcがそのほかのカルボン酸やアミノポリカルボン酸と比較してAm(III), Pu(IV)とより強く結合することを明らかにした。これらの配位子の錯形成能力の順はTPDGA〜TEDGA>TMDGA〜DPDGAcであった。TPDGAは比較的疎水性が高く、抽出溶媒に溶解する問題点を見いだした。さらに、TEDGAがAm(III), Pu(IV)だけでなく、Ca(II), Sc(III), Y(III), Zr(IV), La(III), Hf(IV)とBi(III)との錯形成も大変強いことを明らかにした。
35001154
Hydrogen production and morphological change of chrysotile asbestos in the radiolysis of aqueous solutions
青柳 登; 永石 隆二; 江坂 文孝; 山田 禮司
Chemistry Letters 36(7), p.890-891(2007) ; (JAEA-J 02741)
- 本研究ではアスベストの主構成成分であるクリソタイルの処分・処理法をγ線・電子線を用いた方法で行った。従来の高温加熱によるアスベストの溶融では1,000℃以上の高温が必要であり、また融点を下げるために塩を大量に加える必要があるなど、環境負荷は決して少ないとは言えない。そこで副生成物を大量に生じない分解・無毒化方法を電子顕微鏡,比表面積測定などの分析技術に基づき検討した。さらに水素ガス発生材料としてのアスベストの有効利用を図ることも検討した。
35001155
The Reaction 48Ca+238U → 286112* studied at the GSI-SHIP
Hofmann, S.*; Ackermann, D.*; Antalic, S.*; Burkhard, H. G.*; Comas, V. F.*; Dressler, R.*; Gan, Z.*; Heinz, S.*; Heredia, J. A.*; Heßberger, F. P.*; Khuyagbaatar, J.*; Kindler, B.*; Kojouharov, I.*; Kuusiniemi, P.*; Leino, M.*; Lommel, B.*; Mann, R.*; Münzenberg, G.*; 西尾 勝久; Popeko, A. G.*; Saro, S.*; Schött, H. J.*; Streicher, B.*; Sulignano, B.*; Uusitalo, J.*; Venhart, M.*; Yeremin, A. V.*
European Physical Journal A 32(3), p.251-260(2007) ; (JAEA-J 02742)
- The fusion reaction of 48Ca projectiles with238U target nuclei was studied at the velocity filter SHIP of GSI. Two decay chains were measured, which fully confirm data that were previously assigned to the isotope 283112 in experiments at the Flerov Laboratory in Dubna. Two other events are consistent with a 50 % spontaneous fission (SF) branch of this isotope. The mean value obtained for the half-life of 283112 is (6.9+6.9-2.3) s, the α energy is (9.520±0.015) MeV, and the total kinetic energy (TKE) of SF is (238±14) MeV. The half-life of the α decay daughter nucleus 279Ds is (0.18+0.32-0.07) s, and the TKE of SF is (210+32-11) MeV. The cross-section deduced from all four events is (0.72+0.58-0.35) pb, measured at an excitation energy of 34.6 MeV of the compound nucleus 286112.
35001156
Upgrade program of ECRH system for GAMMA10
今井 剛*; 立松 芳典*; 沼倉 友晴*; 坂本 慶司; 南 龍太郎*; 渡辺 理*; 假家 強*; 満仲 義加*; 鎌田 康宏*; 町田 紀人*; 貝塚 徹也*; 中村 真理亜*; 斉藤 輝雄*; 長 照二*
Fusion Science and Technology 51(2T), p.208-212(2007) ; (JAEA-J 02743)
- 筑波大学のミラー型プラズマ閉じ込め装置GAMMA10で、プラグ部と中央部に、原子力機構と共同開発した500kW級28GHzジャイロトロンを用いた電子サイクロトロンを用い、新記録となる3kVのイオン閉じ込めポテンシャルの生成に成功した。これは、従来のミラー閉じ込め装置で得られたポテンシャルの約4倍となる画期的な成果である。また、中央部の400kWレベルのECHにより、初期結果として500eVの電子温度を得た。
35001157
Characteristics of 28 GHz gyrotron for ECRH on GAMMA10
鎌田 康宏*; 今井 剛*; 立松 芳典*; 渡辺 理*; 南 龍太郎*; 斉藤 輝雄*; 坂本 慶司; 假家 強*; 満仲 義加*; 町田 紀人*; 貝塚 徹也*; 中村 真理亜*; 沼倉 友晴*; 長 照二*
Fusion Science and Technology 51(2T), p.412-414(2007) ; (JAEA-J 02744)
- ガンマ10用28GHzジャイロトロンの発振特性を研究した。1号ジャイロトロンでは、(1)出力の飽和レベルが予想より低い,(2)ボディ電流が多い,(3)ビーム過電流が生じる、等の現象が見られた。そこで2号管では、モード変換器を変更し内部寄生発振を抑制するとともに、コレクタ形状を電子の反射を抑制する形状に変更した。その結果、出力が516kWから570kWに上昇するとともにボディ電流も減少し、さらにビーム過電流の出現回数も半減した。
35001158
Development of a tracking method for augmented reality applied to NPP maintenance work and its experimental evaluation
Bian, Z.*; 石井 裕剛*; 下田 宏*; 吉川 榮和*; 森下 喜嗣; 兼平 宜紀; 泉 正憲
IEICE Transactions on Information and Systems E90-D(6), p.963-974(2007) ; (JAEA-J 02745)
- 拡張現実感技術とは、作業対象物上にコンピュータグラフィックスによる作業情報を重ねて表示(重畳表示)させる技術で、作業員に作業の直感的理解を促すことができる。原子力発電プラントの定期検査の際にこの拡張現実感技術を用いて、作業に関連する情報を提示すれば、ヒューマンエラーの防止と作業の効率が上がると期待される。拡張現実感技術の実現に際しては、正確な位置・方向で重畳表示させるために、ユーザと情報提示対象物との位置・方向を求めるトラッキング技術が重要である。これまでマーカを用いたさまざまなトラッキング手法が提案されているが、原子力発電プラントへの適用を想定した場合、放射線の影響により、安全上作業対象物からできるだけ離れた位置の場合でもマーカの認識とトラッキング精度を確保しなければならないことである。本研究では、新たなトラッキング手法として、原子力発電所に多数存在する配管に着目し、その特徴を考慮して、配管や機器などに比較的貼りやすい縦長のラインコードマーカを開発した。本マーカを使用することで、作業対象物からの距離を遠方にしてもマーカの認識を確保できるようにした。本研究では、マーカを開発し、その評価実験を実験室で実施した。その結果、ユーザと作業対象物との距離が約10mの場合でも、約20cmの誤差範囲で認識することができ、従来のマーカよりも遠方でマーカを認識できることが確認された。
35001159
Experimental investigation on transfer characteristics of temperature fluctuation from liquid sodium to wall in parallel triple-jet
木村 暢之; 宮越 博幸; 上出 英樹
International Journal of Heat and Mass Transfer 50(9-10), p.2024-2036(2007) ; (JAEA-J 02746)
- 高速炉において、温度の異なる流体が混合することにより発生するサーマルストライピング現象を定量的に評価することは、構造健全性の担保及び設計合理化のうえで重要である。そこで、流体から構造材への非定常熱伝達挙動を明らかにするために、平行三噴流Na試験を実施した。構造材表面近傍における流体中と構造材中の温度変動から2点間の伝達関数を求め、既存の単一周期の理論式を適用し、熱伝達率を導出した。その結果、流体中の温度変動から構造材中の温度変動挙動を良好に再現することができた。
35001160
Living anionic polymerization of methyl methacrylate controlled by metal-free phosphazene catalyst as observed by small-angle neutron scattering, gel-permeation chromatography and UV-visible spectroscopy
宮元 展義; 井上 佳尚*; 小泉 智; 橋本 竹治
Journal of Applied Crystallography 40(s1), p.s568-s572(2007) ; (JAEA-J 02747)
- フォスファゼン(PZN)触媒を用いたリビングアニオン重合により重水素化テトラヒドロフラン(THF)中でメチルメタクリレートの重合を行い、重合過程を中性子小角散乱(SANS)により観察した。触媒溶液のSANS観察では、PZN1分子より大きな散乱体の存在が確認され、THF中で10,ベンゼン中で100程度のPZNカチオンが会合して存在していることが示唆された。触媒溶液にモノマーを加えると重合反応が一気に進行した。リビングポリマー溶液のSANS観察ではゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で見積もられた分子量と同程度の分子量のポリマー鎖が、会合した触媒分子と共存していることが示唆された。溶液を空気中の水分と接触させて失活させても、SANS曲線に変化は観察されなかった。これらのことから、本系においてリビングポリマーは会合せずに単独で存在していることが示された。強い静電相互作用によりLiイオンと複数のリビングアニオン末端が会合体を形成する有機リチウム化合物触媒としたリビングアニオン重合とは対照的な結果である。PZNカチオンの電荷密度が極めて小さくまたリビングアニオン末端も多くのポリマー鎖に非局在化されているためにPZNカチオンとリビングアニオン末端間の相互作用が非常に弱く、このような違いが生じたものと考えられる。
35001161
In situ and time-resolved ultra small-angle neutron scattering observation on growing poly(methyl methacrylate)-block-polystyrene via reversible addition-fragmentation chain transfer living radical polymerization
元川 竜平; 小泉 智; Zhao, Y.*; 橋本 竹治
Journal of Applied Crystallography 40(s1), p.s645-s649(2007) ; (JAEA-J 02748)
- 可逆的付加-脱離連鎖移動重合法によりポリメタクリル酸メチルとポリスチレンからなるジブロック共重合体を合成し、この重合過程について中性子超小角散乱法によるその場・実時間観察を行った。この結果、均一溶液下でのジブロック共重合体の成長,重合反応誘起相分離構造の出現を、小角散乱の時間変化として追跡することに成功した。さらにメゾスケールの重合反応誘起相分離構造の形成が、ラジカル重合の生長反応速度を低下させることを実験的に初めて見いだすことに成功したので、この結果について発表する。
35001162
Two-fluid model of heavy fermion formation and μSR knight shift measurements in UBe13
Heffner, R. H.; MacLaughlin, D. E.*; Sonier, J. E.*; Fundley, M. F.*; Thompson, J. D.*
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310(2, Part1), p.e6-e8(2007) ; (JAEA-J 02749)
- 最近重い電子状態形成に対して、局在モーメント及び重い電子状態による2成分の帯磁率に基づく2流体モデル的な考察が進んでいる。これに対して現象的にはμSRによるナイトシフト測定による研究が有効な手段である。通常ナイトシフトはバルクの磁化率に比例するが、重い電子状態の形成に伴いその比例関係からのずれを示すようになる。これまでわれわれは、U1-xThxBe13においてそのようなずれを観測しており、超微細構造定数が温度変化するものと解釈していた。今回この結果を上記の2流体モデルに基づき再考を行った。その結果、2流体モデルで提案されているスケーリング則との良い一致を示すことがわかった。講演では抵抗やNMR緩和率など、関連する物性量とともに考察を行う。
35001163
NMR study of magnetic fluctuations in 115 actinide compounds
神戸 振作; 酒井 宏典; 徳永 陽; 加藤 治一; 藤本 達也; Walstedt, R. E.*; 池田 修悟; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 青木 大*; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸*; 大貫 惇睦*
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310(2, Part1), p.176-181(2007) ; (JAEA-J 02750)
- 色々な基底状態を持つ5f-115化合物UFeGa5常磁性,UPtGa5, NpCoGa5, NpFeGa5反強磁性,PuRhGa5超伝導のNMRを測定し、局所的磁気揺らぎの温度異存を常磁性状態でc軸平行と垂直で見積もった。磁気異方性はすべての化合物で見られた。これは強いLS結合によるもので、揺らぎが等方的な3d系の銅系高温超伝導体とははっきり異なっている。超伝導体PuRhGa5の揺らぎはXY型が強いことがわかった。そのエネルギーは10meV程度でTc1K程度の重い電子系(1meV)と高温超伝導体(Tc100Kで100meV)のちょうど中間にあることがわかった。基底状態と磁気揺らぎの関係について議論する。
35001164
Magnetic penetration depth and self-induced irradiation effects in superconducting PuCoGa5 probed by muon spin rotation
大石 一城; Heffner, R. H.; Morris, G. D.*; Fluss, M. J.*; Bauer, E. D.*; Morales, L. A.*; Sarrao, J. L.*; MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; 伊藤 孝; 髭本 亘
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310(2, Part1), p.566-568(2007) ; (JAEA-J 02751)
- PuCoGa5はf電子系超伝導体の中で最も高い超伝導転移温度Tc=18.5Kを有する。また、放射性元素であるPuの崩壊により自己照射効果を受けるという特徴を有する。われわれは試料作成から400日が経過した単結晶試料(Tc=15.5K)を用いてμSR測定を行い、磁場侵入長λの温度依存性に対する自己照射効果の影響を調べた。その結果T=0Kでの磁場侵入長は、作成から25日後の単結晶試料(Tc=18.5K)に比べ、1.8倍増大することが明らかとなった。一方で磁場侵入長の温度依存性は25日後の試料で観測された結果と同様、温度に線形に増大することから、自己照射効果によりTcは約18%減少したにもかかわらず、依然としてd波超伝導体の特徴が保持されていることを確認した。
35001165
Knight shift measurements in the superconducting state of Pr1-xLaxOs4Sb12 (X=0.4) probed by μSR
髭本 亘; 青木 勇二*; 大石 一城; 伊藤 孝; Heffner, R. H.; Saha, S. R.*; 幸田 章宏*; 佐藤 英行*; 門野 良典*; 菊地 大輔*; 菅原 仁*; 佐藤 宏樹*
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310(2, Part1), p.620-622(2007) ; (JAEA-J 02752)
- μSR法を用いて調べた重い電子系超伝導体(Pr1-xLax)Os4Sb12のナイトシフトについて報告する。PrOs4Sb12は非通常型の超伝導状態にあると考えられているが、その超伝導対称性等はこれまでのところ明確になっていない。特に、LaOs4Sb12では通常型の超伝導が報告されており、その中間の(Pr1-xLax)Os4Sb12の超伝導状態は非常に興味深い問題である。ミュオンを用いて調べた(Pr1-xLax)Os4Sb12(x=0.4)のナイトシフト測定では、超伝導状態においても減少がみられないことから非通常型、特にスピン三重項の超伝導状態にある可能性があり、講演では詳細を報告する。
