学会誌等掲載論文
※下記の研究開発成果は資料名順に並んでいます。

2010年11月


38001376
C-axis critical current of a PrFeAsO0.7 single crystal
柏谷 裕美*; 白井 一実*; 松本 哲朗*; 柴田 肇*; 神原 浩*; 石角 元志; 永崎 洋*; 伊豫 彰*; 社本 真一; 黒沢 格*; 柏谷 聡*
Applied Physics Letters 96(20), p.202504_1-202504_3(2010) ; (JAEA-J 08031)
 高圧合成されたPrFeAsO0.7単結晶のc軸伝導特性をs字型ジャンクションを用いて調べられた。50Kで観測された約120倍の抵抗の異方性は、電子状態の異方性の存在を示している。c軸方向の得られた臨界電流密度は、2.9×105A/cm2であり、Bi2Sr1.6La0.4CuO6+δの値よりも2ケタ高いものとなっている。

38001377
3D X-ray CT and diffusion measurements to assess tortuosity and constrictivity in a sedimentary rock
高橋 宏明; 清田 佳美; 油井 三和
Diffusion Fundamentals 11(86), p.1-11(2009) ; (JAEA-J 08032)
 堆積岩の高分解能3次元画像をナノフォーカスX線CT測定により得た。堆積岩の3次元微細構造をコンピュータプログラムにより解析し、屈曲度及び幾何学的収れん度を算出した。また、同じ堆積岩に対してトリチウム水の拡散実験及び水銀圧入法による測定を実施した。堆積岩中のトリチウム水の拡散を支配する因子を理解するために、これらの結果を比較した。これらの結果は、本研究で対象とした系におけるトリチウム水の拡散を支配しているのは、収れん度ではなく屈曲度と有効間隙率であることを示唆した。本研究で用いた試料は、日本の放射性廃棄物地層処分研究を実施している幌延深地層研究センター周辺の稚内層の珪質泥岩である。

38001378
The New isotope 236Cm and new data on 233Cm and 237,238,240Cf
Khuyagbaatar, J.*; Heßberger, F. P.*; Hofmann, S.*; Ackermann, D.*; Comas, V. F.*; Heinz, S.*; Heredia, J. A.*; Kindler, B.*; Kojouharov, I.*; Lommel, B.*; Mann, R.*; 西尾 勝久; Yakushev, A.*
European Physical Journal A 46(1), p.59-67(2010) ; (JAEA-J 08034)
 The isotope 237,238,240Cf were produced in irradiation of 204,206,207Pb targets with 36S ions at bombarding energies close to the Coulomb barrier. For the isotope 240Cf a spontaneous fission branching of 0.015 was determined. The new isotope 236Cm was produced by α decay of 240Cf. It decays with 6954-keV α particle emission, and half-life was determined to be 410 s. The α-decay of 237Cf was observed for the first time, and the α particle energy was 8081 keV. For the isotope 233Cm a half-life 23 s was measured for the first time.

38001379
Stability and quench test for NbTi CIC conductor of JT-60SA equilibrium field coil
村上 陽之; 市毛 寿一; 木津 要; 土屋 勝彦; 吉田 清; 尾花 哲浩*; 濱口 真司*; 高畑 一也*; 三戸 利行*; 今川 信作*
IEEE Transactions on Applied Superconductivity 20(3), p.512-516(2010) ; (JAEA-J 08042)
 JT-60SAのマグネットは18個のトロイダル磁場(TF)コイル,4個のセントラルソレノイド(CS),6個の平衡磁場(EF)コイルからなる。EFコイルは6.2Tの磁場中で20kAの通電を行う必要があり、NbTiのケーブルインコンジット(CIC)導体を利用して作られることが決まった。そこで、日本原子力研究開発機構(JAEA)は核融合科学研究所(NIFS)と共同でEF導体の性能確認試験を行い、これまでの試験で6.2T, 20kAの通電に成功した。しかし、クエンチ時の導体特性に関する試験は行われておらず、クエンチ保護の観点から導体設計を進めることができなかった。そこで、今回は試験導体に誘導ヒータを取り付け、安定性マージンや常伝導伝播速度といったEF導体のクエンチ特性について試験を行った。本講演では、これらの試験結果について報告するとともに、EFコイルの実運転を想定した場合の安定性マージンやクエンチ時の最高到達温度について、本試験に基づく熱流体解析によって評価したので報告する。

38001380
Construction of the jacketing facility and first production results of superconductor for JT-60SA
木津 要; 土屋 勝彦; 柏 好敏; 村上 陽之; 吉田 清
IEEE Transactions on Applied Superconductivity 20(3), p.538-541(2010) ; (JAEA-J 08043)
 JT-60SA装置のCS, EFコイルは日本が調達する。コイル導体はCSがNb3Sn、そしてEFがNbTi素線を用いたケーブル・イン・コンジット型導体である。これらの導体は、メーカより納入された超伝導撚線とジャケットを日本原子力研究開発機構・那珂核融合研究所内に建設された全長約660mの導体複合化設備で複合化することで製作される。超伝導撚線とジャケットの製作は平成20年度より開始し、仕様を満足するものが製作され量産を開始した。本講演では、導体複合化設備の概要と初期導体製作結果について述べる。

38001381
High-performance quantum simulation for coupled Josephson junctions on the earth simulator; A Challenge to the Schrödinger equation on 2564 grids
今村 俊幸*; 叶野 琢磨*; 山田 進; 奥村 雅彦*; 町田 昌彦
International Journal of High Performance Computing Applications 24(3), p.319-334(2010) ; (JAEA-J 08045)
 本論文は、CREST及び科研費の研究計画に従い、地球シミュレータを利用してジョセフソン素子のシミュレーションのための高精度計算手法の研究開発において得られた成果についての発表である。今回対象にしたジョセフソン素子はテラヘルツレーザの発振素子であり、この素子のシミュレーションは、シュレーディンガー方程式の時間発展を追跡することから、素子の量子状態を表現する大規模行列の複数個の固有値,固有ベクトルを反復法で高速に計算することが求められる。発表者らは、この高速計算の必要性に対し、行列の非零要素の規則性を利用した地球シミュレータ向きの計算方法を開発し、地球シミュレータの4096プロセッサを利用したシミュレーション(2564次元の行列の5個の固有値)を通常2時間以上かかる計算を約30分で行うことに成功している。本成果から超並列計算機の性能を有効に利用するための重要な並列化・高速化手法の1つの指針が得られるうえ、ジョセフソン素子によるテラヘルツレーザ発振のシミュレーションも可能となり、デバイス設計を今後シミュレーションにて行うことが期待できる。

38001382
Phase transformation of Mg-Fe alloys
米田 安宏; 阿部 浩之; 大島 武; 内田 裕久*
Journal of Applied Physics 107(9), p.093505_1-093505_6(2010) ; (JAEA-J 08046)
 メカニカルアロイ(MA)法を用いて作製したMg-Fe合金の構造解析を行った。MA法を用いると15mol%までのMgがFeのbccサイトに置換する。従来の周期的構造を過程した平均構造と、ランダム系構造解析手法の一つである2体相関分布関数法(pair-distribution function, PDF)を組合せることによって、短範囲構造と長距離構造のつなぐ中間距離の構造を明らかにした。その結果、Mg-Fe合金はMg組成の変化に伴って2相混合状態からマルテンサイト状態へと相変化することがわかった。