35001166
NMR observation of quadrupolar order parameter in NpO2
徳永 陽; 青木 大*; 本間 佳哉*; 神戸 振作; 酒井 宏典; 池田 修悟; 藤本 達也; Walstedt, R. E.*; 安岡 弘志; 塩川 佳伸*; 山本 悦嗣; 中村 彰夫
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310(2, Part1), p.735-737(2007) ; (JAEA-J 02753)
- f電子系化合物の示す複雑で豊かな物性の背後には、f電子が持つ多極子の自由度が隠されている。この多極子の自由度が最も顕著に現れるのが多極子秩序と呼ばれる現象である。通常、多極子秩序と言った場合、電気的な四極子モーメントによる秩序を指すことが多い。ところが最近、二酸化ネプツニウムにおいて、四極子よりもさらに高次の多極子である八極子に起因する新しい磁気秩序の可能性が指摘され注目を集めている。講演では現在われわれが行っている二酸化ネプツニウム単結晶を用いた核磁気共鳴研究の最新の成果を中心に、この新奇な秩序相について紹介する。
35001167
Relativistic band-structure calculations for electronic properties of actinide dioxides
眞榮平 孝裕*; 堀田 貴嗣
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310(2, Part1), p.754-756(2007) ; (JAEA-J 02754)
- 局所密度近似に基づく相対論的線形増強平面波法を用いて、二酸化アクチノイドAnO2(An=Th, U, Np, Pu)のエネルギーバンド構造を調べた。フェルミエネルギー近傍において、アクチノイドイオンの5f電子と酸素イオンの2p電子が混成して主要なバンドを形成しているが、その5f電子状態は、局所的な結晶場スキームと矛盾する場合があることを見いだした。5f電子の結晶場状態に着目しながら、局所密度近似を二酸化アクチノイドに適用する場合の問題点を議論する。
35001168
Magnetic property of neptunyl (+2) complex NpO2(C6H7O2)2(C5H5N)
中村 彰夫; 中田 正美; 中本 忠宏*; 北沢 孝史*; 竹田 満洲男*
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310(2, Part2), p.1447-1449(2007) ; (JAEA-J 02755)
- 窒素置換した表記2価のネプツニル(+2)錯体を磁化測定法により調べた。先に報告した本系の237Npメスバウアースペクトルはほかの1価,2価の酸素配位錯体と似通った常磁性緩和スペクトルを示したが、その磁気的性質は前者とは大きく異なることを明らかにした。例えば、本系の磁化率-温度曲線は、磁場に強く依存する非常磁性的振舞いを示すのみならず、低温においては、異常に大きな磁気緩和現象を示すことが明らかとなった。また、その磁化の値が、SQUIDによる磁化測定そのものに大きく影響されて変化することも見いだした。このような本系の異常な磁気的挙動は、アイジングータイプの個々のネプツニル単分子磁石の集合体としての本系中に、準安定的で時間及び空間的に大きく揺らいでいる磁気的（軌道及びスピンの両者を含めた）状態が存在していることを示唆する。
35001169
Cold-neutron disk-chopper spectrometer at J-PARC
中島 健次; 中村 充孝; 梶本 亮一; 長壁 豊隆; 加倉井 和久; 松田 雅昌; 目時 直人; 脇本 秀一; 佐藤 卓*; 伊藤 晋一*; 新井 正敏; 吉田 勝彦*; 仁井田 浩二*
Journal of Neutron Research 15(1), p.13-21(2007) ; (JAEA-J 02756)
- われわれは、J-PARCの物質・生命科学実験施設に設置する中性子分光器の1つとして、冷性子ダブルチョッパー型分光器を検討している。この分光器は、冷中性子から熱中性子領域にかけての非弾性散乱測定を高効率かつ高い自由度で実現することが期待される装置である。2つの高速ディスクチョッパーを装備し、減速材から得られる中性子パルスの波形を任意に整形することで、これまで直接配置型分光器にはあまり向かないとされてきた結合型減速材の高いピーク強度を装置の性能を損ねることなく利用する。本装置では、Ei=1〜20meVの比較的低エネルギー領域で高分解能(Δ E/Ei≥1%@20meV),大強度(試料位置で106n/cm2/sec.@Ei=20meV, Δ E/Ei=3%)の最高性能を実現し、さらに最大でEi=80meV程度までの測定に対応する。この広いエネルギー範囲で、3.5srの立体角をカバーする検出器により広いQ領域にわたって、最高Δ Q/ki≥0.5%程度のQ分解能で非弾性散乱を測定し、物性物理から材料化学,生体物質の広範囲の研究課題を視野に入れている。
35001170
Study of highly ionized Xe spectra with 3s-3p and 3p-3d transitions in JT-60U reversed shear plasmas
久保 博孝; 佐々木 明; 森林 健悟; 東島 智; 竹永 秀信; 清水 勝宏; 仲野 友英; Whiteford, A.*; 杉江 達夫
Journal of Nuclear Materials 363-365, p.1441-1445(2007) ; (JAEA-J 02758)
- トカマク型核融合研究では、重不純物の輸送の解明や熱制御の確立のために、キセノンをプラズマに入射する実験が行われてきた。これらの実験では、高温プラズマ中の高電離キセノン・イオンが放射する真空紫外スペクトルを解析することが本来必要であるが、そのような研究報告は今までにほとんどない。JT-60Uでは、負磁気シア・プラズマにキセノンを入射し、4.0-7.0nmの波長域で高電離Xeのスペクトルを測定した。不純物輸送コード,原子構造コード及び衝突放射モデルを用いた計算結果から、4.4-7.0nmの波長域に観測されたスペクトルは、36-43価のキセノン・イオンの3s-3p, 3p-3dの遷移によるスペクトル線であることがわかった。6.0-7.0nmの波長領域では観測されたスペクトルは計算でよく再現できた。しかし、4.4-5.5nmの波長域では観測されたスペクトルは、計算結果よりも4.8nm付近を中心に集中して分布していた。これは、計算(Multiconfiguration Dirac-Fock法)で得られた波長が0.1nm程度実験と異なることが原因と考えられる。
35001171
Mechanical properties of SiC/SiC composite with magnesium-silicon oxide interphase
井川 直樹; 田口 富嗣; 山田 禮司; 石井 慶信; 實川 資朗
Journal of Nuclear Materials 367-370(1), p.725-729(2007) ; (JAEA-J 02759)
- マグネシウム-ケイ素系の酸化物界面層を有するSiC繊維強化SiC複合材料を作製し、その機械特性について評価を行なった。SiC繊維材料は耐酸化性や耐照射性に優れたTyranno SAを用い、酸化物界面はアルコキシド法によってSiC繊維表面に作製した。この酸化物界面層を持つSiC繊維について、化学気相浸透法によって複合材料を作製した。複合材料の断面のSEM観察から酸化物界面層はSiC繊維の周りにほぼ均一に形成しており、サブミクロンメートルの厚みを有していることがわかった。複合材料の曲げ試験から擬似延性特性を有し、このことから本酸化物界面層によってSiC繊維の引き抜け効果によって優れた機械特性を有することがわかった。
35001172
Analytical estimation of accessibility to the activated lithium loop in IFMIF
井田 瑞穂; 中村 博雄; 杉本 昌義
Journal of Nuclear Materials 367-370(2), p.1557-1561(2007) ; (JAEA-J 02760)
- 国際核融合材料照射施設(IFMIF)においては、重陽子-リチウム反応及びステンレス鋼製ターゲット容器への中性子照射により放射性核種が生成される。ベリリウム-7は、IFMIFリチウムループへの近接性及びそのメンテナンスシナリオへの影響の点で、最も支配的な核種である。放射化物及び放射線遮蔽の3次元モデルを取り扱えるQAD-CGGP2Rコードを用いて、リチウムループの典型的な機器の周りの線量当量率を計算した。機器へのベリリウム-7の沈着率は、液体リチウムで濡れた機器表面積に比例すると仮定した。その結果、最も厳しい条件となったのは576m2の表面積を有する熱交換機であった。その線量当量率は約10Sv/hであり、ICRP勧告を考慮した制限値10μSv/hよりも数桁大きなものであった。この線量当量率は22cm厚さの鉄製シールド又は6.5cm厚さの鉛製シールドにより制限値以下にできることを示した。
35001173
FUJI, an initial sintering comparison test for pelletized-, sphere-pac- and vipac-fast breeder reactor mixed oxide fuel
Bart, G.*; Bakker, K.*; Hellwig, C.*; 木原 義之; 小澤 隆之; Wallin, H.*; 重留 義明
Journal of Nuclear Science and Technology 44(3), p.329-336(2007) ; (JAEA-J 02761)
- 日本原子力研究開発機構がPaul Scherrer Institute(PSI,スイス)及びNuclear Research and Consultancy Group(NRG,オランダ)と実施したFUJI共同研究では、20%のPuO2,5%NpO2の組成の混合酸化物燃料を、スフェアパック燃料,バイパック燃料,ペレット燃料の3つの形態で製造し、照射初期の組織変化挙動と溶融限界評価を行った。これらの燃料ピンは旧JNCの協力の下でPSIが製造したもので、オランダのHigh Flux Reactor(HFR)において照射及び照射後試験を実施した。照射挙動にかかわるモデリングはPSIと旧JNCが実施した。本論文は共同研究にかかわる計画立案,照射挙動にかかわる予備評価及び照射燃料ピン製造の経過についてまとめたものである。
35001174
Development of a comprehensive code for nuclear data evaluation, CCONE, and Validation using neutron-induced cross sections for uranium isotopes
岩本 修
Journal of Nuclear Science and Technology 44(5), p.687-697(2007) ; (JAEA-J 02762)
- 新しい理論モデル計算コードCCONEをマイナーアクチニド評価のために開発した。コードのチェックのためウラン同位体(A=232, 233, 234, 235, 236, 237, 238)に対する10keVから20MeVまでの中性子に対する反応断面積の解析を行った。全断面積,核分裂,(n,2n)反応断面積等の色々な断面積の単純なパラメータを用いた計算による再現性をテストした。断面積及び中性子放出スペクトルは実験データと良い一致を示した。
35001175
Irradiation creep-swelling interaction in modified 316 stainless steel up to 200 dpa
鵜飼 重治*; 大塚 智史
Journal of Nuclear Science and Technology 44(5), p.743-757(2007) ; (JAEA-J 02763)
- PNC316鋼のFFTF/MOTA材料照射データ及びFFTF/MFA-1燃料ピン照射データを用いて照射クリープとスエリングの相互作用を評価した。さらに、反応速度論に基づいて照射クリープ-スエリング相互作用のメカニズムを検討した。スエリング量の増加とともに照射クリープ-スエリング相互作用係数Dは減少した後、飽和することがわかった。スエリングの進展による係数Dの減少は、転位シンク,ボイドシンク及び析出物シンクへの照射欠陥の分配により説明可能である。析出物シンクが存在することにより、ボイドシンクへの正味の空孔のフラックスと転位シンクへの格子間原子のフラックスの比例関係が崩れ、係数Dは一定ではなくなる。材料照射と燃料ピン照射ではオーステナイト鋼のスエリング挙動が全く異なるが、照射クリープに関しては材料照射データから算出した係数B0とDを燃料ピンに十分適用できることがわかった。
35001176
Suppression of radon exhalation from soil by covering with clay-mixed soil
太田 雅和*; 飯田 孝夫*; 山澤 弘実*; 長柄 収一; 石森 有; 佐藤 和彦; 時澤 孝之
Journal of Nuclear Science and Technology 44(5), p.791-800(2007) ; (JAEA-J 02764)
- 粘土を混合した土壌による地表面ラドン散逸率抑制効果の測定を日本国内のウラン鉱山跡地にて行った。粘土覆土面及び裸地面において地表面ラドン散逸率,土壌空気中ラドン濃度及び土壌水分量を80日間連続測定した。粘土覆土面におけるラドン散逸率の平均値は裸地面のラドン散逸率の平均値のおよそ5分の1の値であった。粘土混合土が地表面ラドン散逸の抑制に効果的に働いたことを示された。土壌が乾燥した状況下におけるバリアの効果を評価するために、不飽和土壌における1次元ラドン輸送モデルを用いて数値計算が行われた。計算結果により、乾燥した状況下においてもバリアによりラドン散逸が抑制されることが示された。
35001177
Uranium-235 neutron capture cross section at keV energies
大塚 直彦; 中川 庸雄; 柴田 恵一
Journal of Nuclear Science and Technology 44(6), p.815-818(2007) ; (JAEA-J 02765)
- keV領域のウラン235中性子捕獲断面積を最小自乗法により解析した。解析結果として20〜200keVの領域においてJENDL-3.3よりも低い断面積が得られた。またこの断面積はBFS炉心の実効増倍率のC/E値を改善することがわかった。BFS炉心におけるNaボイド反応度は分離共鳴上限付近の捕獲断面積に鋭敏であり、引き続きこの領域の断面積の検討が求められる。
35001178
Coupled-channels optical model analyses of nucleon-induced reactions for medium and heavy nuclei in the energy region from 1 keV to 200 MeV
国枝 賢; 千葉 敏; 柴田 恵一; 市原 晃; Sukhovitskij, E.*
Journal of Nuclear Science and Technology 44(6), p.838-852(2007) ; (JAEA-J 02766)
- チャンネル結合法を用いて、さまざまな中重核及び重核に対する光学模型解析を行った。1keVから200MeVまでのエネルギー領域において、中性子及び陽子入射の反応を解析の対象とした。通常用いられる球対称模型を用いた結果に比べて、よりシンプルな関数形やパラメータで光学ポテンシャルの系統性を得ることができた。これは原子核の変形を考慮したチャンネル結合計算の効果であると言える。本研究で得られた系統的光学ポテンシャルは、実験データの非常に少ない核分裂生成核種に対する核データ評価に非常に有用である。
35001179
Spectral data for gallium; Ga I through Ga XXXI
白井 稔三*; Reader, J.*; Kramida, A. E.*; Sugar, J.*
Journal of Physical and Chemical Reference Data 36(2), p.509-615(2007) ; (JAEA-J 02767)
- The energy levels and spectral lines of gallium atom in all stages of ionization have been compiled. Experimental data on spectral lines and energy levels exist for spectra Ga I through Ga VII, Ga XIII through Ga XXVI, and Ga XXX. For Li-like Ga XXIX through H-like Ga XXXI, theoretical data on energy levels and line wavelengths are compiled. For Ga I, Ga II, and Ga III we include radiative probabilities of electric-dipole transitions where available. For Ga XV through Ga XX, Ga XXIII through Ga XXVI, and Ga XXX, radiative probabilities of magnetic-dipole and electric-quadrupole transitions are included. The ground state configuration and term and a value of ionization energy are included for each ion.
35001180
Effect of change of environmental conditions on the elemental composition of airborne dust
宮本 ユタカ; 齋藤 陽子; 間柄 正明; 桜井 聡; 臼田 重和
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 271(1), p.83-88(2007) ; (JAEA-J 02768)
- 大気浮遊じん試料を原研東海研の定点で3年間、捕集した。近年、所内で防砂林の伐採が行われた。そこで防砂林の伐採前後における大気浮遊じんの元素組成の変動を分析した。Sc/Na比-Cl/Na比のような元素濃度比の分布図から大半の試料が海塩粒子と土壌粒子の混合物から成ることがわかった。また、防砂林の伐採前後にそれぞれ捕集した大気浮遊じんの元素組成に違いがあることがわかった。
35001181
Measurement of the electron density produced by the prepulse in an experiment of high energy proton beam generation
Jeong, T.*; Choi, I. W.*; Sung, J. H.*; Kim, H.*; Hong, K.*; Yu, T.*; Kim, J.*; Noh, Y.*; Ko, D.-K.*; Lee, J.*; 匂坂 明人; 余語 覚文; 大道 博行
Journal of the Korean Physical Society 50(1), p.34-39(2007) ; (JAEA-J 02770)
- 高強度レーザーと物質との相互作用により、高エネルギー粒子(イオン,電子)やX線が生成される。ここで発生した高エネルギー粒子等は、さまざまな応用が提案されテーブルトップの量子ビーム源として注目されている。このような高強度レーザーと物質との相互作用の物理過程を調べるうえで、レーザーのプリパルスによって生成されるプリプラズマを評価しておく必要がある。実験は、チタンサファイアレーザーを集光用のポンプ光と計測用のプローブ光に分け、ポンプ光をタンタルターゲットに照射し、発生するプリプラズマをプローブ光の干渉計測によって測定した。干渉縞はバイプリズムを用いてレーザービームの波面を傾けることによって生成した。ポンプ光とプローブ光の時間差を調整することにより、メインパルス前でのプリプラズマの測定を行った。計測されたプリプラズマ条件は、高エネルギープロトン等の発生メカニズムの解析に有効な情報を与える。
35001182
Single crystal growth and magnetic properties of neptunium compounds
青木 大*; 本間 佳哉*; 酒井 宏典; 池田 修悟; 塩川 佳伸; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan 75(Suppl.), p.36-38(2006) ; (JAEA-J 02771)
- NpO2, NpCoGa5, NpPtGa5, NpGe3の単結晶を育成し、600Kまでの温度で磁化率を測定した。NpO2の磁化率は磁場方向に対し等方的で、5f3配置に対応するキュリーワイス則に従う。NpCoGa5, NpPtGa5においても高温でキュリーワイス則が成り立ち、これは5f電子の局在性を示唆する。NpGe3の磁化率は50K付近でブロードな極大を示した。これはこの温度で局在から遍歴へ変化することを示している。
35001183
Observation of ferromagnetic and antiferromagnetic correlations in UIr3B2
藤本 達也; 酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; Walstedt, R. E.; 池田 修悟; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan 75(Suppl.), p.113-115(2006) ; (JAEA-J 02772)
- 低次元電子系は、その異方性に起因して豊かな電子物性を示す。たとえば三角格子反強磁性体では共鳴原子価状態が期待されているし、一次元金属では金属-絶縁体転移(Peierls転移)が普遍的に起こることが知られている。これまで低次元物性の研究は、おもに酸化物や有機物を対象として行われ、希土類-アクチノイド化合物ではほとんど例がない。そこで今回はc軸方向に強いf電子相関を持つと考えられるUIr3B2に着目し、核磁気共鳴法から低次元物性の探索を行った。その結果、50K以上の温度域では強磁性相関の存在が観測されたが、50K以下になると強磁性相関の発達はほとんど変化しない一方で反強磁性相関が新たに出現することがわかった。今回得られた結果を説明する有力なモデルは1次元Fermi面におけるnesting効果が考えられ、UIr3B2が1次元の束縛を受けたf電子物性を研究するうえで数少ない化合物の一つであると期待される。
35001184
Hyperfine interactions in the heavy-fermion superconductor UBe13; 9Be NMR studies
藤 秀樹*; 津川 敬彦*; 世良 正文*; 播磨 尚朝*; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan 76(2), p.024705_1-024705_9(2007) ; (JAEA-J 02773)
- 重い電子系超伝導体UBe13の単結晶について9Be NMR実験を行った。NMR線幅は10 Oeと極めて狭く、結晶の室が高いことを微視的に示している。Beサイトの電場勾配をFLAPW-LDAバンド計算によって求めた。これらの結果から、Be 2p軌道が伝導帯を担っていることが明らかとなった。
35001185
Precursor-driven BCC-FCC order-order transition of sphere-forming block copolymer/homopolymer blend
Huang, Y.*; Hsu, J.*; Chen, H.*; 橋本 竹治
Macromolecules 40(10), p.3700-3707(2007) ; (JAEA-J 02774)
- 本論文は、球状ドメインを形成するポリエチレンオキシド-ポリブタジエンブロック共重合体/ホモポリブタジエン混合系を対象として、体心立方格子(BCC)-面心立方格子(FCC)間の秩序-秩序相転移が前駆体誘起相転移であることを解明した。すなわちBCCからFCC及びFCCからBCCへの秩序-秩序相転移が起こるためには、各々FCC及びBCCの前駆体の存在が必要であること,この前駆体の存在が大きなエネルギー障壁を伴う本相転移の実現を可能にすること,相転移の機構がBainの変形機構に基づき説明可能であることを明らかにした。
35001186
Control of nanostructure in mixtures of block copolymers; Curvature control via cosurfactant effects
Chen, F.*; 近藤 芳郎*; 橋本 竹治
Macromolecules 40(10), p.3714-3723(2007) ; (JAEA-J 02775)
- 本論文においては、2種のブロック共重合体の混合系において発現する共界面活性剤効果が、混合系の相図,ナノドメイン構造に及ぼす効果を実験的に解明した。本研究では特に全分子量が互いに等しく、ブロック組成が相異なるポリスチレン-ポリイソプレンブロック共重合体(SI)混合系を研究対象とした。すなわち、一成分SIは、ポリスチレンが円筒状ナノドメインを形成し、ポリイソプレンがマトリックス相を形成する。また他成分SIは上記SIとは相反転したナノドメインを形成する。得られた実験結果から、界面活性剤効果がブロック共重合体に固有な界面の自発曲率の発現を促進することを明らかにした。さらに、本実験結果をBrishteinらの強偏析理論による結果と比較することにより、ドメインの寸法,ドメイン間距離,秩序-秩序相転移の相図において定量的一致を見いだした。
35001187
Spin-lattice instability to a fractional magnetization state in the spinel HgCr2O4
松田 雅昌; 植田 浩明*; 吉川 明子*; 田中 良和*; 勝又 紘一*; 鳴海 康雄*; 稲見 俊哉; 上田 寛*; Lee, S.-H.*
Nature Physics 3(6), p.397-400(2007) ; (JAEA-J 02776)
- フラストレート反強磁性体は、磁性と構造の自由度が相互に深くかかわり合い、興味ある現象を示すことが大きな特徴である。特にACr2O4(A=Hg, Cd)は磁場中の広い領域で磁化1/2のプラトー状態を示すことが磁化の研究から明らかになっている。この現象はスピン格子相互作用に起因していることが理論的研究から示唆されていたが、実験はまだ行われていなかった。われわれは、HgCr2O4粉末を用いて磁場中での中性子回折実験とX線回折実験を行った。その結果、プラトー状態ではP4332の対称性を持つ磁気構造が安定になるように結晶構造もP4332の対称性を持つ構造に転移することを明らかにした。これは、フラストレート反強磁性体における強いスピン-格子相互作用をあらわす重要な結果である。
35001188
A Next generation sodium-cooled fast reactor concept and its R&D program
一宮 正和; 水野 朋保; 小竹 庄司
Nuclear Engineering and Technology 39(3), p.171-186(2007) ; (JAEA-J 02777)
- 第4世代原子力システムとしてナトリウム炉システムが有望視されている。ナトリウム炉システムについては、JAEAは実用化研究開発の中で主概念として集中的に取り組んでいる。将来の高速炉サイクルシステムは、安全性,資源有効利用性,環境負荷低減性,経済性,核拡散抵抗性等の開発目標を十分に満たす必要がある。JAEAが開発したナトリウム炉JSFRはこれらの開発目標を十分に満たし、次世代高速炉の有望な概念である。本論文では、JSFRの概念を示すとともにJSFRの実用化に至るロードマップ及びそのR&D計画を示す。
35001189
Effects of "sharpness" of the plasma cross-section on the MHD stability of tokamak edge plasmas
相羽 信行; 徳田 伸二; 滝塚 知典; 栗田 源一; 小関 隆久
Nuclear Fusion 47(4), p.297-304(2007) ; (JAEA-J 02778)
- H-modeプラズマにおいて発生するエッジローカライズモードの原因の一つは、トカマク周辺領域で現れる理想MHDモードであることが明らかにされており、その安定性は周辺部のプラズマ閉じこめ性能に影響を与える。この理想MHDモードは、中間程度のトロイダルモード数n(〜5≤n≤30)を持つ「ピーリング・バルーニングモード」と呼ばれており、その安定性は楕円度や三角度などのパラメータで表されるプラズマ形状に依存することが理論的・実験的に明らかにされてきた。本研究では、このピーリング・バルーニングモードの安定性に影響を与える新たな形状パラメータとして「尖り度」を定義し、このパラメータの安定性に対する影響を数値計算により調べた。その結果、尖り度を大きくすることはトカマク周辺領域の理想MHD安定性を改善することを明らかにし、さらにこの安定化効果は平衡の三角度が比較的小さい場合に特に有効であることを示した。これにより、この尖り度がH-modeプラズマの閉じこめ性能を改善するうえで重要なパラメータであることを示した。
35001190
Technology development for the construction of the ITER superconducting magnet system
奥野 清; 中嶋 秀夫; 杉本 誠; 礒野 高明; 河野 勝己; 小泉 徳潔; 濱田 一弥; 布谷 嘉彦; 松井 邦浩; 名原 啓博; 喜多村 和憲; 押切 雅幸; 高野 克敏; 堤 史明
Nuclear Fusion 47(5), p.456-462(2007) ; (JAEA-J 02779)
- ITER超伝導マグネットの調達準備活動を通して得られた大型超伝導コイルの技術開発成果について述べる。ITER計画では原子力機構が主体となり、産業界の協力の下、各企業が有する優れた製作技術・生産能力を有効に活用し、調達準備活動を実施している。Nb3Sn超伝導導体技術では、マグネットの設計変更によりNb3Sn素線の臨界電流値に関する要求値が引き上げられたが、変更後の目標値をクリアーする素線の量産技術に見通しが得られた。また、局所的な曲げ歪みが素線の臨界電流値の低下を引き起こすことを実験的・解析的に明らかにし、その知見に基づいた導体設計手法の高度化が図られた。さらに、高さ14m,幅9m,1個の重量310tという大きなトロイダル磁場コイルを、所定の性能(68kA, 12T)が得られるように製作する技術の確立を目的とした技術活動を実施し、高精度巻線の検討,コイル容器用の高強度低温構造材を数十トンレベルで量産する技術の実証、及び機械加工・溶接の併用による大型コイル容器の製作技術の確立など、多くの成果が得られている。
35001191
High-resolution beam energy-spread measurements using combination of nuclear resonant reactions and a 0° beam line separation
石井 保行; 千葉 敦也; 宇野 定則; 齋藤 勇一; 水橋 清; 田島 訓*; 神谷 富裕
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 260(1), p.15-19(2007) ; (JAEA-J 02780)
- イオンマイク、あるいはナノビームを形成するためには色収差の評価が不可欠であり、これに伴い色収差の原因であるビームエネルギー幅の精密な測定が必要である。3MVシングルエンド加速器に接続したマイクロビーム形成装置での色収差の大きさを評価するため、高分解能を有する分析電磁石を用いる一般的な方法を使用することなしにプロトンビーム照射により発生する共鳴核反応を使用したビームエネルギー幅測定方法を開発した。この方法では加速器の電圧校正に用いられてきた共鳴核反応27A l(p, γ)28Siと24Mg(p, γ)25A lのうち、反応幅が200eV以下の反応と試料に入射するビームエネルギーを微細に可変することで、10-4の分解能を達成した。さらに、静電加速器加速管に設置した永久磁石によりビームを分離し、加速器直線ラインに設置した試料に照射する方法を考案した。これらの方法により分析電磁石を使用せず高分解能でビームエネルギーを測定する方法を開発した。
35001192
Replica symmetry breaking in the Ising spin glass model on Bethe-like lattices with loop
横田 光史
Physica A 379(2), p.534-544(2007) ; (JAEA-J 02781)
- 磁場中でのベーテ的格子(カクタス格子)上のイジングスピングラス模型をレプリカ法で調べた。スピングラス転移点近傍でのParisi秩序関数と磁場中でのレプリカ対称性の破れを示すAT線を求めた。ループの影響を見るために、結果をループのないベーテ格子の結果と比べた。どちらの格子に対するParisi秩序関数も平均場理論であるSK模型の結果に比べて、傾きが小さくなることがわかった。一方、AT線の位置はカクタス格子の場合とベーテ格子の場合では、それぞれSK模型におけるAT線の位置よりも上と下になることがわかった。
35001193
High-resolution photoemission study of CeRhX (X=Sn, In)
島田 賢也*; 生天目 博文*; 谷口 雅樹*; 東口 光晴*; 藤森 伸一; 斎藤 祐児; 藤森 淳; Kim, M. S.*; 平田 大輔*; 高畠 敏郎*
Physica B; Condensed Matter 378-380, p.791-792(2006) ; (JAEA-J 02782)
- CeRhX(X=Sn, In)のCe 4f由来の電子状態をCe 3d-4f高分解能共鳴光電子分光法により直接的に調べた。低い近藤温度を有する近藤金属CePtSnと比較すると、CeRhXはフェルミエネルギー近傍のCe 4f1状態が強く、4f0状態が弱い。このことはCeRhXは強い価数揺動系であることを示している。Ce 4f1のスペクトル形状から、c-f混成強度は、CeRhInよりもCeRhSnの方が弱いことがわかった。
35001194
Fermi surface properties in an enhanced Pauli paramagnet NpGe3
青木 大*; 山上 浩志*; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 芳賀 芳範; 摂待 力生*; 大貫 惇睦
Physica B; Condensed Matter 378-380, p.978-980(2006) ; (JAEA-J 02783)
- 増強Pauli常磁性体NpGe3の純良単結晶を育成し、ドハース・ファンアルフェン(dHvA)効果の測定を行った。フェルミ面のトポロジーは5f遍歴モデルに基づくバンド計算によりうまく説明できる。サイクロトロン有効質量は静止質量の2.6から16倍で、バンド質量のおよそ3.5倍増強されている。
35001195
Magnetic behaviour of UB4 at high temperatures
Galatanu, A.*; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦
Physica B; Condensed Matter 378-380, p.999-1000(2006) ; (JAEA-J 02784)
- UB4は0.3Kまで磁気秩序を示さない、やや重いフェルミオンである。本研究では2-800Kの広い温度域でUB4の磁性を調べた。主軸方向の磁化率のブロードなピークとして、5f電子の低温域の遍歴的振る舞いと高温域の局在的振る舞いの移り変わりが観測された。
35001196
Density-functional calculation for the tunnel ionization rate of hydrocarbon molecules
乙部 智仁; 矢花 一浩*
Physical Review A 75(6), p.062507_1-062507_8(2007) ; (JAEA-J 02785)
- 静的な強電場の下のトンネルイオン化率を密度汎関数法に基づいて計算を幾つかの炭化水素分子(アセチレン,エチレン、及びベンゼン)に対して行った。イオン化率の角度依存性はベンゼン分子では最外殻分子軌道の対象性と電子分布だけでなくさらに深く束縛された分子軌道の影響を受けていることがわかった。アセチレンやエチレンのイオン化率の角度依存性については解析的手法であるAmmosov-Delone-Krainov理論と一致する。本研究では1電子近似を超えた電子相関の効果について調べた。その結果、電子相関によるイオン化率の抑制効果によりイオン化率は3分の1程度に抑制されること,最外殻電子軌道では逆遮蔽方向に電子が動くことが明らかになった。その結果強電場下にある分子のイオン化特性は10原子分子程度以上では分子軌道の対象性だけでなく、遮蔽効果・逆遮蔽効果といった多体効果とより深く束縛した分子軌道の考慮が必要であることがわかった。
35001197
Coexistence of vector chiral order and Tomonaga-Luttinger liquid in the frustrated three-leg spin tube in a magnetic field
佐藤 正寛
Physical Review B 75(17), p.174407_1-174407_5(2007) ; (JAEA-J 02786)
- 磁場中にある3本鎖スピン1/2チューブに対してボソン化法を用いて理論解析を行った。その結果、下部臨界磁場から上部臨界磁場の間の広い領域においてベクトルカイラル秩序と朝永ラッティンジャー(TL)液体が共存していることがわかった。カイラル秩序は、TL液体が消失する中間磁化プラトー領域においても存続していると考えられる。われわれはさらに鎖間の3つの結合のうち1つの強さを変化させた2等辺3角チューブ模型の解析も行った。興味深いことに、変形ボンドの強さを大きくした場合はカイラル秩序が常に続くが、ボンドを弱くしていく場合はボンドの強さがある臨界値を越えるとカイラル秩序が消失することがわかった。
35001198
High-pressure study of YH3 by Raman and visible absorption spectroscopy
久米 徹二*; 大浦 裕之*; 佐々木 重雄*; 清水 宏晏*; 大村 彩子*; 町田 晃彦; 綿貫 徹; 青木 勝敏; 竹村 謙一*
Physical Review B 76(2), p.024107_1-024107_5(2007) ; (JAEA-J 02787)
- YH3のラマン及び可視光吸収スペクトルを高圧下で測定し、構造及び電子転移過程を調べた。ラマン測定の結果は9-24GPaの圧力領域に渡って低圧六方晶と高圧立方晶の間の中間相が存在することを示している。Y金属格子構造と水素原子位置は転移を反映して変化する。可視光測定からは転移に伴って光学バンドギャップが閉じ始めることが見いだされた。
35001199
Comment on "Collimated multi-MeV ion beams from high-intensity laser interactions with underdense plasma"
Bulanov, S. V.; Esirkepov, T. Z.
Physical Review Letters 98(4), p.049503_1(2007) ; (JAEA-J 02789)
- We note that there is a mechanism which can naturally explain the ion acceleration and collimation observed by L. Willingale et al. The efficient forward acceleration and collimation of ions occur at the plasma-vacuum interface due to presence of the quasi-static magnetic field formed as a result of the electron acceleration, which sustains the charge separation electric field.