38001383
Hydrogen permeation pathways for the hydrogenation reaction of aluminum
齋藤 寛之; 町田 晃彦; 片山 芳則; 青木 勝敏
Journal of Applied Physics 108(6), p.063516_1-063516_3(2010) ; (JAEA-J 08047)
 The hydrogenation of aluminum is inhibited by the slow diffusion of hydrogen in its hydride AlH3, which covers the surface of aluminum in the initial stages of the reaction. Thus, permeation pathways for hydrogen are introduced by either mixing aluminum powder with boron nitride powder or alloying aluminum with gallium at 10 at.%Ga. The aluminum in the composite or alloy is reacted with hydrogen at high pressure and temperature. In both cases, the hydrogenation reaction yields are significantly enhanced, confirming that boron nitride and the liquid phase produced by partial melting of the alloy work efficiently as hydrogen permeation pathways.

38001384
Surface modification of vulcanized rubber by radiation grafting, 1; Improvement in friction behavior
溝手 範人*; 片貝 秋雄; 玉田 正男; 松岡 広成*
Journal of Applied Polymer Science 117(5), p.2825-2830(2010) ; (JAEA-J 08048)
 自動車用ワイパーゴムの表面改質として塩素処理が行われているが、この処理プロセスは、塩素,酸廃液の発生など環境負荷の問題を抱えている。一方、ゴムの滑り摩擦において、ウェット摩擦状態からドライ摩擦状態へ移行する瞬間に、摩擦極大ピークが起こるセミドライ摩擦は、雨上がりに自動車のワイパー払拭において見られる現象で、駆動モーターに負荷を与える。本研究では、これらの問題を解決する新規な技術として、親水性モノマーである2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA),疎水性モノマーである3-(メタクリロイルオキシ)プロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン(MPTS)を電子線同時照射グラフト重合により加硫ゴム表面の親水化及び疎水化を行い、組成比と水の接触角及びセミドライ摩擦との相関を調べた。HEMAとMPTSのグラフト重合の結果、モノマー濃度と照射線量が増加するのにしたがって、組成比は増大した。HEMAのグラフト重合で接触角は約70°まで減少し、MPTSのグラフト重合で接触角は約108°まで増加した。セミドライの瞬間における摩擦挙動は、最大摩擦とドライ摩擦係数の差、Δμで評価した。MPTSのグラフト重合によって疎水化した加硫ゴムの接触角は増加し、Δμは減少した。一方、HEMAのグラフト重合によって親水化した加硫ゴムの接触角は減少し、Δμは増加した。

38001385
Mesoscale spatial distribution of electron spins studied by time-resolved small-angle and ultrasmall-angle neutron scattering with dynamic nuclear polarization; A Case of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl (TEMPO) doped in high-density polyethylene
熊田 高之; 能田 洋平; 小泉 智; 橋本 竹治
Journal of Chemical Physics 133(5), p.054504_1-054504_7(2010) ; (JAEA-J 08049)
 TEMPOをドープした高密度ポリエチレン試料の時間分解動的核スピン偏極(DNP)及び中性子小角散乱(SANS)実験を行った。DNPに用いるマイクロ波周波数を切り替えた直後に小角散乱の強度が最大100倍も増大した。この散乱強度の増大はTEMPOフリーラジカルの密度揺らぎによるものであることがわかった。マイクロ波切り替えに応答してTEMPOラジカル近傍の陽子の偏極はすぐに切り替わるが、TEMPOから離れた陽子はスピン拡散に要する時間だけ遅れて偏極度が切り替わる。TEMPOラジカル近傍と遠方との偏極度の違いが小角領域に散乱を生じさせたものと考えられる。

38001386
Minimum energy motion and core structure of pure edge and screw dislocations in aluminum
都留 智仁; 加治 芳行; 渋谷 陽二*
Journal of Computational Science and Technology (Internet) 4(3), p.185-193(2010) ; (JAEA-J 08050)
 塑性変形の基礎メカニズムである転位の運動の最小エネルギーの運動と転位芯構造について、原子論的状態遷移解析を用いて検討を行った。従来のPeierls-Nabarroモデルなどの解析モデルでは、転位の一次元運動を仮定しており、Peierlsポテンシャルの正当な評価が困難であるため、転位の運動に伴う構造緩和を考慮することが必要となる。本研究では、刃状転位とらせん転位の準静的な運動に対して、並列計算を用いた状態遷移解析を行い、すべての自由度を考慮した再安定の最小エネルギー経路を評価した。その結果、転位芯はジグザグに運動することにより、最小のパイエルスポテンシャルを生じることがわかった。そして、広範囲の弾性場に加えて短距離の原子の再配列が、実際の転位の運動を再現するうえで重要であることを示した。

38001387
Self-ordering of silicon polymer thin film grown on indium tin oxide surface investigated by X-ray absorption spectroscopy
Mannan, M. A.*; 馬場 祐治; 関口 哲弘; 下山 巖; 平尾 法恵; 成田 あゆみ; 永野 正光*; 野口 英行*
Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 181(2-3), p.242-248(2010) ; (JAEA-J 08051)
 有機分子やポリマーなど異方性分子の薄膜の電気的,光学的特性は、結晶構造や電子構造だけでなく、分子の配向にも大きく依存する。そこで放射光を用いて、導電性透明基板として用いられているインジウム・スズ酸化物(ITO)表面に蒸着したシリコンポリマーの分子配向を調べた。試料は、最も簡単なシリコンポリマーであるポリジメチルシラン(PDMS)を用いた。PDMSを電子衝撃加熱法によりITO表面に1層ずつ精密に蒸着し、直線偏光した放射光を用いてSi K-吸収端のX線吸収スペクトルを測定した。その結果、スペクトルの吸収ピーク強度に顕著な偏光依存性が認められた。これを解析した結果、ポリマーのSi-Si分子軸は表面に対して40度傾いていることがわかった。この角度は、表面に垂直に立ったポリマーがヘリカル構造をとったときの角度にほぼ一致する。以上の結果から、PDMSは自己組織化過程により、高度に配向することが明らかとなった。

38001388
Measurement and analysis for rewetting velocity under post-BT conditions during anticipated operational occurrence of BWR
柴本 泰照; 丸山 結; 中村 秀夫
Journal of Engineering for Gas Turbines and Power 132(10), p.102909_1-102909_8(2010) ; (JAEA-J 08052)
 BWR運転時の異常な過渡変化を想定した高圧・高質量流速条件において、post-BT時のドライアウト伝熱面上の液膜リウェット現象に関する一連の実験を行った。これらの実験結果に基づき、液膜の先端進展速度で定義されるリウェッティング速度の予測モデル式を開発した。リウェッティング速度は大破断LOCA再冠水過程を対象としてこれまでにさまざまなモデルが提案されているものの、post-BT条件においては予測モデルとして適用可能なものがなかった。実機異常過渡条件では再冠水過程と異なり、液滴流密度が非常に大きく、このためリウェット速度も非常に速いという特徴がある。本研究ではSun-Dix-Tienによる先行冷却モデルを改良することで、このような速いリウェット速度を広範囲の条件で予測できる相関式を提案する。

38001389
Measurement of RF transmission mode in ITER relevant EC H&CD transmission line
小田 靖久; 梶原 健; 高橋 幸司; 春日井 敦; Shapiro, M.*; Temkin, R.*; 坂本 慶司
Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves 31(8), p.949-957(2010) ; (JAEA-J 08053)
 In this report, the preliminary results of the mode measurement in the ITER relevant 40 m distance transmission test line composed from 63.5 mm corrugated waveguides and miter bends are presented. The field patterns were measured by taking temperature profiles on a paper screen placed in front of the waveguide end using an infrared imaging camera. The complex electric field at the waveguide end was retrieved from the measured temperature profiles. As a result, the transmission power included 87% of HE11 mode and 6% of LP11 odd (HE21+TE01) mode and small ratios of other modes and the mode content ratio had small dependence on length of the transmission line. This was because LP11 mode which was generated at the initial coupling propagated through the transmission line. Hence the initial coupling of gyrotron beam into the transmission line is important to improve mode purity.

38001390
Extraction of chromatographic behavior of Rf, Zr, and Hf in HCl solution with styrenedivinylbenzene copolymer resin modified by TOPO (trioctylphosphine oxide)
豊嶋 厚史; 笠松 良崇*; 塚田 和明; 浅井 雅人; 石井 康雄; 當銘 勇人*; 西中 一朗; 佐藤 哲也; 永目 諭一郎; Schädel, M.; 羽場 宏光*; 後藤 真一*; 工藤 久昭*; 秋山 和彦*; 大浦 泰嗣*; 大江 一弘*; 篠原 厚*; 末木 啓介*; Kratz, J. V.*
Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences 11(1), p.7-11(2010) ; (JAEA-J 08054)
 本研究では、ラザホージウム(Rf)並びに同族元素Zr, Hfの2.0-7.0M塩酸水溶液からトリオクチルホスフィンオキシド(TOPO)への抽出挙動を調べた。塩酸水溶液の濃度増加に伴ってこれらの元素の抽出率は増加し、その抽出順はZr>Hf≥Rfであることを明らかにした。この実験結果から、RfCl4·2(TOPO)錯体の安定性は同族元素の同じ錯体よりも低いことが考えられる。

38001391
Investigation of beam window buckling with consideration of irradiation effects for conceptual ADS design
菅原 隆徳; 菊地 賢司; 西原 健司; 大井川 宏之
Journal of Nuclear Materials 398(1-3), p.246-250(2010) ; (JAEA-J 08055)
 加速器駆動未臨界システム(ADS)の成立性にかかわる課題の1つであるビーム窓の健全性確保について、有限要素法による構造解析を行い、成立性の高い設計概念の検討を行った。これまでの研究から、座屈防止が最も重要であることが確認されていたので、座屈防止を図るため、ビーム窓の板厚について、有限要素法コードによるパラメトリックサーベイを行い、ビーム窓形状の最適化を行った。解析の結果、先端部の板厚を2.0-2.4[mm]とし、遷移部の板厚を2.0-4.0[mm]の範囲とする長円型の概念が、現在のADS設計概念に対して最も成立性が高いことがわかった。一方、この評価は非照射環境での評価であり、照射の影響を考慮していない。本検討では、SINQターゲット照射プログラム(STIP)で得られた最新の知見に基づき、照射の影響を考慮した座屈解析も併せて行った。解析の結果、照射による材料の硬化により座屈圧力が上昇するものの、延性脆性遷移温度の上昇による脆化の影響が、ビーム窓の寿命に影響することがわかった。

38001392
PET imaging of norepinephrine transporter-expressing tumors using 76Br-meta-bromobenzylguanidine
渡邉 茂樹; 花岡 宏史*; Liang, J. X.; 飯田 靖彦*; 遠藤 啓吾*; 石岡 典子
Journal of Nuclear Medicine 51(9), p.1472-1479(2010) ; (JAEA-J 08060)
 Meta-iodobenzylguanidine (MIBG) labeled has been widely used for the diagnosis and radiotherapy of norepinephrine transporter (NET)-expressing tumors. This study demonstrated that a positron emitter 76Br labeled meta-bromobenzylguanidine (76Br-MBBG) was prepared and evaluated as a potential PET tracer for imaging NET-expressing tumors. 76Br-MBBG was stable in vitro, but some time-dependent dehalogenation was observed after administration in normal mice. MBBG showed high uptake in PC-12 tumor cells, and this uptake was significantly decreased by the addition of NET inhibitors. In biodistribution, MBBG showed high tumor accumulation (32.0 ± 18.6% ID/g at 3 h p.i.) and the tumor-to-blood ratio reached as high as 54.4 ± 31.9. Tumor uptake of MBBG correlated very well with that of 125I-MIBG (r = 0.997), but not with 18F-FDG. MBBG-PET showed a very clear image of the transplanted tumor with high sensitivity, and the visualized lesion was different from that by FDG-PET. These results indicated that 76Br-MBBG would be a potential PET tracer for imaging NET-expressing neuroendocrine tumors, and could provide useful information for determining the indications for 131I-MIBG therapy.

38001393
Protected plutonium production by transmutation of minor actinides for peace and sustainable prosperity; Irradiation tests of Np and Np-U samples in the experimental fast reactor JOYO (JAEA) and the advanced test reactor at INL
小山 真一; 逢坂 正彦; 伊藤 正彦*; 相楽 洋*; 齊藤 正樹*
Journal of Nuclear Science and Technology 47(8), p.661-670(2010) ; (JAEA-J 08061)
 核不拡散研究の一環として、防護されたPuの生成に利用した概念が東京工業大学により提案された。この概念を検証するため、高速炉実験炉常陽において237Npサンプルの照射による238Pu生成挙動を評価した。また、熱中性子炉であるアイダホ国立研究所のATRにおいて、2%, 5%及び10%の237Npを含むNp-U試料が照射され、238Pu生成挙動を評価した。これらの実験的検証により得られたデータは、核不拡散を目的とする燃料ペレットの設計に使用できる。

38001394
Investigation on slit jet through upper internal structure (UIS) in highly compact vessel of sodium-cooled fast reactor
上出 英樹; 相澤 康介; 大嶋 淳*; 中山 王克*; 笠原 直人
Journal of Nuclear Science and Technology 47(9), p.810-819(2010) ; (JAEA-J 08062)
 原子力機構では改良ループ型ナトリウム冷却高速炉の開発を進めている。炉容器径の削減を目的として燃料交換システムの簡素化を行った結果、炉上部機構(UIS)は燃料交換機のアームを通すために半径方向の切込みを有する構造とした。このUIS切込みは炉心出口から上方に向かう速い流れを許すことになり、炉容器内自由液面でのガス巻込みや破損燃料位置検出器における遅発中性子先行核のサンプリングに影響を及ぼす。そこで、1/10縮尺炉上部プレナムモデルを用いた水試験により、可視化と流速測定を行った。粒子画像流速測定法を用いて流速場を測定した結果、切込み部の流速はUISの水平多孔板の高さで加速され、炉上部プレナムの高い位置まで速い流速を維持することがわかった。複雑な形状を持つUISに対して適切な流動解析手法の知見を得るため、商用CFDコードを用いた実験解析を実施した結果、解析された流速場は実験結果によく一致した。