35001200
High-beta steady-state research with integrated modeling in the JT-60 upgrade
小関 隆久; JT-60チーム
Physics of Plasmas 14(5), p.056114_1-056114_12(2007) ; (JAEA-J 02790)
- JT-60Uにおいてトロイダル磁場リップルの減少のためフェライト鋼を真空容器内へ装着し、高速イオン損失の減少によって閉じ込め性能の向上とその長時間維持が得られた。高速イオンの損失の減少によって電流と同方向の回転が増えエネルギー閉じ込めが改善し、また、プラズマ体積が大きいときの高速イオン粒子損失が減少したため、壁による安定化効果が増加し、理想MHD安定限界に近い高ベータプラズマが得られた。このとき抵抗性壁モードがアルフェン速度の0.3%程度の低い回転でも安定化できることを明らかにした。さらに、高閉じ込め状態を電流拡散時間の12倍まで延長することに成功し、ITERのハイブリッドシナリオの有力候補となることを示した。定常高ベータプラズマは、さまざまな物理要素が結合した状態になっており、その性能の統合化と自律的性質を持つプラズマの制御が大きな課題となっている。その解明に向けて、物理モデルの構築と統合化を進めており、周辺ペデスタル領域の統合モデルによってELMのシミュレーションを行い、エネルギー損失の衝突周波数依存性の機構を解明した。また、ダイバータ領域の統合化によって、粒子排気効率や放射損失特性について明らかにした。
35001201
Neutron emission profile measurement and fast charge exchange neutral particle flux measurement for transport analysis of energetic ions in JT-60U
石川 正男; 西谷 健夫; 草間 義紀; 助川 篤彦; 武智 学; 篠原 孝司; Krasilnikov, V. A.*; Kaschuck, Y.*; 笹尾 真実子*; 磯部 光孝*; 馬場 護*; 糸賀 俊朗*
Plasma and Fusion Research (Internet) 2, p.019_1-019_11(2007) ; (JAEA-J 02791)
- 燃焼プラズマでは、核融合反応により発生した高エネルギーのα粒子による自己加熱がプラズマの全加熱パワーの大半を担う。したがって、この高エネルギー粒子の閉じ込め特性、また不安定性の励起やそれとの相互作用を調べることは燃焼プラズマの維持において非常に重要な課題である。JT-60ではこのような高エネルギー粒子のプラズマ中での振る舞いを調べるために、中性子発生分布計測,高速中性粒子計測の開発を行ってきた。中性子発生分布計測の開発では、中性子とγ線との弁別が可能なスチルベン中性子検出器を導入するとともに、散乱中性子の影響を中性子輸送コードであるMCNPを用いて評価することで、中性子の発生分布を計測している。また、高速中性粒子計測の開発においては、中性粒子スペクトロメータとして多くの利点を有するダイヤモンド検出器を導入し、中性子やγ線などのノイズを低減させるための放射線シールドを設置することで、有意な中性粒子計測を行っている。これらの計測を用いて行った、負イオン源中性粒子ビーム入射を利用したアルヴェン固有モード(AE)実験では、ALEと呼ばれる大振幅のバーストモードが発生したとき、モードとの共鳴条件を満たす高エネルギーイオンの径方向輸送を初めて測定し、世界のAEによる高エネルギーイオンの輸送研究をリードしている。
35001202
X-ray spectra from neon-like tungsten ions in the interaction with electrons
渡辺 裕文*; 中村 信行*; 加藤 太治*; 仲野 友英; 大谷 俊介*
Plasma and Fusion Research (Internet) 2, p.027_1-027_3(2007) ; (JAEA-J 02792)
- 東京EBITイオン源を用いて1.5keVから14keVの電子ビームとの相互作用によって生成した高電離タングステンイオンからのX線スペクトルを観測した。このエネルギー範囲では二電子性再結合による共鳴X線遷移が約9keVで起こる。測定されたスペクトルをHULLACコードを用いた理論計算と比較した。
35001203
Influence of diluent on radiolysis of amides in organic solution
須郷 由美; 泉 佳伸*; 吉田 陽一*; 西嶋 茂宏*; 佐々木 祐二; 木村 貴海; 関根 勉*; 工藤 博司*
Radiation Physics and Chemistry 76(5), p.794-800(2007) ; (JAEA-J 02793)
- 構造の異なる3種のアミド化合物N,N,N',N'-テトラオクチルジグリコールアミド,N,N'-ジメチル-N,N'-ジオクチル-2-(3'-オキサペンタデシル)マロンアミド、及びN,N-ジオクチルヘキサンアミドのドデカン溶液に、γ線及び電子線パルスを照射し、これらの放射線分解挙動を調べた。γ線照射によるこれらアミドの放射線分解は、溶液中のドデカン分率の増加に応じて促進された。これは、放射線分解の初期過程で溶液中に生じるドデカンのラジカルカチオンから溶質のアミド分子へと電荷が移動するためであることをパルスラジオリシス実験により明らかにした。
35001204
DNA damage induced by the direct effect of He ion particles
漆原 あゆみ; 鹿園 直哉; 渡辺 立子; 藤井 健太郎; O'Neill, P.*; 横谷 明徳
Radiation Protection Dosimetry 122(1-4), p.163-165(2006) ; (JAEA-J 02794)
- 近年、電離放射線の照射によって複数の損傷が近接したクラスターDNA損傷が生じ、これが放射線による致死や突然変異誘発等の原因であると予想されている。われわれはクラスター損傷の性質を解明するために、ヘリウムイオンビームのLETを変えて(19, 63及び95keV/μm)、高水和状態に保ったpUC18プラスミドDNAに照射し、生じた鎖切断(ssb, dsb)生成頻度及び、照射後の修復酵素(Nth, Fpg)処理によって生じる鎖切断生成頻度の測定を行った。その結果、ssb生成量はほとんど変化しなかったが、dsb生成量はLETに依存して増加した。また、各修復酵素処理後の鎖切断の増加量を比較したところ、LETの増加に伴う酵素修復効率の低下が見られた。以上の結果は、単独で存在していた損傷がLETの増加に伴って徐々に密集し、クラスター化していくことを示唆するものである。また、酵素による修復効率のLET依存的な低下の理由として、クラスター化した損傷の修復の困難さと、密集した損傷であることによる検出限界の二つの可能性が考えられる。
35001205
Consideration on calibration and correction factors of an HP(10) chamber for different radiation qualities and angles of incidence
三上 智; Iti'e, C.*; Texier, C.*
Radiation Protection Dosimetry 123(1), p.122-127(2007) ; (JAEA-J 02795)
- ISO narrow spectrum series X線場などで個人線量当量基準電離箱(HP(10)電離箱)の特性試験を行った。その結果、HP(10)電離箱は適切な校正がなされれば個人線量当量(HP(10))を直接測定でき、個人線量当量の基準移行用測定器として十分に利用可能であることがわかった。
35001206
Usability of VTL from natural quartz grains for retrospective dosimetry
藤田 博喜; 橋本 哲夫*
Radiation Protection Dosimetry 123(2), p.143-147(2007) ; (JAEA-J 02796)
- これまでに余り注目されていなかった紫色TL(VTL)による緊急時積算線量測定法の開発を行った。東海村周辺の表土から抽出した石製粒子の天然蓄積のバックグラウンド線量値は、OSL及びRTL線量測定法において数百mGy程度であることを観測した。ルミネッセンス源が残留している温度領域のルミネッセンス測定では、バックグラウンド値が高いため、高線量の緊急時被ばく線量にしか適用できない。そこで、石英粒子からのVTLに注目し、基礎研究を行った。まず、天然蓄積の上記試料のVTLを測定した結果、低温領域のVTLピークではバックグラウンドがないか無視できる程度であることを見いだした。これら低温領域のVTLの電子トラップセンターの平均寿命を熱力学的に求めた結果、数年程度であることがわかり、緊急時の被ばく線量評価としては十分に長い寿命を持っていることもわかった。このVTLのピークの線量応答性から、検出下限値は数十mGy程度であり、従来法としてのESR法等による線量評価における検出下限値よりも十分低いものであった。以上のことから、緊急時被ばく線量評価手法として、石英からの低温領域のVTLピーク利用の可能性を見いだした。
35001207
Japanese adult male voxel phantom constructed on the basis of CT images
佐藤 薫; 野口 宏; 江本 豊*; 古賀 佑彦*; 斎藤 公明
Radiation Protection Dosimetry 123(3), p.337-344(2007) ; (JAEA-J 02797)
- 健康な日本人成人男性ボランティアのCT画像を利用して精密全身ボクセルファントム(以下、JMファントム)を開発した。JMファントムの特徴について、以前に原研で開発したボクセルMIRDファントム及び日本人成人男性ボクセルファントムとの比較を行った。JMファントムのボクセルサイズは、0.98×0.98×1mm3であり、線量評価にとって重要な臓器の形状等が精密に再現されている。また、JMファントムの臓器形状は、原研において以前開発した日本人成人ボクセルファントム(ボクセルサイズ:0.98×0.98×10mm3)と比較して、甲状腺や胃等の小さな、あるいは複雑な形状の臓器についてもリアリスティックに再現されていることを確認した。さらに、JMファントムの脳,腎臓,脾臓,膵臓,甲状腺及び膀胱における光子の自己吸収割合を評価し、他のファントムと比較した。その結果、臓器の重量,形状及び厚さは、光子の自己吸収割合の重要な決定要因の一つになることが示唆された。
35001208
Design consideration for high-energy-resolution neutron spectrometer based on associated particle detection using proton recoil telescope and time-of-flight technique for ITER
直井 紀拓*; 浅井 啓輔*; 井口 哲夫*; 渡辺 賢一*; 河原林 順*; 西谷 健夫
Review of Scientific Instruments 77(10), p.10E704_1-10E704_3(2006) ; (JAEA-J 02798)
- 核融合実験炉における中性子スペクトル計測は、燃焼プラズマ中のイオン温度(速度分布)を知る有力な手段である。国際熱核融合実験炉ITERにおいては、DT中性子(14.1MeV)に対し3%程度の高いエネルギー分解能と〜1×10-5cm2の検出効率が求められている。ITERにおける、このイオン温度測定用高エネルギー分解能中性子スペクトロメータの概念として、反跳陽子テレスコープ(PRT)法と二結晶型飛行時間(TOF)法を組合せた手法を新規に考案した。本手法は、従来のPRTやTOFで問題となっていた反跳陽子や散乱中性子の角度拡がりによるエネルギー分解能の悪化を原理的に抑制でき、検出効率を損なうことなくエネルギー分解能の向上が可能である。本方式の原理実証及び性能評価を行うため、プロトタイプのシステムを製作し、日本原子力研究開発機構核融合中性子源施設FNSにおいて単色DT中性子の測定を試み、半値幅で3.3%のエネルギー分解能が達成されることを実証した。その結果に基づく検討により、本システムがITERに対して最高出力から1桁以内の領域で適用可能である見通しが得られた。
35001209
Novel concept of time-of-flight neutron spectrometer for measurement of the D/T burning ratio in the ITER
浅井 啓輔*; 直井 紀拓*; 井口 哲夫*; 渡辺 賢一*; 河原林 順*; 西谷 健夫
Review of Scientific Instruments 77(10), p.10E721_1-10E721_3(2006) ; (JAEA-J 02799)
- 中性子スペクトロスコピーは、プラズマ中の核融合反応で発生するDD中性子,DT中性子の強度比の計測から燃焼に寄与したD/T比(燃料比)の評価に利用できる。本研究では、ITERプラズマ中心付近燃料比(D/T比)測定用に、飛行時間を測定する結晶対の前にDT中性子よりもDD中性子に対して大きな弾性散乱断面積を有する中性子散乱体(ラジエータ)を挿入することにより結晶対に入射する中性子のDD/DT強度比を上げ、DD中性子検出のS/N比向上を図る新しいシステム概念の中性子飛行時間スペクトロメータを提案した。このシステムでは飛行時間測定のトリガー信号を生成する検出器を入射ビームに直接曝すことがないため、飛行時間法の問題点であるアクシデンタルカウントを大幅に低減でき、微量のDD中性子検出に有利でもある。中性子散乱体として水(2cmφ,5cm厚)を採用したプロトタイプシステムを作製し、日本原子力研究開発機構FNSの加速器DT中性子源を用いた本概念の原理実証実験とモンテカルロシミュレーションを通して、本システムが中性子スペクトロメータとして成立することを示した。
35001210
Solvent extraction of palladium(II) with various ketones from nitric acid medium
Nguyen, H. T.; 渡邉 雅之; 木村 貴海
Solvent Extraction and Ion Exchange 25(3), p.407-416(2007) ; (JAEA-J 02800)
- 市販の17種のケトンのニトロベンゼン溶液を用いて硝酸水溶液からのパラジウムの溶媒抽出を行った。その結果、幾種類かのケトンでは硝酸水溶液からパラジウムを効果的に抽出可能であることを見いだした。また、結果の特徴として、2-オクタノン,2-ノナノン,2-トリデカノンや2-ウンデカノンをはじめとする2-メチルアルキルケトンと5-ノナノン、5-デカノン,5-ウンデカノンや6-ウンデカノンなのアルキル基が対称的なケトンで特に効果的な抽出が可能であることを見いだした。特に2-トリデカノンと2-ノナノンについては、3.0モル濃度のケトンを用いることで2.0モル以上の硝酸水溶液からパラジウムを効果的に抽出可能である。
35001211
A New "green" extractant of the diglycol amic acid type for lanthanides
長縄 弘親; 下条 晃司郎; 三田村 久吉; 須郷 由美; 野呂 純二*; 後藤 雅宏*
Solvent Extraction Research and Development, Japan 14, p.151-159(2007) ; (JAEA-J 02801)
- ランタノイドに対する新しい「グリーン」抽出剤として、ジグリコールアミド酸骨格を持つ化合物、DODGAAを合成した。この抽出剤は、炭素,水素,酸素、及び窒素のみからなることから、完全焼却処分が可能であり、なおかつ、水にほとんど溶解しないことがわかった。これらの性質から、焼却処分に伴って生じる廃棄物や水環境汚染の問題を回避できる。DODGAAのランタノイドに対する抽出・分離能力は、同じく完全焼却できるカルボン酸型抽出剤であるVersatic10よりも格段に優れている。また、現在、工業的に広く用いられているが環境にはやさしくはない高性能リン系抽出剤であるPC-88AやDEHPAの抽出・分離性能に匹敵するものであった。
35001212
Measurement of the fuel pin deflection in an assembly irradiated in FBR "JOYO"
勝山 幸三; 永峯 剛; 中村 保雄; 松元 慎一郎; 浅賀 健男; 古屋 廣高
Transactions of the American Nuclear Society 94, p.771-772(2006) ; (JAEA-J 02802)
- 高速実験炉「常陽」で照射した炉心燃料集合体のX線コンピュータトモグラフィ試験(以下CT試験)を実施し、得られたCT断面像から燃料集合体内の燃料ピンの配置状況を定量化した。その結果、これまで確認できなかった軸方向における燃料ピンの変位挙動を非破壊試験にて把握することが可能となるとともに、「常陽」炉心燃料集合体における最外周燃料ピンのラッパ管側への変位挙動を定量的に明らかにした。
35001213
地下水の地球化学調査にかかわるデータ品質評価手法の提案
水野 崇; Metcalfe, R.*; 岩月 輝希; 彌榮 英樹*
地下水学会誌 49(2), p.139-152(2007) ; (JAEA-J 02803)
- 地下水を取得する方法やその品質管理手法は統一されておらず、データの品質にも差が生じている。本稿では、調査時の品質管理や得られたデータを客観的に評価するための、国内におけるさまざまな調査研究機関が利用できる標準的な品質評価手法を確立することを目的とし、多様な環境で取得された地下水試料から得られる地下水データの品質評価手法を提案した。その結果、本研究で用いた品質評価手法は有効であり、品質評価を行ったデータを用いることで、より正確に地下深部の地球化学環境を議論できる可能性を示した。
35001214
海成堆積物の地下浅部における天水の浸透に伴う地下水のpH変化
石井 英一; 濱 克宏; 國丸 貴紀; 佐藤 治夫
地質学雑誌 113(2), p.41-52(2007) ; (JAEA-J 02804)
- 北海道北部の幌延地域に分布する新第三紀の海成堆積物における地下水のpHに寄与する水-岩石反応を把握するために、本堆積物の岩石学的特徴と地下水の地球化学的特徴を検討した。その結果、(1)本堆積物中の地下浅部における天水の浸透領域ではNaの溶脱が生じており、この溶脱がおもに岩石中のスメクタイト中のNa+と地下水中のH+との陽イオン交換反応によること,(2)地下浅部における地下水のpHが、上記に代表される陽イオン交換反応により規制されており、天水が浸透するとpHが上昇し、再び塩水に浸されるとpHが低下することが示された。
35001215
ITER計画の詳細
森 雅博
原子力eye 53(7), p.11-20(2007) ; (JAEA-J 02805)