38001395
Experimental study on thermal stratification in a reactor vessel of innovative sodium-cooled fast reactor; Mitigation approach of temperature gradient across stratification interface
木村 暢之; 宮越 博幸; 上出 英樹
Journal of Nuclear Science and Technology 47(9), p.829-838(2010) ; (JAEA-J 08063)
 ナトリウム冷却高速炉のスクラム過渡時温度成層化現象に関して、1/10縮尺炉上部プレナム水流動試験装置を用い、成層界面挙動に対する燃料交換機貫通孔プラグ高さの影響を評価した。プラグを炉上部プレナム内に深く挿入することで、炉容器壁近傍の成層界面温度勾配は小さくできるとともに、界面の変動に伴う温度変動も低減できることがわかった。

38001396
Distribution of microbubble sizes and behavior of large bubbles in mercury flow in a mockup target model of J-PARC
羽賀 勝洋; 直江 崇; 粉川 広行; 木下 秀孝; 井田 真人; 二川 正敏; Riemer, B.*; Wendel, M.*; Felde, D.*; Abdou, A.*
Journal of Nuclear Science and Technology 47(10), p.849-852(2010) ; (JAEA-J 08064)
 物質・生命科学実験施設の中性子源である水銀ターゲットでは、陽子ビームのパルス入射により引き起こされる圧力波がターゲット壁面にキャビテーション壊食を生じさせることが懸念されている。これを防ぐため水銀中にヘリウムの微細気泡を注入する技術開発の一環として、大型水銀ループを用いた実機ターゲットモデルの水銀流動実験を実施した。気泡サイズと分布は透明なアクリル製上蓋を通して内部の気泡をスチルカメラで撮影し、画像処理により求めた。圧力波を低減させるためには、半径数十μmから百μm程度の微小気泡を陽子ビーム入射部付近に分布させる必要があるが、水銀流動実験での気泡サイズ分布は気泡半径50μmをピーク値として150μm以下の領域に存在し、大きな微小気泡はほとんど見られなかった。これは、気泡の浮力により陽子ビーム入射部近傍に到達する気泡サイズが制限されることが原因であることを定性的に示した。また、気泡注入により大きなガス溜まりの生成が見られたが、実機相当の水銀流速では発生しないことを確認した。さらに、ガスレイヤー生成による壁面冷却性能への影響を評価した。

38001397
Response functions of Phoswich-type neutron detector for high-energy cosmic ray neutron measurement
高田 真志*; 矢島 千秋*; 保田 浩志*; 中村 尚司*; 馬場 護*; 本間 壽廣*; 遠藤 章; 谷村 嘉彦
Journal of Nuclear Science and Technology 47(10), p.917-931(2010) ; (JAEA-J 08065)
 航空機高度における高エネルギー宇宙線由来の中性子スペクトルの測定に用いるために、Phoswich型中性子検出器を開発した。開発した検出器は、直径及び高さが121.7mmの円柱形のEJ309型有機液体シンチレータを、15mm厚のEJ299-13型プラスチックシンチレータで囲う構造を有している。この検出器を用いて、アンフォールディング法により中性子スペクトルを得るために必要となる応答関数を、35から78MeVの準単色中性子源を用いた測定、MCNPXを用いた計算から評価した。シンチレータの発光量は、陽子,重陽子及びヘリウムイオンビームに対して測定した。実験により測定した中性子に対する応答関数は、MCNPXによる計算値とよく一致することを確認した。以上の結果に基づき、航空機実験で必要となる広範なエネルギーの中性子を測定するために、300MeVまでの中性子に対する応答関数を、MCNPXを用いて評価した。

38001398
Conceptual design study of beam window for accelerator-driven system
菅原 隆徳; 西原 健司; 大林 寛生; 倉田 有司; 大井川 宏之
Journal of Nuclear Science and Technology 47(10), p.953-962(2010) ; (JAEA-J 08066)
 加速器駆動未臨界システム(ADS)の研究開発において、核破砕ターゲット領域におけるビーム窓の概念設計研究は最も重要な課題の一つである。本研究では、陽子ビームプロファイルをこれまでのガウス分布から放物線分布及びフラット分布に変えることによって、より実現性の高い概念を提示することを試みた。具体的には、陽子・中性子輸送計算,液体鉛ビスマスターゲット領域の熱流動解析,ビーム窓の構造解析の各解析を詳細に行った。その結果、ガウス分布から放物線及びフラット分布に変えることで、これまで問題となっていたビーム窓先端部の熱負荷の削減を達成した。これにより、放物線分布の場合、座屈に対する耐性(座屈圧力)が約20%向上した。一方、フラット分布の場合、ビーム窓先端部の代わりにビーム窓周辺部での熱負荷が増加し、座屈圧力はほとんど向上しない結果となった。これらの結果から、現在のADS設計条件においては、本論文で提示した放物線分布が最もよい概念といえる。

38001399
Fe-doping effects on magnetism in hole-type superconductors of (Bi,Pb)2Sr2CuO6
平賀 晴弘*; 脇本 秀一; 武田 全康; 加倉井 和久; 松村 大樹; 西畑 保雄; 水木 純一郎; 山田 和芳*
Journal of Physics; Conference Series 200, p.012059_1-012059_4(2010) ; (JAEA-J 08069)
 Bi1.75Pb0.35Sr1.90CuO6+δ'に対してFeドーピングがスピン相関に与える影響を探った。磁気効果による中性子非弾性散乱がincommensurateな位置に観測され、その性質がオーバードープ相においてLa2-xSrxCuO4とは異なることがわかった。オーバードープ相での異常を動的ストライプモデルから考察した。

38001400
High-rate crystallization of polycarbonate in spincast thin film
阿多 誠介*; 岡 壽崇; He, C.-Q.*; 大平 俊行*; 鈴木 良一*; 伊藤 賢志*; 小林 慶規*; 扇澤 敏明*
Journal of Polymer Science, Part B; Polymer Physics 48(20), p.2148-2153(2010) ; (JAEA-J 08070)
 スピンキャスト法で作製したbisphenol-Aポリカーボネイト薄膜の表面形状をAFMによって調べた。スピンキャストした30nmの薄膜を200℃で熱処理したところ、高い結晶化度のサンプルが得られた。陽電子消滅寿命測定の結果から、この薄膜の自由体積空孔サイズは、バルクのそれよりも大きいことが明らかになった。

38001401
Nondestructive assay of plutonium and minor actinide in spent fuel using nuclear resonance fluorescence with laser Compton scattering γ-rays
早川 岳人; 菊澤 信宏; 羽島 良一; 静間 俊行; 西森 信行; 藤原 守; 瀬谷 道夫
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 621(1-3), p.695-700(2010) ; (JAEA-J 08072)
 われわれは水中に置かれた使用済核燃料中の235U, 239Puやマイナーアクチノイドを非破壊計測する手法を提案する。これらは、レーザーコンプトン散乱γ線による核共鳴蛍光散乱(NRF)を用いて計測される。個々の同位体によって異なるNRF散乱γ線のエネルギーが得られるので、同位体を識別することができる。われわれはこのために、Ybドープファイバーレーザーとエネルギー回収型リニアックを用いた高輝度γ線源をデザインした。この光源を用いた場合の計測について、シミュレーションを行ったところ、1%の239Puを含む使用済燃料に対して4000秒の計測時間で、燃料に含まれる全239Puの量を統計誤差2%以下で計測できるとの結論を得た。

38001402
Ion irradiation effects on the optical properties of tungsten oxide films
永田 晋二*; 藤田 遥*; 井上 愛知; 山本 春也; 土屋 文*; 四竈 樹男*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 268(19), p.3151-3154(2010) ; (JAEA-J 08073)
 表面に触媒層を堆積させた三酸化タングステン(WO3)膜は、水素に曝すと着色することから水素検知素子への応用が期待されている。WO3膜の着色は、WO3膜へのカチオンの導入、又は酸素空孔の形成によると考えられているが、水素による着色との関係は十分に理解されていない。そこで本研究では、イオン照射による酸素空孔の形成とWO3膜の光学吸収特性への影響を調べた。スパッタリング法によりSiO2基板上に作製したWO3膜に対して200〜800keVに加速した酸素のイオンビーム照射を行い、WO3膜の光学吸収係数の変化を測定した。その結果、照射量の増加とともにWO3膜の着色が進み、光学吸収係数の変化は、酸素原子にはじき出しに関係する核的阻止能のみならず電子的阻止能を加えた値に依存することを見いだした。この結果からWO3膜の着色は、イオン照射における電子励起にも起因することが示唆された。

38001403
Laser ceramic materials for subpicosecond solid-state lasers using Nd3+ -doped mixed scandium garnets
岡田 大; 田中 桃子; 桐山 博光; 中井 善基*; 越智 義浩; 杉山 僚; 大道 博行; 木村 豊秋*; 柳谷 高公*; 八木 秀喜*; 明珍 憲幸*
Optics Letters 35(18), p.3048-3050(2010) ; (JAEA-J 08074)
 We have successfully developed and demonstrated broadband emission Nd-doped mixed scandium garnets based on laser ceramic technology. The inhomogeneous broadening of Nd3+ fluorescence lines results in a bandwidth above 5 nm that is significantly broader than that for Nd:YAG and enables subpicosecond mode-locked pulse durations. We have also found the emission cross-section of 7.8×10-20 cm2 to be adequate for efficient energy extraction and thermal conductivity of 4.7 W/mK from these new Nd-doped laser ceramics. The new laser ceramics are good candidates for laser host material in diode-pumped subpicosecond laser system with high efficiency and high repetition rate.

38001404
First-principles calculations for anisotropy of iron-based superconductors
中村 博樹; 町田 昌彦; 小山 富男*; 浜田 典昭*
Physica C 470(20), p.1066-1069(2010) ; (JAEA-J 08075)
 We perform first-principles calculations for anisotropy of various iron-based superconductors. The anisotropy ratio γλ of the c-axis penetration depth to the ab-plane one is relatively small in BaFe2As2, LiFeAs and FeSe, indicating that the transport applications are promising in these superconductors. On the other hand, in those having perovskite type blocking layers such as Sr2ScFePO3 we find a very large value, γλ ≳ 200, comparable to that in strongly anisotropic high-Tc cuprate Bi2Sr2CaCu2O8-δ. Thus, the intrinsic Josephson junction stacks are expected to be formed along the c-axis, and novel Josephson effects due to the multi-gap nature are also suggested in these superconductors. We also examine the doping effect on the anisotropy of LaFeAsO.

38001405
Anomalous Josephson vortex solutions in Josephson junctions with multiple tunneling channels
太田 幸宏; 町田 昌彦; 小山 富男*; 松本 秀樹*
Physica C 470(20), p.1137-1140(2010) ; (JAEA-J 08076)
 複数のトンネル径路を有するジョセフソン接合の理論を構築する。本論文では、以下の2ケースを扱う。すなわち、超伝導(2ギャップ)-絶縁体-超伝導(1ギャップ)ヘテロ型ジョセフソン接合、及び2個の2ギャップ超伝導体からなる粒間ジョセフソン接合である。われわれは±s波対称性によりジョセフソン渦の磁場分布が符号反転なしのs波対称性の場合に比べて異常に拡大することを示す。さまざまな異常ジョセフソン渦解を求め、その拡大率に関する評価方法を提案する。

38001406
Development of JT-60SA superconducting magnet system
吉田 清; 土屋 勝彦; 木津 要; 村上 陽之; 神谷 宏治; 尾花 哲浩*; 高畑 一也*; Peyrot, M.*; Barabaschi, P.*
Physica C 470(20), p.1727-1733(2010) ; (JAEA-J 08077)
 JT-60SAのトカマク本体を超伝導化する計画が、日本とEU間の共同プロジェクト「幅広いアプローチ」の中の「サテライトトカマク」プロジェクトとして推進することが合意され、製作が開始された。超伝導コイルは、18個のトロイダル磁場(TF)コイル,4個の中心ソレノイド(CS)と6個の平衡磁場(EF)コイルから構成される。TFコイルは、ステンレス鋼の容器の中に配置され、容器はコイル系の支持構造の骨格で、CSやEFコイルの支持はTF容器に取付けている。CSは、独立した4個の巻線から構成され、上下力を締付けるタイプレートによって支持され、TFコイルの上部から固定される。6個のEFコイルは、半径方向に自由なフレキシブル板でTFコイルに固定されている。CSとEFコイルは日本で製作が開始され、TFコイルは2009年からEUで製作が開始された。本紙は、JT-60SA用超伝導磁石の開発のために、日本で実施した実験と設計について述べる。

38001407
Magnetic nature of the 500 meV peak in La2-xSrxCuO4 observed with resonant inelastic X-ray scattering at the Cu K-edge
Ellis, D. S.*; Kim, J.*; Hill, J. P.*; 脇本 秀一; Birgeneau, R. J.*; Shvyd'ko, Y.*; Casa, D.*; Gog, T.*; 石井 賢司; 池内 和彦*; Paramekanti, A.*; Kim, Y.-J.*
Physical Review B 81(8), p.085124_1-085124_12(2010) ; (JAEA-J 08079)
 We present a comprehensive study of the temperature and doping dependence of the 500 meV peak observed at q=(π,0) in resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) experiments on La2CuO4. The intensity of this peak persists above the Nëel temperature (TN = 320 K), but decreases gradually with increasing temperature, reaching zero at around T = 500 K. The peak energy decreases with temperature in close quantitative accord with the behavior of the two-magnon B1g Raman peak in La2CuO4 and, with suitable rescaling, agrees with the Raman peak shifts in EuBa2Cu3O6 and K2NiF4. The overall dispersion of this excitation in the Brillouin zone is found to be in agreement with theoretical calculations for a two-magnon excitation. Upon doping, the peak intensity decreases analogous to the Raman mode intensity and appears to track the doping dependence of the spin-correlation length. Taken together, these observations strongly suggest that the 500 meV mode is magnetic in character and is likely a two-magnon excitation.