- ITER計画は、核融合の科学的及び技術的妥当性を検証するための実験炉を国際共同で建設し、運転・実験を行う計画である。1985年の米ソ首脳会談での核融合エネルギーの国際共同開発に関する合意を契機にその概念設計活動が開始され、その後、工学設計活動(EDA),政府間協議を経て、2006年11月に日欧米露中韓印が共同でカダラッシュ(仏)に建設する実施協定の署名がなされた。具体的技術目標として、核燃焼性能に関しては、電磁誘導による運転方式においてQ≥10で300-500秒間の長時間燃焼の達成等を、工学技術に関しては、核融合に必要な主要な工学機器を統合しその有効性を実証すること等を設定して、それらを達成できる装置設計がなされている。ITERの物理的基盤に関しては、既存の実験装置を活用して物理データベースを強化するとともに、ITER運転へ外挿するうえでの不確実性の幅を減少する等の探求を行ってきた。ITER建設に必要な技術については、主要機器の実規模あるいは実機に拡張可能なモデルの製作と試験を行う大規模な研究開発等をEDAにおいて国際共同で実施した。その結果、確信を持ってITERを建設できる状況にある。
35001216
外国の開発動向
吉田 英俊
原子力eye 53(7), p.31-33(2007) ; (JAEA-J 02806)
- ITER参加極の核融合エネルギー研究開発に対する基本的な姿勢や背景などを概説する。欧州については、幅広いアプローチへの取り組み状況を含め、極内機関と欧州核融合開発協定(EFDA)の両面から解説する。米国については、ITERによる燃焼プラズマの実現が確実視されることから、核融合によるエネルギー開発の新たな動きを紹介する。また、急速に核融合研究開発の力をつけてきた韓国,中国,インドなどについても最近の動向を触れる。
35001217
遷移金属化合物における共鳴非弾性X線散乱の理論
野村 拓司; 五十嵐 潤一*; 高橋 学*
放射光 20(3), p.171-179(2007) ; (JAEA-J 02807)
- 最近、高輝度放射光を利用することにより、遷移金属化合物などのいわゆる相関の強い電子系における電子励起スペクトルが観測されている。特に、硬X線領域での遷移金属K吸収端における共鳴非弾性X線散乱(RIXS)実験により、光子の波数変化に依存した励起スペクトルが観測されている。本稿では、最近著者たちによって作られたRIXSの微視的理論を解説する。そこでは、散乱スペクトルが遷移金属d電子の動的密度相関関数に関係付けられることが重要である。幾つかの遷移金属酸化物で観測されているスペクトルの形状及びその波数依存性が半定量的に説明される。
35001218
傾斜計を用いた地下水流動評価法の開発とモデル解析
中谷 勝哉*; 松木 浩二*; 新井 孝志*; 大村 一夫*; 竹内 真司; 荒井 靖; 堀本 誠記*
Journal of MMIJ 123(1), p.17-25(2007) ; (JAEA-J 02808)
- Vascoほかの手法を改良して、傾斜データから地下水流動を推定する新たな手法を開発した。本手法の特徴は、(1)単位岩石体積あたりの地下水の体積変化(以下、単に地下水の体積変化と呼び、Δvと表す)やSkempton係数Bを要素内で一定としているVascoらの方法に対し、より詳細なΔvの空間分布を求めるため、要素内の任意点におけるΔvとBを各要素の節点の値から線形又は二次に内挿すること,(2)地下水の体積変化領域を明瞭に定義するため、設定した地下水の体積変化領域の境界においてΔvを0とすること、さらに、(3)解を得るための地表面傾斜量の二乗誤差に付加する拘束条件として、Vascoらの用いたΔvの1階偏微分の二乗和の代わりにΔvの2階偏微分の二乗和を用いることにある。この手法で線形に内挿する方法をInversion1, 二次に内挿する方法をInversion2と呼ぶ。はじめに手法の妥当性を確認するための注水解析を2つのモデルを用いて実施した。その結果、ゆっくり注水を行った場合(Model 1)は、Inversion1, 2とも理論解と整合し、Vascoほかの手法に比べて正確に地下水の体積変化を表現できることがわかった。一方、急激な注水を実施した場合(Model 2)の体積変化はInversion1, 2とも理論解を再現しなかった。これは解析的にΔvを決定するための要素数に比べて、実測値が少ないことが原因と考えられる。解析領域Vの大きさがΔvに与える影響について検討した。その結果、領域Vの大きさが2つの解析方法に与える影響は少ないことがわかった。解析の初期段階では領域Vは広い領域を設定してInversion1もしくはIversion2の解析を実施することが有利であることを示した。
35001219
傾斜データの逆解析による立坑掘削に伴う地下水流動の評価
中谷 勝哉*; 松木 浩二*; 新井 孝志*; 大村 一夫*; 竹内 真司; 荒井 靖; 堀本 誠記*
Journal of MMIJ 123(1), p.26-32(2007) ; (JAEA-J 02809)
- 地盤傾斜データに基づき逆解析手法を用いて、瑞浪超深地層研究所用地(岐阜県東濃地域)周辺の地下水流動を推定した。傾斜計は4地点設置し、立坑掘削に伴う変動を計測した。逆解析手法の特徴は、単位体積あたりの流体の体積変化量(Δv)を線形又は2次で内挿したこと,解析領域の境界でΔvを0とすること,解を得るための地表面傾斜量の二乗誤差に付加する拘束条件として、Δvの2階偏微分の二乗和を用いていることである。逆解析は3つの解析領域でケース分けをして実施した。その結果、解析領域の大きさに無関係に3つの領域で地下水体積が減少し、2つの領域で増加した。この地下水は研究所用地に存在する2本の断層に囲まれた領域の堆積岩中からくみ出されたと推定される。このことは、これまでの調査から2つの断層が遮水性を有し、水理的なバリアとして機能しているとの解釈と整合的である。以上のことから、本手法は傾斜データから地下水流動を評価できる手法であることが明らかとなった。
35001220
人形峠鉱山における蛍光ガラス線量計によるモニタリング結果
長柄 収一
Journal of MMIJ 123(4,5), p.200-205(2007) ; (JAEA-J 02810)
- 夜次鉱さいたい積場の放射線量率の把握を目的として、蛍光ガラス線量計(RPLD)を用いて放射線量率を測定した。その結果、鉱さいたい積場内部及び周辺の中,上流部において比較的高い値を示し、1m高さの放射線量率はバックグランド値の3倍程度の0.20-0.27μGy/hであった。また、第4四半期において、1m高さの放射線量率は低く、地表の放射線量率は高くなる傾向が見られた。
35001221
SiとTi表面での極薄酸化膜形成のリアルタイム表面分析
高桑 雄二*; 小川 修一*; 石塚 眞治*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿
Journal of Surface Analysis 13(1), p.36-84(2006) ; (JAEA-J 02811)
- 本稿では、SiとTi表面での酸化反応をリアルタイム観察するために開発した表面分析法を用いた最近の研究成果を紹介する。酸素吸着曲線,酸化状態,酸化膜厚,酸化膜の表面構造・形態,電子状態の時間発展から極薄酸化膜形成過程を調べるために、オージェ電子分光,反射高速電子回折(RHEED-AES),放射光内殻光電子分光(SR-XPS),He-I共鳴線を用いた価電子帯光電子分光(UPS)をリアルタイム表面分析に用いた。RHEED-AESによりSi酸化反応中に酸素吸着速度とエッチング速度を同時に求め、さらに、酸化の体積膨張に伴うSi原子放出を観察した。Ti(0001)表面酸化のRHEED-AES観察では、酸化膜がエピタキシャル成長し、酸素吸着曲線の変化に対応して酸化膜の表面形態が周期的に変化することを明らかにした。O1s, Si2p, Ti2p光電子スペクトルにおいて化学シフトが明瞭に観察され、SR-XPSを用いて酸化状態と酸化膜厚の時間変化を追跡した。UPSは価電子帯の状態密度だけでなく、欠陥準位によるバンドベンディングと仕事関数の情報を酸素吸着曲線と一緒に得るために有用である。
35001222
EPMAによるセメント硬化体のCl-の拡散係数と間隙構造の評価
三原 守弘; 松村 将充*; 長坂 昌朗*; 鳥居 和之*
コンクリート工学年次論文集 29(1), p.1023-1028(2007) ; (JAEA-J 02812)
- セメント硬化体中の塩化物イオン(Cl-)の拡散移動に関して、電子プローブ微小部分析法(EPMA)で得られた塩化物イオンの濃度プロファイルより見掛けの拡散係数を求めるとともに、水銀圧入法,反射電子像より硬化体の間隙構造を定量的に評価した。その結果、EPMAによるセメント硬化体の見掛けの拡散係数の取得方法の有効性,水セメント比と見掛けの拡散係数との関係が明らかになった。また、NaCl及びCaCl2溶液に浸漬したセメント硬化体の見掛けの拡散係数には明確な差異は認められなかった。
35001223
超高温ガス炉用セラミック被覆燃料開発
沢 和弘; 植田 祥平; 相原 純; 湊 和生; 小川 徹
日本原子力学会和文論文誌 6(2), p.113-125(2007) ; (JAEA-J 02813)
- 将来の経済的な水素製造に向けて超高温ガス炉(VHTR)の研究開発が進められている。950℃以上の目標ガス温度を得るためには、材料に関する問題が未解決となっている。従来の四重被覆燃料粒子についても、SiC層が1600℃を超えて使用できない点が弱点となっており、先進的被覆燃料粒子の開発が期待されている。SiCの替わりにZrCを用いた被覆燃料粒子が原子力機構で開発されてきた。その製造法,検査法などを、照射・照射後試験結果とともに紹介する。事故を模擬した1600℃を超える照射後加熱試験結果から、ZrC層が優れた希ガスや金属核分裂生成物の閉じ込め機能を有することが明らかになった。2004年度からは、原子力機構は文部科学省からの受託事業として、(1)スケールアップした被覆装置によるZrC被覆技術開発,(2)ZrC被覆層の検査技術開発、及び(3)ZrC層の照射・照射後試験を開始した。
35001224
小規模ナトリウム漏えい時の燃焼挙動
西村 正弘; 二神 敏; 大野 修司; 宮原 信哉
日本原子力学会和文論文誌 6(2), p.149-160(2007) ; (JAEA-J 02814)
- 1995年の12月に発生した原型炉「もんじゅ」事故に関して実施された一連の事故原因究明作業の過程において、小規模な漏えい(〜100kg/h)に対する安全対策設備、特にナトリウムとコンクリートの間の直接接触を防止するための床ライナ設備の健全性が注目された。床ライナの健全性に影響を与える重要な因子としては、構造強度に影響する温度が挙げられる。もんじゅ事故のように小規模な漏えい時は、燃焼の全体のエネルギーは大規模な漏えいに比べて小さいものの、熱が限定された領域に移行することにより、ライナ最高温度を上昇させる要因となりうる。しかし、このような影響については、これまで実験的に把握されていなかった。本研究では、ナトリウム小規模漏えい時のライナ最高温度とこれに影響を及ぼす因子である燃焼速度とナトリウムプール拡がり挙動を明らかにするために、漏えい高さ,湿度,漏えい率をパラメータとした一連の実験を行い、その成果をまとめた。
35001225
原子炉圧力容器用確率論的破壊力学解析コードPASCAL ver.2の開発
小坂部 和也; 鬼沢 邦雄; 柴田 勝之; 鈴木 雅秀
日本原子力学会和文論文誌 6(2), p.161-171(2007) ; (JAEA-J 02815)
- 軽水炉構造機器の健全性に関する研究の一環として、平成14年度以降確率論的破壊力学解析コード(PFM Analysis Structual Components in Aging LWR)の改良整備を行っている。このコードは、原子炉圧力容器に加圧熱衝撃(PTS: Pressurized Thermal Shock)等の過渡荷重が発生した場合の破損確率を解析するコードである。これまでに実施してきた機能改良や感度解析を通じて得られた知見に基づく標準的解析手法を反映して、グラフィカルユーザーインターフェース(GUI)を含むPASCAL ver.2を開発した。PASCAL ver.2の解析機能及び標準的解析手法について説明するとともに、破壊確率に対する非破壊検査の精度の影響のほか、主な機能の検証解析結果について述べる。
35001226
現行の原子炉圧力容器の健全性評価手法に対するPASCAL ver.2を用いた確率論的検討
小坂部 和也; 鬼沢 邦雄; 柴田 勝之; 鈴木 雅秀
日本原子力学会和文論文誌 6(2), p.172-182(2007) ; (JAEA-J 02816)
- 軽水炉構造機器の健全性に関する研究の一環として、平成14年度以降確率論的破壊力学解析コードPASCAL(PFM Analysis of Structural Components in Aging LWR)の改良整備を行っている。このコードは、原子炉圧力容器に加圧熱衝撃(PTS: Pressurized Thermal Shock)等の過渡荷重が発生した場合の破損確率を解析するコードである。現行の健全性評価手法に対するPASCAL ver.2を用いた確率論的検討の例として、日本機械学会の発電用原子力設備規格維持規格に規定されている標準検査にかかわるパラメータの感度解析と、日本電気協会の原子力発電所用機器に対する破壊靭性の確認試験方法に規定されている健全性評価手法に従った決定論解析と確率論解析の結果の相関について述べる。
35001227
地下水の流動経路における原位置の酸化還元緩衝能力の評価; 特に硫酸還元緩衝能力について
井岡 聖一郎; 岩月 輝希; 天野 由記; 古江 良治*
日本水文科学会誌 37(1), p.3-8(2007) ; (JAEA-J 02818)
- 地層処分の安全評価の観点に立つと、地下水の流動により放射性核種が輸送される地下水の流動経路において酸化還元緩衝能力の評価を原位置で実施することが重要である。本研究では、地下水の主要な流動経路としての役割を果たしている基盤花崗岩の不整合面上部の礫岩層(土岐夾炭累層)を研究対象として、原位置における酸化還元緩衝能力(硫酸還元速度)の評価を実施した。本研究の結果、原位置における礫岩層の酸化還元緩衝能力は、評価開始初期の9か月は認められたが、その後の約15か月間は、ほとんど認められなかった。この理由として、微生物の代謝活性を持続させる有機物などの栄養源が消費され、特定の微生物にとって生育環境が適さなくなった可能性がある。したがって、有機物を豊富に含む岩相が地下水の流動経路近傍に存在していても地下水の流動経路における酸化還元緩衝能力は、長期間持続しない場合があると考えられる。
35001228
先進トカマクプラズマの電流分布制御
鈴木 隆博
プラズマ・核融合学会誌 83(5), p.434-438(2007) ; (JAEA-J 02820)
- トカマク装置においては平衡維持のためプラズマ電流を必要とし、さらにその電流分布が閉じ込めや安定性に大きな影響を与えるという本質のため、電流分布制御は非常に重要な課題となっている。ここでは、トカマク装置における電流分布制御研究の現状と課題について議論する。特に、高圧力を有する先進トカマクにおける電流分布制御について、大型トカマク装置JT-60Uでの最近の実験結果をもとに説明する。
35001229
高閉じ込めプラズマの制御
坂本 宜照; 居田 克巳*
プラズマ・核融合学会誌 83(5), p.439-445(2007) ; (JAEA-J 02821)
- 高閉じ込めプラズマは、世界各国のトカマク,ヘリカル装置において得られており、精力的な研究が進められている。高閉じ込めプラズマの制御には、閉じ込め改善機構やそれに対する応答特性の理解が必要である。例えばトカマク,ヘリカルともに電場シアが輸送障壁形成に大きく関与する物理量の一つであるが、電場シアの形成機構やそれに対する輸送の応答は異なっている。本稿では、トカマク,ヘリカルにおける高閉じ込めプラズマ制御の現状について概観し、定常核融合炉に向けての今後の課題について述べる。
35001230
MHD不安定性の回避と抑制
小関 隆久; 渡邊 清政*
プラズマ・核融合学会誌 83(5), p.446-452(2007) ; (JAEA-J 02822)
- 高効率の定常核融合炉を目指すには、磁場に対するプラズマ圧力の比であるベータ値を高めることが不可欠であるが、ベータ値の上昇に伴い、圧力駆動型のMHD不安定性あるいは圧力上昇と結合した電流駆動型の不安定性が発生し、ベータ値上昇の制限やプラズマ崩壊を引き起こしている。トカマク型装置では、高ベータ化に伴い新古典テアリングモードや抵抗性壁モードの回避・抑制が直面する課題であるが、電子サイクロトロン波による電流駆動やプラズマ回転による制御の研究が精力的に行われて、抑制の手法が確立されつつあり、導体壁の安定化効果を期待した高ベータ化への展望が開けつつある。一方、ブートストラップ電流割合の増加により分布制御の自由度が低下するため、定常高ベータプラズマの安定化に向けて分布の最適化が課題となっている。ヘリカル装置による高ベータ実験において交換型MHDモードの発生が観測されたが、静的な共鳴磁場を用いた不安定性制御の有用性が示され、懸念されていた弱磁気シア/磁気井戸配位のモジュラー型でのバルーニングモードに対しては磁場配位制御が抑制に有効であることが検証されている。
35001231
燃料補給と熱・粒子制御
竹永 秀信; 森崎 友宏*
プラズマ・核融合学会誌 83(5), p.453-459(2007) ; (JAEA-J 02823)
- 炉心プラズマの定常化に向けた効率的な燃料補給シナリオ、及び効果的な熱除去・粒子循環を実現するための熱・粒子制御に関する研究の現状と展望を概説した。最初に、核融合炉で想定される熱・粒子バランスを示し、そこでの課題を明らかにした。燃料補給及び熱・粒子制御に関しては、トーラスプラズマ共通の課題が多い。本章では、核融合炉での燃料補給法と想定されている固体ペレット入射のプラズマ特性に与える影響,効果的な熱除去を実現するためのダイバータ板への熱負荷低減、及びトリチウムバランスに大きな影響を与える壁材でのトリチウムリテンションに焦点を当て、トカマク装置とヘリカル装置での研究を対比させながら概説した。
35001232
トカマク・ダイバータとスクレイプ・オフ層における高速プラズマ流
朝倉 伸幸
プラズマ・核融合学会誌 83(5), p.501-508(2007) ; (JAEA-J 02824)
- 近年、トカマクにおける周辺プラズマ研究では、亜音速から音速に達する速いプラズマ流の存在が認識され、その発生機構の理解が実験及びシミュレーションにより進展している。スクレイプオフ層において磁力線に沿うプラズマ流は、亜音速で低磁場側スクレイプオフ層から高磁場側ダイバータへと向かうことが広く認識されているが、トーラスの低磁場側でのプラズマ圧力の増加及びプラズマ・ドリフトの影響によることが明らかになってきた。ダイバータで熱負荷を低減するため非接触プラズマを発生させる際、プラズマ流はイオン音速レベルまで増加する。超音速プラズマ流の発生の可能性についても解説する。
35001233
In-situ X-ray diffraction study on structural evolution of InAs islands on GaAs(001) during annealing
高橋 正光; 海津 利行; 水木 純一郎
AIP Conference Proceedings 893 , p.75-76(2007) ; (JAEA-J 02825)
- Stranski-Krastanov成長により形成したナノ結晶は、平衡状態にはなく、アニールすることで構造変化を起こす。この構造変化は、ナノ結晶間の化学ポテンシャルの違いによって引き起こされる。格子不整合を持つ基板とナノ結晶との組合せでは、化学ポテンシャルの違いは、格子ひずみの寄与も含む。本論文では、格子ひずみに敏感なその場X線回折の測定をもとに、ナノ結晶の構造変化を議論する。実験はSPring-8の原子力機構ビームラインBL11XUで行った。X線回折計と分子線エピタキシー装置とを組合せ、アニール中の格子ひずみの変化とナノ結晶の高さの変化とを測定した。観測された構造変化は、430℃から480℃の間で変化させた基板温度によって、顕著な違いを示した。アニールによる構造変化の過程では、連続的にInAsを成長させた場合と同様、熱的に励起される合金化がひずみエネルギーの緩和に主要な役割を果たしていると考えられる。
35001234
Theoretical RCI simulation for spectra emitted from Sn and Xe ions as an EUV light source
香川 貴司*; 西原 功修*; 佐々木 明; 小池 文博*
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.7 , p.245-248(2006) ; (JAEA-J 02826)
- Sn, Xeの多価イオンは複雑な構造を持ち、そのスペクトルの解析には数値シミュレーションが不可欠であるが、発光に寄与する準位に対して配置間相互作用(CI)の効果が大きく、発光線の遷移波長や強度を正確に求めることは従来困難とされてきた。本報告では、複数の異なる原子構造コード及び実験結果の間の相互比較によって、原子データの精度を向上させることを目標として行った研究の成果の一つとして、相対論的配置間相互作用(RCI)を含む原子構造コードによって、9〜14価のSnイオンと8〜13価のXeイオンの、EUV領域(波長13.5nm領域)におけるスペクトルの解析を行った結果を示す。
35001235
Doping effect on the charge ordering in LuFe2O4
松尾 祥史*; 篠原 聡*; 森 茂生*; 堀部 陽一*; 吉井 賢資; 池田 直*
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.966 (Internet) , 6p.(2007) ; (JAEA-J 02827)
- 透過電子顕微鏡により、LuFe2O4の電荷秩序につき、Fe2+をCu2+に置換した効果について調べた。LuFe2O4の電荷秩序は、3倍周期を持つ10-20nmスケールのドメインの存在によって特徴付けられる。一方、Cu置換した場合(LuFeCuO4)には、電荷秩序は起こらなくなり、局所歪みが発生することが観測された。実空間の格子像からは、三角格子上のFe3+とCu2+の短距離秩序を持つナノスケールのクラスターの存在が見いだされた。また、磁化測定からは、LuFeCuO4の磁気転移温度は50Kと、LuFe2O4の250Kより大幅に低いことがわかった。
35001236
Ferroelectricity from electron ordering
池田 直*; 森 茂生*; 吉井 賢資; 松尾 祥史*
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.966 (Internet) , 9p.(2007) ; (JAEA-J 02828)
- 最近見いだしたRFe2O4の強誘電性について報告する(R=Y, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu)。放射光などを用いた実験により、本系の強誘電性は、鉄イオンの実空間電荷秩序による新規な機構に由来するものである。この電荷秩序は、三角格子上の電荷相互作用のフラストレーションによって引き起こされる。また、この誘電性は、鉄電子の秩序化によるものであることから、結晶格子との結合が弱い可能性があり、劣化の少ない素子などの応用できる可能性がある。
35001237
Installation of beam monitor sensors in the LINAC section of J-PARC
佐藤 進; 富澤 哲男; 青 寛幸; 上野 彰; 秋川 藤志*; 五十嵐 前衛*; Lee, S.*
Proceedings of 10th European Particle Accelerator Conference (EPAC '06) (CD-ROM) , p.1151-1153(2006) ; (JAEA-J 02829)
- J-PARC加速器LINACにおけるビーム検出器には、複数のタイプが用いられる。ビーム位置検出器,ビーム形状検出器,ビーム拡がり検出器,ビーム電流検出器,ビーム位相検出器,ビーム損失検出器などである。これらの検出器は現在、加速器への組込みが進められている。検出器の組込み手法,鍵となる知見について報告を行う。一例として、ビーム位置検出器は組込むべき四重極電磁石に対して、高い位置精度で組込まれるよう配慮されている。これらの技術に関して報告する。
35001238
Two-dimensional optical measurement of waves on liquid lithium jet simulating IFMIF target flow
伊藤 和宏*; 伊藤 太郎*; 久木田 豊*; 小寺沢 宏之*; 近藤 浩夫*; 山岡 信夫*; 堀池 寛*; 井田 瑞穂; 中村 秀夫; 中村 博雄; 室賀 健夫*
Proceedings of 14th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-14) (CD-ROM) , 6p.(2006) ; (JAEA-J 02830)
- 高エネルギービームのターゲットとして提案されている液体リチウムジェットの表面に生じる波の形状を、単一のレーザー光のジェット表面からの反射を利用して計測した。表面波の局所の傾斜について、流れ方向及び流れと垂直方向の成分を計測し、最小自乗法による三角関数フィッティングを行うことで計測限界による信号の一部欠損を補った。さらに、波形を線形表面張力波に対する分散関係に基づいた波の位相速度から予測した。ジェット表面の波の伝播方向も、波の表面の傾斜の積分から得られる振幅が流れの方向と流れに垂直な方向で合理的に一致すると仮定することで求めた。これらの結果から、ジェットの流速が1.2m/sの時、計測地点での表面波は傾斜が0.32rad,波長4.2mm、振幅は0.06mmの斜め波であると同定した。
35001239
Methodology of local instantaneous interfacial velocity measurement in multi-dimensional two-phase flow
Shen, X.*; 三島 嘉一郎*; 中村 秀夫
Proceedings of 14th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-14) (CD-ROM) , 8p.(2006) ; (JAEA-J 02831)
- 気液二相流では気液各相の運動量,熱,質量が気液界面を通じて密接に結びついているため、界面パラメータを正確に把握する必要がある。とりわけ界面の速度は、界面面積濃度など主要なパラメータの評価において中心的役割を果すため、二相流解析では最も重要なパラメータの1つだが、その計測は容易ではない。このため、これまでに開発した界面計測理論を複数の4センサープローブの利用に拡張することで、特に、3つの独立したプローブを用いた局所の瞬時3次元2相流界面速度計測法を提案する。ところで、5つ以上のセンサーを有するプローブは、センサーを共有することで3つの独立した4センサープローブと見なせるため、5センサーないし6センサープローブで提案する計測法が構築できる。ここでは、6センサープローブを開発し、3次元の水/空気二相流計測に応用した。その結果、差圧計等を用いた平均的計測法との比較により、開発した計測手法が精度よく二相流計測を行えることを確認した。
35001240
Development of design technology on thermal-hydraulic performance in tight-lattice rod bundle, 5; Large paralleled simulation by the advanced two-fluid model code
三澤 丈治; 吉田 啓之; 秋本 肇
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM) , 4p.(2007) ; (JAEA-J 02832)
- Japan Atomic Energy Agency (JAEA) develops three dimensional two fluid model analysis code ACE-3D. Parallelization based on Message Passing Interface (MPI) is introduced to ACE-3D for the purpose of calculation time reduction. In order to investigate the parallelization efficiency, the computation with about 9 million meshes has been performed. It is confirmed that parallelization efficiency over 80 percent can be obtained with 252 CPU. The two phase flow analysis in the channel which simulates the rod bundles is performed. The obtained results are agreement with experimental result qualitatively. Therefore, it is concluded that ACE-3D can be applied to the thermal hydraulic analysis in the rod bundle.
35001241
Radiolysis studies of amidic extractants for partitioning of HLW
須郷 由美; 佐々木 祐二; 木村 貴海; 関根 勉*
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM) , 5p.(2007) ; (JAEA-J 02833)
- 高レベル廃液(HLW)中のアクチノイドイオンの分離に有用な抽出剤N,N,N',N'-テトラオクチルジグリコールアミド(TODGA)を用いる分離プロセスを開発するにあたり、強い放射線場における抽出剤の安定性を調べるとともに、HLW中に含まれるアクチノイドイオンや核分裂生成物イオンの溶媒抽出におよぼす放射線の影響を調べた。TODGAは放射線に対して比較的アミド結合が弱いものの、照射後試料を用いた溶媒抽出実験の結果、TODGAの放射線分解による抽出能の劣化は認められず、実プロセスでの繰り返し利用が可能であるとの知見を得た。
35001242
Entrainment of water around a single rod immersed in water pool with gas jet impingement, 2
田村 武士*; 曽我 和生*; 杉山 憲一郎*; 奈良林 直*; 大島 宏之; 須田 一則
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM) , 6p.(2007) ; (JAEA-J 02834)
- ナトリウム冷却高速炉の蒸気発生器安全評価の観点から、ナトリウム-水反応に伴う伝熱管の二次破損現象を評価することが重要な課題となっており、SERAPHIMコードの開発が進められている。本研究では、SERAPHIMコードの検証を目的として、ナトリウムプール中でも使用可能なボイド率測定技術を開発するとともに、水プール中に設置した丸棒にアルゴンガスジェットを衝突させる実験を行い、丸棒周囲のボイド率を測定した。実験より、丸棒表面から数mm離れた位置ではボイド率が1より小さい値になることがわかり、過去の研究で得られたガスジェット中には水がエントレインされるという知見に一致することを確認した。ただし、ガス流速の高い条件では、ジェットが衝突する側のよどみ領域で水がエントレインされずにボイド率が1になることもわかった。以上の知見とともに、ナトリウムプール中でもボイド率を測定できる見通しを得た。
35001243
Integrated on-line plant monitoring system for HTTR using neural networks
鍋島 邦彦; 松石 智美*; 牧野 純*; Subekti, M.*; 大野 富生*; 工藤 和彦*; 中川 繁昭
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM) , 6p.(2007) ; (JAEA-J 02835)
- HTTR(熱出力30MW)のオンライン監視システムにニューラルネットワークを適用した。本システムでは、幾つかのニューラルネットワークがそれぞれ独立に、異なる構成,入出力信号,学習則で、プラント動特性をモデル化している。その中の1つである自己相関型MLPは、正常な運転データのみで学習を行い、プラント全体に渡る信号を予測することで、リアルタイム監視を行うものである。そのほかのネットワークは、オンラインでの反応度予測及び監視,ヘリウムリークの監視を行う。オンラインテストの結果から、それぞれのニューラルネットワークが精度良い予測と信頼性のある異常検知をできることが示された。
35001244
Innovative alpha radioactivity monitor for clearance level inspection based on ionized air transport technology, 2; CFD-simulated and experimental ion transport efficiencies for uranium-attached pipes
平田 洋介*; 中原 克彦*; 佐野 明*; 佐藤 光吉*; 青山 佳男; 宮本 泰明; 山口 大美; 南部 健一*; 高橋 浩之*; 小田 昭紀*
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM) , 6p.(2007) ; (JAEA-J 02836)
- 大型廃棄物のクリアランス検認を可能にする計測システムの実用性を確認するため、実ウランサンプルを使用してα放射能を測定した。本件は、測定に対応して行った、実廃棄物に対する3次元CFDシミュレーションの結果についての報告である。構築したイオン輸送モデルを用い、2種類の廃棄物パイプに対してイオンの輸送効率を計算して実験と比較し、妥当な結果を得た。
35001245
Innovative alpha-radioactivity monitor for clearance level inspection based on ionized air transportation technology, 1; Comparison with mass spectral analysis using uranium-attached samples
青山 佳男; 宮本 泰明; 山口 大美; 佐野 明*; 内藤 晋*; 隅田 晃生*; 泉 幹雄*; 前川 立行*; 佐藤 光吉*; 南部 健一*; 高橋 浩之*; 小田 昭紀*
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM) , 6p.(2007) ; (JAEA-J 02837)
- α線標準線源でイオン電流を校正し求めたウランが付着したサンプルの放射能は、化学分析で求めた放射能から約40%低かった。そこで、ひとつのサンプルの化学分析結果を用いてイオン電流を再校正した結果、すべてのサンプルのα放射能を誤差10%以内で評価できることを確認した。
35001246
Numerical investigation of cross flow phenomena in a tight-lattice rod bundle using advanced interface tracking method
Zhang, W.; 吉田 啓之; 小瀬 裕男*; 大貫 晃; 秋本 肇; 堀田 亮年*; 藤村 研*
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM) , 8p.(2007) ; (JAEA-J 02838)
- 原子力機構において開発された二相流詳細解析コードTPFITによるサブチャンネル間流体混合の解析結果について、二相流の変動特性に着目し、サブチャンネル間の差圧,気相混合係数と液相混合係数についての相関関数を用いた統計解析を行い、サブチャンネル間流体混合現象を支配する時間スケールを評価した。また、相関関数に与える、サンプリングデータ数と時間間隔,二相流の流動様式,燃料棒ギャップ幅及び混合部の入口と出口などの影響を検討した。さらに、流体混合の局所的特性と流れに伴う全体的変動特性を評価した。
35001247
Development of design technology on thermal-hydraulic performance in tight-lattice rod bundles, 4; Numerical evaluation of fluid mixing phenomena using advanced interface-tracking method
吉田 啓之; 永吉 拓至*; 高瀬 和之; 秋本 肇
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM) , 8p.(2007) ; (JAEA-J 02839)
- Thermal-hydraulic design of the current boiling water reactor (BWR) is performed by correlations with empirical results of actual-size tests. Development of a method that enables the thermal-hydraulic design of nuclear rectors without these actual size tests is desired, because these tests take a long time and entail great cost. For this reason we developed an advanced thermal-hydraulic design method for FLWRs using innovative two-phase flow simulation technology. In this study, detailed two-phase flow simulation code using advanced interface tracking method: TPFIT is developed to get the detailed information of the two-phase flow. We tried to verify the TPFIT code comparing with the 2-channel air-water and steam-water mixing experimental results.