38001408
Strong carrier-scattering in iron-pnictide superconductors LnFeAsO1-y (Ln = La and Nd) obtained from charge transport experiments
石田 茂之*; 中島 正道*; 富岡 泰秀*; 伊藤 利充*; 宮沢 喜一*; 鬼頭 聖*; Lee, C. H.*; 石角 元志; 社本 真一; 伊豫 彰*; 永崎 洋*; 小嶋 健児*; 内田 慎一*
Physical Review B 81(9), p.094515_1-094515_6(2010) ; (JAEA-J 08080)
 知られている鉄系超伝導体の中で、最も高い超伝導転移温度を持つ酸素欠損の鉄ヒ素化物LnFeAsO1-y (Ln: La and Nd)において、特長的な常伝導状態電荷輸送が見つかった。この系における「ドーピング」の効果はおもに、high-Tc銅酸化物におけるそれと異なり、おもにキャリア散乱によっている。最大のTc=28KのLa系の超伝導領域において、低温の抵抗はT 2項に支配される。一方で、40Kより高いTcを持つNd系ではキャリアはTに比例する電気抵抗と小さな磁気抵抗を示す強い散乱を受ける。このような強い散乱が鉄系の高いTc超伝導性にとって決定的なものとなっている。

38001409
Flux pinning in PrFeAsO0.9 and NdFeAsO0.9F0.1 superconducting crystals
Van der Beek, C. J.*; Rizza, G.*; Konczykowski, M.*; Fertey, P.*; Monnet, I.*; Klein, T.*; 岡崎 竜二*; 石角 元志; 鬼頭 聖*; 伊豫 彰*; 永崎 洋*; 社本 真一; Tillman, M. E.*; Bud'ko, S. L.*; Canfield, P. C.*; 芝内 孝禎*; 松田 祐司*
Physical Review B 81(17), p.174517_1-174517_11(2010) ; (JAEA-J 08081)
 PrFeAsO1-yとNdFeAs(O,F)超伝導単結晶での不均一性とフラックスピニングを定量的に評価するために、局所磁場測定が行われた。巨視的なスケールでの臨界電流密度の空間的な揺らぎにも関わらず、主要な寄与は、平均自由行程揺らぎ機構によるミクロな欠陥による磁束線の集団ピン止めから来ていることが示された。実験から導き出された欠陥密度はドーパントの原子密度と一致している。このことはドーパント原子が磁束のピン止めと準粒子散乱の両方に重要な役割を担っていることを示している。

38001410
Spin conversion of positronium in NiO/Al2O3 catalysts observed by coincidence Doppler broadening technique
Zhang, H. J.*; Chen, Z. Q.*; Wang, S. J.*; 河裾 厚男; 森下 憲雄
Physical Review B 82(3), p.035439_1-035439_8(2010) ; (JAEA-J 08082)
 高純度のNiO/Al2O3触媒中の微細構造とポア内表面の状態を解明する目的で、陽電子消滅法を用いた研究を行った。陽電子消滅寿命スペクトル中には、オルソポジトロニウムに関係する二つの長寿命成分が観測された。これらは直径1nm程度のマイクロボイドと巨大ポアに由来するものである。NiO濃度が増加すると巨大ポアに由来する強度と陽電子寿命はともに減少した。一方で、陽電子消滅ドップラー拡がりスペクトルにおいて観測されるパラポジトロニウムの成分はNiO濃度とともに増加することがわかった。この結果は、生成されたポジトロニウムがオルソ・パラ変換を起こしていることを示している。電子スピン共鳴測定の結果は、このスピン交換反応がNiOの常磁性電子に起因することを示唆している。

38001411
In-beam γ-ray spectroscopy of 248,250,252Cf by neutron-transfer reactions using a Cf target
高橋 竜太; 石井 哲朗; 浅井 雅人; 長江 大輔*; 牧井 宏之; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 石井 康雄; 松田 誠; 牧嶋 章泰*; 静間 俊行; 河野 俊之*; 小川 雅生*
Physical Review C 81(5), p.057303_1-057303_4(2010) ; (JAEA-J 08083)
 放射能の強いCf標的と18Oビームによる中性子移行反応を用いてインビームγ線分光を行い、248,250,252Cfの基底バンドをそれぞれ10+, 12+, 10+まで新たに確立した。248,250,252Cfからのγ線は、Si ΔE-E検出器を用いて、散乱粒子である16-19Oの質量数とエネルギーを識別しながら測定した。本実験はCf標的を用いた最初のインビームγ線分光である。

38001412
Evidence for quasifission in the sub-barrier reaction of 30Si+238U
西尾 勝久; 池添 博; 西中 一朗; 光岡 真一; 廣瀬 健太郎*; 大槻 勤*; 渡辺 裕*; 有友 嘉浩*; Hofmann, S.*
Physical Review C 82(4), p.044604_1-044604_5(2010) ; (JAEA-J 08084)
 Fragment mass distributions for fission after full momentum transfer were measured for the reaction 30Si + 238U at bombarding energies around the Coulomb barrier. At energies above the Bass barrier, the mass distributions were Gaussian with mass symmetry. An asymmetric fission channel with mass AL/AH ≈ 90/178 emerged at the sub-barrier energies, where competition between fusion and quasifission was suggested from the measured evaporation residue (ER) cross-section produced in fusion 30Si + 238U. We thus conclude the asymmetric channel is attributed to quasifission. The observed mass asymmetry is significantly smaller than those observed in actinide targets bombarded with heavier projectile, which suggests that the system 30Si + 238U approaches the shape of compound nucleus before disintegrating as quasifission.

38001413
High-energy ions from near-critical density plasmas via magnetic vortex acceleration
中村 龍史; Bulanov, S. V.; Esirkepov, T. Z.; 神門 正城
Physical Review Letters 105(13), p.135002_1-135002_4(2010) ; (JAEA-J 08085)
 超高強度レーザーが臨界密度近傍プラズマ中を伝播することで、磁気双極子渦構造が形成される。それが負の密度勾配を持つプラズマ中を運動する場合、前方及び側方に膨張する。この時、磁気圧により電子及びイオンが圧縮され、磁気渦の軸上にイオンの高密度領域(イオン面)が形成される。質量の小さな電子は磁気渦により駆動されイオン面より前方にも分布するため、イオン面前面には強い静電界が誘起される。この電界は磁気渦とともに前方に動き、その前方(上流側)にあるイオンは反射される。この結果、イオンは電場の速度の二倍程度まで加速される。この磁気渦加速のエネルギースケーリングを導出し、粒子シミュレーションにより検証した。