35001248
Development of design technology on thermal-hydraulic performance in tight-lattice rod bundles, 2; Rod bowing effect on boiling transition
Liu, W.; 玉井 秀定; 呉田 昌俊; 大貫 晃; 高瀬 和之; 秋本 肇
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM) , 8p.(2007) ; (JAEA-J 02840)
- 燃料棒曲がり効果試験体を用いて、定常及び過渡時限界出力試験を実施し、高稠密格子炉心での除熱限界に関する燃料棒曲がりの影響を評価した。その結果、定常時の限界出力は、曲がりのない基準試験体と比べて、10%程度低下することがわかった。また、現在開発されている水冷却増殖炉で想定される異常な過渡変化時の限界出力は、準定常と見なすことができることを確認した。
35001249
Development of design technology on thermal-hydraulic performance in tight-lattice rod bundle, 3; Numerical estimation on rod bowing effect based on X-ray CT data
三澤 丈治; 大貫 晃; 光武 徹*; 勝山 幸三; 三澤 進*; 永峯 剛; 中村 保雄; 秋本 肇
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM) , 8p.(2007) ; (JAEA-J 02841)
- In this study, the rod positions in the rod bowing test section were measured using the high energy X-ray computer tomography (X-ray-CT). Based on the measured rod positions data, the subchannel analysis by the NASCA code was performed, in order to investigate applicability of the NASCA code to BT estimation of the rod bowing test section, and influence of displacement from design-based rod position upon BT estimation by the NASCA code.
35001250
Control technique of high-cycle thermal fatigue at a mixing tee with a 90-degree bend upstream by changing its location
小原 啓*; 結城 和久*; Hoseini, S. M.*; 橋爪 秀利*; 田中 正暁
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM) , 10p.(2007) ; (JAEA-J 02842)
- 上流側に90度の曲がり管(エルボ)を有するT字合流配管でのサーマルストライピング現象による配管構造材の熱疲労に関する実験研究を実施した。配管合流部では高低温流体の混合により、流体中で温度変動が発生する。その流体中の温度変動が配管表面に輸送されると、配管表面に温度変動をもたらされるとともに、その温度変動特性に応じて応力変動が発生する。温度変動特性及び構造材側の条件によっては熱疲労による損傷条件を起こす可能性がある。このとき、上流側に曲がり管を設置すると、曲がり管内で発生する2次流れによって下流の配管合流部における温度変動特性は、曲がり管のない直管体系とは異なる特性を示す。曲がり管出口と枝配管との距離が温度変動特性を支配する重要なパラメータとなり、その距離によっては温度変動を抑制する方向に作用し、間接的に温度変動を制御することにも繋がる。そこで、曲がり管出口と枝配管との距離をパラメータとして水流動実験によって温度変動特性と、その制御可能性について調べた。
35001251
Development of design technology on thermal-hydraulic performance in tight-lattice rod bundles, 6; Estimation of void fraction
呉田 昌俊; 玉井 秀定; 佐藤 隆; 柴田 光彦; 大貫 晃; 秋本 肇
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM) , 11p.(2007) ; (JAEA-J 02843)
- 稠密バンドル流路内のボイド率の評価を目的とした7本,14本,19本,37本バンドルボイド率計測実験及びスペーサ効果実験を大気圧から実機と同圧・同温度条件の範囲で実施し、設計用数値解析コードやドリフト・フラックスモデルとの比較によるボイド率予測手法の検証を行った。設計用コードであるNASCA,ACE-3D,TPFIT,TRAC-BF1、及びドリフト・フラックスモデルを定性的・定量的に検証し、ほぼすべての予測手法が稠密バンドル体系においても定性的に実験データと一致することを確認した。
35001252
Development of thermal-hydraulic code coupled with heat conduction in structure for thermal striping phenomena; Development of calculation module for temperature distribution in structure
田中 正暁; 大島 宏之
Proceedings of 2007 ASME-JSME Thermal Engineering Conference and Summer Heat Transfer Conference (CD-ROM) , 10p.(2007) ; (JAEA-J 02844)
- サーマルストライピング現象を対象として、熱流動場と構造材内温度場を一貫して解析する数値解析コードを開発している。本報では、数値解析手法の詳細について述べるとともに、構造体内温度場解析機能について基本検証結果とT字配管合流部への適用結果を報告する。
35001253
Numerical investigation of sodium-water reaction phenomenon in a tube bundle configuration
高田 孝*; 山口 彰*; 内堀 昭寛; 大島 宏之
Proceedings of 2007 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2007) (CD-ROM) , 8p.(2007) ; (JAEA-J 02845)
- ナトリウム冷却高速炉に対する安全評価の観点から、蒸気発生器内で伝熱管が破断した場合に生じるナトリウム-水反応現象を解明することが重要な課題となっている。そこで本研究では、管群構造を有するSWAT-1R試験体系を対象にNa-水反応現象の数値解析を実施し、解析で得られた水漏洩率や温度分布を実験データと比較することで解析手法の適用性を検討した。また、メカニズム解明の観点から、反応領域における気相体積率,反応生成物濃度等の分布についても調査した。水漏洩率や温度分布に関して解析結果と実験結果がよく一致し、数値解析手法の妥当性を確認することができた。体系内最高温度は約1300℃でほぼ一定に保たれる結果となったが、調査の結果、水蒸気とナトリウムの界面に水素ガスが存在して反応を抑制することや、水酸化ナトリウムの蒸発が温度の上昇を抑制することが主な原因であることがわかった。伝熱管の二次破損が発生する可能性を評価することは今後の重要な課題であるが、本研究で検証した数値解析手法は二次破損の評価に対しても有力なツールになると考えられる。
35001254
Density limit in discharges with high internal inductance on JT-60U
山田 弘司*; 竹永 秀信; 鈴木 隆博; 藤田 隆明; 滝塚 知典; 鎌田 裕; 朝倉 伸幸; 津田 孝; 武智 学; 松永 剛; 三浦 幸俊
Proceedings of 21st IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2006) (CD-ROM) , 8p.(2007) ; (JAEA-J 02846)
- トカマク装置での運転密度限界に関する物理機構を明らかにするために、運転密度限界に対する周辺部磁気シアの効果について調べた。JT-60Uにおいてプラズマ電流ランプダウンにより周辺部磁気シアを強めた場合、トカマクでの密度限界の指標であるグリーンワルド密度の1.5倍の密度(fGW=1.5)で、かつ良好な閉じ込め特性(H89PL=1.5)を維持したプラズマを過渡的に得た。このとき、周辺部磁気シアの指標である内部インダクタンス(li)は2.8に達している。このようなプラズマは通常の電流フラットトップでは実現できていない。li =1.22, fGW=1.23でディスラプションした場合と、l i =1.60, fGW=1.41でディスラプションしなかった場合を比較した結果、後者は周辺密度が高いものの、周辺温度も高く、またモーショナルシュタルク効果を利用して測定した周辺部磁気シアが強いことがわかった。テアリングモードのMHD安定性解析では、周辺磁気シアの強さによる両者の違いは顕著に見られない。liが大きい場合は、閉じ込め特性の改善により周辺温度が高くなることが、高い密度を得ることができた原因であると考えられる。
35001255
Overview of JT-60U results for development of steady-state advanced tokamak scenario
竹永 秀信; JT-60チーム
Proceedings of 21st IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2006) (CD-ROM) , 15p.(2007) ; (JAEA-J 02847)
- JT-60Uにおける先進定常トカマク開発に向けた最新成果を概説する。JT-60Uでは、運転領域拡大のため、トロイダルリップル低減を目的にフェライト鋼タイルを真空容器内に設置した。フェライト鋼タイル導入により、高速イオンの損失が低減し、それにより誘起されていたプラズマ電流と逆方向へのプラズマ回転が減少した。大体積Hモードプラズマでは、ペデスタルでの回転が逆方向から正方向へ変化するにつれ、ペデスタル圧力が上昇し、閉じ込め性能も向上した。また、大体積配位でも高ベータ実験が可能となり、それにより壁安定化効果を利用して壁無しのベータ限界を超える高規格化ベータ値4.2を得た。抵抗性壁モードの安定化に必要なプラズマ回転を調べた結果、従来考えられていたより小さいプラズマ回転でも安定化されることを明らかにした。さらに、プラズマ回転を正方向へ変化させることにより、規格化ベータ値2.3を高い閉じ込め性能(H98〜1)で、電流拡散時間の12倍に相当する23.1秒間維持することに成功した。この維持時間は、壁での粒子吸蔵特性が変化する時間スケールで制限されている。その他、高い自発電流割合(70-100%)を持つ負磁気シアプラズマの開発や実時間電流分布制御,内部輸送障壁等に関する物理研究について報告する。
35001256
Upgrade of beam diagnostics in LEBT and MEBT of J-PARC LINAC
佐藤 進; 富澤 哲男; 近藤 恭弘; 上野 彰; 秋川 藤志*; 五十嵐 前衛*; Lee, S.*; 久保田 親*; 池上 雅紀*
Proceedings of 23rd International Linear Accelerator Conference (LINAC 2006) (CD-ROM) , p.268-270(2007) ; (JAEA-J 02848)
- J-PARC LINACのLEBT及びMEBT区画でのビーム診断系の改良を行った。3つのビーム電流モニター,2つのビーム位相モニターを増設した。LEBTとMEBT区画は、機器が密に設置されており、モニターの追加には機器同士を直接溶接するなどの工夫が必要である。ビーム診断系の改良についての詳細を報告する。
35001257
Performance of a digital LLRF field control system for the J-PARC linac
道園 真一郎*; 穴見 昌三*; 山口 誠哉*; Fang, Z.*; 小林 鉄也; 鈴木 浩幸
Proceedings of 23rd International Linear Accelerator Conference (LINAC 2006) (CD-ROM) , p.574-576(2007) ; (JAEA-J 02849)
- J-PARCリニアックでは20台の大電力クライストロンが据え付けられる。加速電界には位相,振幅それぞれ1度,1%の安定性が要求されている。これを実現するためにFPGA及びDSPを用いたデジタルフィードバック/フィードフォワード制御システムを用いる。FPGAは2空洞のベクターサムに対して高速PI制御が可能である。安定性を測定した結果、RFパルス内(500μsフラットトップ)で振幅,位相それぞれ±0.15%,±0.15度の安定度が得られた。またDSPにより自動空洞チューナー制御にも成功した。この場合、空洞の入力信号と空洞からのピックアップ信号の位相差を測定することで空洞の共振点を合わせる。さらにビームローディングを模擬した試験を行った。その結果、適切なフィードフォワード制御を行うことで振幅,位相それぞれ±0.3%,±0.15度の安定性が得られた。
35001258
Performance of RF reference distribution system for the J-PARC linac
小林 鉄也; 千代 悦司; 穴見 昌三*; 道園 真一郎*; 山口 誠哉*
Proceedings of 23rd International Linear Accelerator Conference (LINAC 2006) (CD-ROM) , p.583-585(2007) ; (JAEA-J 02850)
- リニアックの据付(第I期)はほぼ完了し、今年の12月からビームコミッショニングが始まる予定になっている。本リニアックの高周波基準信号分配システムでは基準信号を光信号により増幅・分配しクライストロンギャラリーに並ぶ約60か所の高周波加速制御装置へと伝送する。これまでの研究会でシステムの全体構成や各光コンポーネントの開発について報告してきた。昨年度、実機における基準信号分配システムが完成し、その位相安定性を評価した結果、期待される性能(位相変動±0.3度以内)が達成されていることを確認した。
35001259
RF characteristics of the SDTL for the J-PARC
伊藤 崇; 浅野 博之; 森下 卓俊; 山崎 良成; 田中 宏和*; 内藤 富士雄*; 加藤 隆夫*; 高崎 栄一*
Proceedings of 23rd International Linear Accelerator Conference (LINAC 2006) (CD-ROM) , p.740-742(2007) ; (JAEA-J 02851)
- J-PARCで用いられるSDTL空洞は、H-ビームを50MeVから191MeVまで加速する。われわれは、SDTL空洞の高周波特性を測定し、電場分布の調整を行った。予測していたQ値はSUPERFISHの値の80%程度であったが、測定されたQ値は90%以上であり、ビーム加速に要求される高周波電力の低減が可能であることを確認した。また、すべての空洞においてビーム加速軸上の電場分布のばらつきを±1%以内に調整し、安定したビーム加速の可能性を示した。
35001260
Transportation of the DTL/SDTL for the J-PARC
伊藤 崇; 浅野 博之; 森下 卓俊; 山崎 良成; 内藤 富士雄*; 高崎 栄一*; 吉野 一男*; 田中 宏和*; 加藤 隆夫*; 壁谷 善三郎*; 柿崎 真二*; 鈴木 喜一*
Proceedings of 23rd International Linear Accelerator Conference (LINAC 2006) (CD-ROM) , p.782-784(2007) ; (JAEA-J 02852)
- J-PARCで使用される3台のDTL及び32台のSDTL空洞の組み立てがKEKで行われた。組み立ての後、DTL1及び12台のSDTLの大電力試験を行い、その後DTL1を用いたビーム加速試験を行った。KEKにおける試験の後、すべてのDTL及びSDTL空洞をKEKから原子力機構に運搬しなければならない。運搬によるドリフトチューブのアライメントに対する影響を調べるために、プロトタイプ空洞を用いたドリフトチューブのずれの測定試験を行った。試験の結果、ドリフトチューブのずれは0.02mm以下であり測定精度の範囲内で一致していた。この結果に基づき、すべてのDTL及びSDTL空洞がKEKから原子力機構に運搬された。運搬後のドリフトチューブの位置測定の結果、取り付け位置のずれが明らかなドリフトチューブは見つからず、すべての空洞において、組み立て精度の悪化はないものと判断した。
35001261
Integrated simulation of ELM crash with dynamic response of SOL-divertor plasmas
林 伸彦; 滝塚 知典; 相羽 信行; 小関 隆久; 大山 直幸
Proceedings of 3rd IAEA Technical Meeting on the Theory of Plasma Instabilities (CD-ROM) , 12p.(2007) ; (JAEA-J 02853)
- プラズマ性能に対する周辺部局在モード(ELM)とスクレイプオフ層(SOL)-ダイバータの自己矛盾のない効果を明らかにするために、統合コードTOPICS-IBを開発した。TOPICS-IBは、輸送コードに、ピーリング-バルーニングモード安定性解析コードとSOL-ダイバータプラズマモデルを統合した。TOPICS-IBで、Hモードプラズマの過渡的振舞いを再現できた。ELM発生時、エネルギーが掃出されSOLプラズマの温度が急激に上昇する。その結果、径方向勾配が緩和され、ELMによるエネルギー損失が抑制されることがわかった。実験的に観測されたELMエネルギー損失の衝突周波数依存性が、ブートストラップ電流とSOL輸送の両方に起因することとその発生機構を明らかにした。ELMエネルギー損失に対する圧力分布の効果について調べた。ペデスタル頂上内側の圧力の急勾配が、ELMにより増倍される輸送の領域を広げ、ELMエネルギー損失を増やすことがわかった。
35001262