38001414
Effect of exchangeable cations on apparent diffusion of Ca2+ ions in Na- and Ca-montmorillonite mixtures
小崎 完*; 澤口 拓磨; 藤島 敦; 佐藤 正知*
Physics and Chemistry of the Earth 35(6-8), p.254-258(2010) ; (JAEA-J 08086)
 モンモリロナイトを主成分とする圧縮ベントナイトは、高レベル放射性廃棄物の地層処分において緩衝材の候補材とされている。処分場において想定されるベントナイトの変質の一つとして交換性陽イオンであるNa+のCa2+への部分的な置換が考えられる。Ca2+はセメント系材料から溶出し、緩衝材内に拡散する。本研究では、ベントナイト緩衝材の性能を低下させる可能性のある上記変質を評価するため、種々のCa2+イオン当量分率に調整したNa/Ca混在型モンモリロナイトを用いた非定常一次元拡散試験を行い、HTOとCa2+イオンの見かけの拡散係数を決定した。乾燥密度1.0Mg m-3におけるHTOの見かけの拡散係数はCa2+イオン当量分率が増加するに従い、わずかに増加した。しかしながら、同乾燥密度におけるCa2+の見かけの拡散係数及び拡散の活性化エネルギーはCa2+イオン当量分率に依存しなかった。この結果より、おもに間隙水中を拡散すると想定されるHTOとは異なり、Ca2+イオンの拡散は層間で支配的に起こっていると考えられる。

38001415
Characterization of electron self-injection in laser wake field acceleration due to the parametric resonance
Zhidkov, A.*; Koga, J. K.; 細貝 知直*; 藤井 隆*; 大石 祐嗣*; 根本 孝七*; 兒玉 了祐*
Physics of Plasmas 17(8), p.083101_1-083101_6(2010) ; (JAEA-J 08087)
 The wave breaking processes originating from a parametric resonance in the wake of a laser pulse in the absence of pulse over-focusing are thoroughly analyzed via multidimensional particle-in-cell simulations. The processes play a key role in the electron self-injection in the laser-driven acceleration of high energy, mono-energetic electrons in plasma channels. The resonance character of the charge loading in the first, second, and third injections is shown; its effect on the electron acceleration is demonstrated.

38001416
γ-H2AX and phosphorylated ATM focus formation in cancer cells after laser plasma X irradiation
佐藤 克俊; 錦野 将元; 岡野 泰彬*; 大島 慎介*; 長谷川 登; 石野 雅彦; 河内 哲哉; 沼崎 穂高*; 手島 昭樹*; 西村 博明*
Radiation Research 174(4), p.436-445(2010) ; (JAEA-J 08089)
 単色性,超短パルス性や空間コヒーレンス等の特徴があるレーザープラズマX線を用いた放射線生物影響研究の展開を行った。超短パルスレーザーを銅ターゲットに照射することにより8keV,ピコ秒程度のK殻特性X線パルスを発生させ、ポリキャピラリーX線レンズで集光、細胞照射可能な照射装置の開発を行った。レーザープラズマX線の吸収線量はガフクロミックフィルムを用いて行った。免疫蛍光染色法を用いて2Gyの照射を行ったときにがん細胞核内に生成するリン酸化H2AXとATMのフォーカス生成の確認を行いDNA2本鎖切断の確認を行った。また、それらの結果を医療用の線形加速器を用いて得られた結果と比較を行い、これまでのX線源と比較してレーザープラズマX線は放射線生物研究にとって有用性の高いX線源であることを示した。

38001417
植物由来弾性ゲルの開発と応用
瀧上 眞知子*; 前原 康延*; 長澤 尚胤
バイオインダストリー 27(9), p.50-55(2010) ; (JAEA-J 08090)
 植物由来の水溶性高分子であるカルボキシメチルセルロース(CMC)に酸水溶液を混合すると、ゲル化することを見いだした。このゲル化メカニズムは、酸処理によりCMC鎖中のカルボキシメチル基のナトリウムが水素に置換され、水素結合に起因した凝集過程を経てゲルが形成していると考えられる。酸の種類,濃度,浸漬時間やカルボキシメチルセルロースの濃度を変化させることにより、柔らかいゲルから硬くて弾力性のあるゲルまで調製可能である。このゲルを、磁気共鳴診断補助用の医療診断用材料等に応用した。弾性ゲルの調製方法並びにその応用例を紹介する。

38001418
ホットラボの廃止措置と将来計画,2
高野 利夫; 野沢 幸男; 花田 也寸志; 小野 勝人; 金沢 浩之; 二瓶 康夫; 大和田 功
デコミッショニング技報 (42), p.41-48(2010) ; (JAEA-J 08092)
 日本原子力研究開発機構東海研究開発センター原子力科学研究所のホットラボは、昭和36年に建設され、機構内外における核燃料物質及び原子力材料の照射挙動の研究・開発に貢献してきたが、旧原研東海研究所において策定された「東海研究所の中期廃止措置計画」により、平成15年(2003年)4月から廃止措置を開始した。廃止措置は、鉛セルの解体・撤去,コンクリートケーブの汚染除去,管理区域の解除の順に行い、建家の一部は、所内の未照射核燃料物質の一括管理や大強度陽子加速器施設(J-PARC)の運転によって発生する放射化機器の一時保管施設として再利用する計画である。これまでに、鉛セル18基の解体・撤去作業が完了し、残り20基の鉛セルの解体・撤去作業として、セル内装機器の解体・撤去,汚染状況調査及びセル解体により発生する放射性廃棄物量の評価を行った。さらに、コンクリートケーブの汚染除去,建家の管理区域解除までを行う廃止措置全体計画に関する、基本的な考え方に基づいて作業手順を具体化するため、基本シナリオの策定を行った。

38001419
超短パルス・超高強度レーザーを用いた高エネルギー陽子線/イオン線の発生とその利用
大道 博行; Pirozhkov, A. S.; 西内 満美子
電気学会論文誌,C 130(10), p.1706-1710(2010) ; (JAEA-J 08093)
 レーザーによる陽子線・イオン線のユニークな特徴すなわち、点源,極短パルス,発散ビーム,広いエネルギー帯域であることを延べ、それに合致したユニークな利用研究を紹介した。このような利用研究はまだ科学的利用が主であるが、レーザーの高性能化,高信頼性化と相まって小型レーザーによる実現可能な産業利用を目指した研究が期待される。さらに医学研究に導かれた医学利用装置の段階的開発も重要となっている。研究の段階に応じた実現可能な具体的利用研究の設定とその着実な実施が望まれている。

38001420
日本の高速増殖炉開発の意義と現状について
川崎 弘嗣; 青山 卓史; 佐久間 祐一
電気協会報 (1030), p.12-17(2010) ; (JAEA-J 08094)
 日本のエネルギー需給はほとんどが輸入に頼っていること、温室効果ガスの削減目標の提示など、エネルギー・環境問題の対応が迫られている中で、原子力の果たす役割は大きい。原子力機構の取組んでいるFBRサイクルシステムの開発は、エネルギー安定供給や温室効果ガスの問題を同時に解決できる発電システムであり、持続可能なエネルギーシステムといえる。これまで高速実験炉「常陽」や高速増殖原型炉「もんじゅ」の設計,建設,運転を通してFBR実用化に向けた研究開発を着実に進めている。本年5月には「もんじゅ」の運転が再開された。そこで、高速増殖炉の開発意義や「常陽」,「もんじゅ」、そして実用化研究開発(FaCTプロジェクト)の現状について紹介する。