Testing of an accident consequence assessment model using field data
本間 俊充; 松原 武史; 富田 賢一*
Proceedings of International Symposium on Environmental Modeling Radioecology , p.196-203(2007) ; (JAEA-J 02855)
- 環境影響評価に用いられる計算モデルの性能検証には、モデル予測結果と実測データの比較が最適である。確率論的事故影響評価コードOSCAARの陸域生態圏移行モデルは、IAEA等の国際協力計画におけるチェルノブイリデータを用いたシナリオによって妥当性検証がなされてきた。本研究では、原子炉事故で重要なI-131の甲状腺への取り込みとCs-137の長期被ばくモデルの検証計算について報告する。
35001263
Development strategy for non-nuclear grade hydrogen production system coupled with the Japan's HTTR
坂場 成昭; 佐藤 博之; 大橋 弘史; 西原 哲夫; 國富 一彦; 塩沢 周策
Proceedings of International Topical Meeting on Safety and Technology of Nuclear Hydrogen Production, Control and Management (ST-NH2) (CD-ROM) , p.355-362(2007) ; (JAEA-J 02856)
- 日本原子力研究開発機構では、原子炉を用いた水素製造を実証するため、HTTRに接続する熱化学法ISプロセスの設計検討を開始した。原子炉に接続させる水素製造装置は、経済性の観点から、原子力級ではなく、非原子力級(化学プラントに用いられる規格,基準)により設計,製作されることが必要である。従来の原子力基準を用いずに原子炉に接続する水素製造装置を設計するためには、まず安全性に関する新しい基準を策定し、そのうえで国の安全審査を受審する必要がある。本報は、HTTRに接続させるISプロセスの非原子力級化に必要となるR&D計画を提案したものである。
35001264
An Evaluation of solubility limits on maximum uranium concentrations in groundwater
岩月 輝希; Arthur, R. C.*
Thermodynamics, Solubility and Environmental Issues , p.153-168(2007) ; (JAEA-J 02857)
- 岐阜県東濃地域において、地下水中におけるウラン溶解度を観察,熱力学解析等に基づいて推測した。その結果、地下水中のウランの溶解度を支配する固相としてアモルファスUO2が挙げられた。また、その溶解度は地下水のpH, Eh, 炭酸ガス分圧により大きく異なることが確認された。
35001265
光ファイバを用いた高速炉構造健全性監視技術の開発
松場 賢一; 伊藤 主税; 川原 啓孝; 青山 卓史
第12回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 , p.13-14(2007) ; (JAEA-J 02858)
- ナトリウム冷却型高速炉では、運転時の原子炉出口温度が高温で、原子炉出入口温度差も大きいことに起因して、1次冷却系配管に有意な熱応力が発生する。このため、プラント各部の温度,ひずみ,変位及び振動を高精度で測定することが構造健全性監視上重要である。高速実験炉「常陽」では、光ファイバを用いた高速炉構造健全性監視技術開発の一環として、FBGセンサを用いた1次冷却系配管サポートの変位・振動測定を行っている。原子炉運転に伴う高放射線環境下(γ線吸収線量率16Gy/h)で測定を行った結果、原子炉運転約180日分の積算吸収線量7×104Gyまでの照射では、FBGセンサの反射光強度の減衰による測定への影響はないことを確認した。また、変位の測定値は、当該部の温度変化幅に線熱膨張係数を乗じて求めた熱変位量の計算値とおおむね一致した。さらに、振動測定では、配管サポート部の固有振動数や、ポンプ回転数とインペラ数を乗じて求めた冷却材の圧力脈動周波数の計算値と一致する周波数成分が検出された。これらの測定結果は、FBGセンサが変位・振動にかかわる高速炉構造健全性監視への適用性を有することを示すものである。
35001266
統計解析手法による稠密炉心内流体混合現象の解明
Zhang, W.; 吉田 啓之; 小瀬 裕男*; 大貫 晃; 秋本 肇; 堀田 亮年*; 藤村 研*
第12回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 , p.85-88(2007) ; (JAEA-J 02859)
- 二相流詳細解析コードTPFITによるサブチャンネル間流体混合の解析結果について、サブチャンネル間の差圧,気相混合係数と液相混合係数についての相関関数を用いた統計解析を行い、サブチャンネル間流体混合現象を支配する時間スケールを評価した。また、相関関数に与える、サンプリングデータ数と時間間隔,二相流の流動様式,燃料棒ギャップ幅及び混合部の入口と出口などの影響を検討した。さらに、流体混合の局所的特性と流れに伴う全体的変動特性を評価した。主な結果は以下の通り。(1)差圧と気相,液相の混合係数の間には強い相関があり、差圧による混合がサブチャンネル間の混合の主なメカニズムである。(2)サブチャンネル間に生じた圧力差により液相が先に移動し、この移動による流量の増加を補うため気相が移動することがわかった。したがって、気相の移動には、ある程度の時間と流れ方向の距離が必要であり、また、一度の混合で移動する気相と液相の体積は、必ずしも一致しない。(3)液相の混合は、局所的かつ瞬時的に発生するが、気相の混合には時間遅れがあり、これが流れの軸方向速度により下流に伝播することで、空間遅れが生じている。この研究に基づき、流体混合のモデル化には、時間遅れあるいは空間遅れを考慮に入れる必要があると予想される。また、流体混合に与える、燃料棒ギャップ幅,混合部長さなどのパラメータの影響を評価するために、さらなる数値シミュレーションが必要である。
35001267
熱化学水素製造法ISプロセス用反応機器の開発
岩月 仁; 寺田 敦彦; 野口 弘喜; 石倉 修一; 高橋 才雄*; 日野 竜太郎
第12回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 , p.285-286(2007) ; (JAEA-J 02860)
- 日本原子力研究開発機構(原子力機構)では、将来の大量水素需要に対応した幾つかの水素製造技術のうち、核熱を利用して水を熱分解する熱化学法ISプロセスの開発研究を進めてきた。ガラス製の工学基礎試験装置による1週間にわたる連続水素製造の成果を踏まえて、次段階の30m3/h規模の水素を製造するパイロットプラント試験に向けて、設計,機器要素の開発研究を進めている。ブンゼン反応器を中心にして、二相分離器,各種分解器,蒸留塔等のプロセス機器が設置され、それらが配管で接続される。ここで使用される配管は高温の硫酸やヨウ化水素混合物を輸送するため、過酷な腐食条件にある。本報では、コストの低減を目指した耐食性配管として、ガラスライニング材の適用性を調べた熱サイクル試験結果と、高温化でのガスケットのシール特性を確保するために実施した熱膨張吸収皿バネ機構の特性について紹介する。
35001268
立坑における新しい定量的岩盤分類法の提案とその評価
久慈 雅栄; 佐藤 稔紀; 見掛 信一郎; 黒田 英高
第42回地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM) , p.105-106(2007) ; (JAEA-J 02861)
- 日本原子力研究開発機構(JAEA)では、岐阜県瑞浪市において大深度立坑を掘削中である。立坑壁面において詳細な地質観察を実施し、電研式岩盤分類を基本に、RMR岩盤評価と新JH切羽評価を行うとともに、針貫入試験を実施している。筆者らは、風化の影響が少ない堆積軟岩について、これら既存の岩盤分類法は特に立坑において課題があることを示し、地盤工学会制定の「岩盤の工学的分類法」を基本にした新しい岩盤分類の定量的評価法を提案している。これまで、深度50m程度までの適用例を紹介しているが、ここではその後得られた深度168m付近まで堆積軟岩のデータに適用し、おおむね良好な結果が得られたので報告する。
35001269
深層ボーリング孔における新第三紀堆積岩を対象とした初期応力測定事例
松井 裕哉; 丹生屋 純夫; 名合 牧人*; 山本 俊也*
第42回地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM) , p.157-158(2007) ; (JAEA-J 02862)
- 本測定は、日本原子力研究開発機構が北海道幌延町において実施中の幌延深地層研究計画の一環として実施した。対象岩盤は、幌延町北進地区の約3km四方のエリアに深度1000m程度まで分布する新第三紀堆積岩であり、測定手法は大深度の初期応力測定手法として実績のある水圧破砕法を用いた。測定は、掘削深度500-1000m級の7ボーリング孔で実施し、深度200〜1000m程度の範囲までの応力値及び水平面内主応力方向のデータが得られた。測定の結果、深度600m程度の範囲までは水平面内最小主応力はほぼ被り圧に等しく最大主応力はその1.5倍より小さいが、それ以深では応力環境が変化する可能性があること,最大主応力方向は深度によらずほぼ東西方向で一定していることがわかった。
35001270
広域応力場を解析的に同定する手法の検討
佐藤 稔紀; 中間 茂雄
第42回地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM) , p.167-168(2007) ; (JAEA-J 02863)
- ある領域内の数箇所のボーリング孔で得られた初期応力測定結果及びその領域の三次元地質構造に基づいて、三次元領域内の初期応力分布を評価し得る解析手法を検討した。有限要素法や有限差分法を用いて、ある領域の広域応力場を決定する方法、及び、決定した広域応力場をモデルの境界条件として、任意地点の応力状態を評価する手法を開発した。開発した手法を岐阜県東濃地域に適用した結果、最大主応力方向の傾向や、各主応力の深度分布傾向は一致する傾向が認められ、解析手法の有効性が確認できた。
35001271
溶存態有機物中放射性炭素測定の海水への応用
田中 孝幸; 乙坂 重嘉; 天野 光; 外川 織彦
第9回AMSシンポジウム報告集 , p.70-73(2006) ; (JAEA-J 02864)
- 海水中の溶存態有機物(DOC)の挙動解明は海洋の炭素循環や地球温暖化の影響を紐解くうえで重要な因子である。DOC動態の時間スケールや供給源情報を与えうる放射性炭素同位体比の測定は測定方法の困難さによりデータが非常に少ない。本研究ではDOC中放射性炭素の測定を海水試料で試みた。紫外線酸化法によるDOC中放射性炭素回収の有効性を確認するため、放射性炭素測定の標準試料であるシュウ酸(NIST-SRM-4990C)水溶液での実験を行った。また海水を紫外線酸化する際は、発生する塩素ガスの除去や難分解性有機物を酸化するために紫外線照射時間の検討が必要である。塩素ガスの除去については、真空ラインにヨウ化カリウムトラップを付けることにより行った。また、海水への紫外線照射時間については、約22時間の照射で90%以上の回収率を得ることができた。青森県関根浜沖表面海水の溶存態有機物のΔ14C値は、-232±14‰であった。
35001272
3Dレーザスキャナの大規模データ処理・表示システムについて
Xu, Z.*; 小幡 光一*; 板倉 賢一*; 山地 宏志*; 大津 慎一*; 早野 明; 鶴田 忠彦
平成19年度資源・素材学会北海道支部総会及び春季講演会講演要旨集 , p.7-8(2007) ; (JAEA-J 02865)
- 本研究では、膨大な3次元レーザスキャナデータを汎用のパソコンで効率的に処理・変換するとともに、3次元形状画像や、2次元展開画像を表示できるシステムを構築し、日本原子力研究開発機構瑞浪超深地層研究所において取得した研究坑道の壁面に関する3次元レーザスキャナデータに適用し、その有効性を確認した。これまでに瑞浪超深地層研究所の研究坑道を対象として、取得したデータを本システムによりすべて変換処理した結果、そのデータ容量は、約8GBであったが、汎用のパソコンにおいて参照したい各種3次元形状画像や2次元展開画像を容易に表示させることができ、効率的に縮尺の変更などの操作を行うことができた。これより、本研究で考案した3Dレーザスキャナデータの管理,表示システムの有効性が確かめられた。
35001273
ISプロセス反応器内部流れに関する研究
寺田 敦彦; 日野 竜太郎; 杉山 均*
日本機械学会関東支部第13期総会講演会講演論文集 , p.501-502(2007) ; (JAEA-J 02867)
- 原子力機構では、熱化学法ISプロセスによる水素製造技術の研究開発を進めている。ISプラント反応器の設計には、解析コードによる構造最適化設計が必要である。そこで、化学反応を伴う混相流の解析コードの開発に着手した。本報では、円筒容器内の底板の回転運動によって生じる渦崩壊現象についての流れの可視化を報告する。
35001274
J-PARC LINACの大口径BPMの設計
佐藤 進; 五十嵐 前衛*; 秋川 藤志*; 富澤 哲男; Lee, S.*; 上野 彰; 池上 雅紀*; 青 寛幸
Proceedings of 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 31st Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM) , p.127-129(2006) ; (JAEA-J 02868)
- J-PARC LINACには、φ37.7mmからφ120mmまでの数種類の位置検出器(BPM)が用いられている。今回、RCS入射直前部のために、大口径BPM(φ180mm)を設計した。設計の経緯と要点を報告する。
35001275
J-PARCリニアックにおけるDTL/SDTLのアライメント
森下 卓俊; 浅野 博之; 伊藤 崇; 池上 雅紀*; 高崎 栄一*; 田中 宏和*; 内藤 富士雄*; 吉野 一男*
Proceedings of 3rd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 31st Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM) , p.376-378(2006) ; (JAEA-J 02869)
- J-PARCリニアックにおいて、2005年秋よりDTL及びSDTLのインストールが開始され、2006年3月に設置を終えた。機器を精密にアライメントすることは、高品質のビーム加速のために重要である。DTL/SDTLにおいては、接続されるケーブル,機器が多く、特にDTLにおいては再アライメントに時間を要するため、インストール時からビーム加速に耐えうる精度まで精密にアライメントを行った。レーザートラッカーを用いた測定により、要求精度を満たすことを確認した。また、トンネル内の床レベルの変動を一年以上にわたり監視し、変動を定量的に評価した。
35001276
Photonuclear reaction cross section of 152Sm
原 かおる; 原田 秀郎; 北谷 文人; 後神 進史*; 芳原 新也*; 海堀 岳史*; 牧永 あやの*; 宇都宮 弘章*; 豊川 弘之*; 山田 家和勝*; 渡辺 幸信*
EUR-22794-EN , p.65-68(2007) ; (JAEA-J 02870)
- 高レベル放射性廃棄物中に含まれる長寿命核分裂生成核種151Sm (半減期t1/2=90年)の中性子捕獲断面積は核変換のための基礎データの1つである。また、151Sm核は恒星内で中性子捕獲反応によって進行する元素合成(s過程)の分岐核であり、その中性子捕獲断面積は星の環境下での温度や中性子密度を見積もる際の重要な基礎データである。keVからMeVエネルギー領域において、151Smの中性子捕獲断面積を評価するため、逆反応を利用し、安定核種152Smの光核反応の測定を行った。データ解析では、2つの解析法を用いて光核反応断面積を求めた。本研究発表では、光核反応断面積の実験データと原子核反応コードTALYSの計算結果との比較を行う。また、光核反応断面積のデータを、統計モデル計算に対する制約条件として用い、151Smの中性子捕獲断面積のTALYSによる計算結果を示す。
35001277
Beam tracking for J-PARC 3 GeV RCS injection
白形 政司*; 藤森 寛*; 入江 吉郎
KEK Proceedings 2006-15 (CD-ROM) , 3p.(2007) ; (JAEA-J 02872)
- J-PARCにおける 3GeV RCS(速い繰返しのシンクロトロン)の入射システムでは大口径の軌道バンプ電磁石が隣接して配置されており互いに磁場が干渉している。また入射ビームはリング4極電磁石の非線形磁場領域を通過して荷電変換フォイルに到達する。このような3次元配置下でのビームの振る舞いを、ルンゲ・クッタ法を用いて解析した。荷電変換膜は2台のバンプ電磁石の間に挿入されている。Hマイナスビームの通過に伴う放出電子の軌跡も同様な方法で解析した。
35001278
放射性核種の環境移行モデルについて
本間 俊充
NIRS-M-198 , p.71-78(2007) ; (JAEA-J 02873)
- 環境中における放射性核種の移行挙動を評価し、人への被ばく経路を予想し、被ばくの程度を推定するために、さまざまな数学モデルが用いられる。こうしたモデルは、施設の許認可にかかわる安全評価や事故時の影響評価、あるいは事故後の線量再構成といったあらかじめ十分な測定データが得られていない状況を推定するために基本的に用いられる。したがって、評価モデルの結果が安全や許容レベルに関する規制判断等に用いられる場合には、科学的な理解あるいは公衆の理解を得るという点からも、評価結果の信頼性の程度を明らかにしておくことが必要である。こうした観点から、放射性核種の生態圏における移行モデルの妥当性を検証するための国際共同研究を通して、特にチェルノブイリ事故で得られた大気,土壌,農畜産物等のさまざまな測定データを用いた大気-農作物,土壌-農作物,牧草-畜産物の移行モデルの妥当性の検証結果と、移行モデル及びパラメータに関して得られた知見について紹介する。また、緊急時における対策の効果や、I-131の甲状腺負荷量及びCs-137の全身負荷量のデータを用いた人への取り込み経路に関する知見についても紹介する。
[ page top ]
JAEA >
JAEA図書館 >
JOPSS >
学会誌等掲載論文［バックナンバー］ ＞
2007年8月
Copyright (C), Japan Atomic Energy Agency (JAEA)