38001421
地球統計学的手法を用いた地下水水質分布の推定とその不確実性の評価
本多 眞*; 山本 真哉*; 櫻井 英行*; 鈴木 誠*; 真田 祐幸; 杉田 裕; 松井 裕哉
土木学会論文集,C 66(3), p.609-624(2010) ; (JAEA-J 08095)
 地下水水質や透水性などの地下深部の地質環境は一般に空間的に不均質であり、限られた調査から合理的かつ信頼性の高いモデルを構築する技術は、高レベル放射性廃棄物処分場のような大規模な地下構造物の設計において非常に重要となる。またモデルの信頼性を担保するためには、モデルに含まれる不確実性を定量的に評価できることが求められる。本論文では特に地下水の水質分布に着目し、広範囲かつ網羅的に調査が可能な電磁探査から得られる比抵抗値との相関関係を利用した地球統計学的な三次元分布のモデル化手法を提案した。具体的には幌延深地層研究計画で取得された広域の電磁探査から試錐孔における電気検層までさまざまなスケールの比抵抗値データをその精度に応じて段階的に統合した比抵抗値モデルと離散的にしか得られない限られた地下水水質データから三次元分布モデルを構築した。さらには、構築されたモデルに含まれる不確実性に着目して、不確実性の要因を整理したうえでデータに基づいたシミュレーションによりその評価を行った。その結果、提案手法によるモデルの不確実性が他の手法と比べて小さく見積もられ、提案手法の有効性を示すことができた。

38001422
EUV-FEL用高感度・高分解能・広視野な画像検出器の研究開発
福田 祐仁; Faenov, A.*; Pikuz, T.*
放射光 23(5), p.308-312(2010) ; (JAEA-J 08096)
 極端紫外自由電子レーザー(EUV-FEL)の波長領域における、フッ化リチウム(LiF)結晶の画像検出器としての性能を評価し、シングルショット高分解能画像計測が可能であることを明らかにした。また、LiF結晶を用いて、EUV-FEL集光スポット形状の精密測定を行い、同時に、LiF結晶のアブレーションが起こっていることを見いだした。

38001423
重粒子線トラックとDNA損傷
横谷 立子
放射線化学 (89), p.13-19(2010) ; (JAEA-J 08097)
 放射線の線質やエネルギーの違いは生物影響の度合いに大きく影響する。この原因は、エネルギー付与分布の違いが生むDNA損傷の生成量や形態の違いにあると考えられる。しかし、具体的な損傷形態の詳細や量、それらの生物影響との関連については不明な点が多い。本稿では、これらの点を明らかにすることを目的として構築した、重粒子線やX線のトラックの微細構造に基づいて、DNA損傷生成過程をシミュレーションするシステムの概要について述べる。また、DNA損傷のスペクトル(形態と生成量)及びトラックに沿った空間分布についての結果を紹介する。

38001424
格子不整合Sr/H-Si(111)における埋もれた水素単原子層界面の中性子反射率測定
山崎 竜也; 山崎 大; 朝岡 秀人; 田口 富嗣; 社本 真一; 豊島 安健*
表面科学 31(8), p.380-385(2010) ; (JAEA-J 08098)
 新機能物質を用いた高集積化デバイス構造の作製には、格子不整合を克服できる新たなヘテロエピタキシー法の開発が重要である。Si基板上にSrTiO3(高誘電体ゲート絶縁膜)を形成する際、そのテンプレートとなるSr層の単結晶成長は、Siとの大きな格子不整合のため困難となっていた。それに対してわれわれは、Si表面を水素終端しておくことにより、Siと12%の格子不整合を克服してSr単結晶のヘテロエピタキシャル成長に成功した。そこで大きな格子不整合を克服させた具体的な界面構造に関して検討を行った。1原子層の水素がかかわる埋もれたヘテロ界面構造の検討のため、水素終端Si基板上にSrを蒸着させながら多重内部反射フーリエ変換赤外分光法(MIR-FTIR)により界面Si-H伸縮振動のその場観察を行い、またSrエピ終了後の埋もれたヘテロ界面構造は中性子反射率測定法(NR)を用いて評価した。MIR-FTIRを用いたその場観察では、Sr蒸着量の増加に伴い界面Si-Hの結合状態に変化が認められ、中性子反射率プロファイルには、水素・重水素終端Si基板の散乱長密度に由来する差異が確認された。これらの結果は、埋もれた界面での水素の存在を示しており、その水素が最初の結合状態を変化させてこのヘテロエピ界面の構成要素となっていることを示唆している。

38001425
図書館業務と感情労働
池田 貴儀
情報の科学と技術 60(10), p.428-433(2010) ; (JAEA-J 08099)
 感情労働とは、肉体労働,頭脳労働と並ぶ第三の労働のあり方であり、サービス業において重要な要素とされている。感情労働による感情のコントロール技術は、利用者をはじめさまざまな人と接する図書館員にとって、種々の業務をこなしていくうえで欠かせないスキルといえる。その一方で、感情をコントロールすることは、本来の感情と業務として求められる感情との間にズレを生じさせる。感情労働は人と接することで満足感や充足感を得るという肯定的な面とともに、感情のズレによりストレスの増加やバーンアウトの誘発を招くという否定的な面を持ち合わせている。本稿では、この感情労働という視点に着目し、図書館業務とのかかわりについて紹介する。

38001426
IFMIF加速器のプロトタイプ建設の意義と目標課題
杉本 昌義; Garin, P.*; Vermare, C.*; 設楽 弘之; 木村 晴行; 鈴木 寛光; 大平 茂; 奥村 義和; Mosnier, A.*; Facco, A.*; Ibarra, A.*
加速器 7(2), p.110-118(2010) ; (JAEA-J 08100)
 国際核融合材料照射施設(IFMIF)は核融合材料開発のための加速器型中性子源である。2007年6月より始まったIFMIFの工学実証工学設計活動(EVEDA)では40MeV, 125mAの重陽子加速実現のための原型加速器を青森県六ヶ所村に建設中である。原型機は超電導加速器の初段部までをつくり、9MeV, 125mAの運転を実現するのが目標である。その主な技術仕様や大電流加速器の課題を述べるとともに、原型機運転において期待される成果を概説する。

38001427
放射線橋かけ技術によるバイオマスプラスチックの改質
長澤 尚胤
ケミカルエンジニヤリング 55(7), p.512-517(2010) ; (JAEA-J 08101)
 最近、石油合成系の汎用プラスチックの廃棄処理による地球温暖化,土壌汚染といった環境問題や石油原価高による原料高,化石資源の枯渇等の観点から、植物由来のプラスチックであるポリ乳酸を汎用プラスチック代替材料として応用することが試みられている。しかし、ポリ乳酸が約60℃で熱変形してしまうという耐熱性が問題となり、用途が限定されている。従来、ポリ乳酸の耐熱性向上には、結晶核剤や無機物を添加して再結晶化させているが、ポリ乳酸の長所である透明性が維持したまま耐熱性向上には適さない。そこで、ポリ乳酸の放射線橋かけ、無機物添加と再結晶化を組合せた技術を開発した。透明性を損うことがない二酸化珪素添加による弾性率の低下抑制効果について検討した結果、架橋剤であるトリアリルイソシアヌレートを5%、二酸化珪素を10%添加し、50kGy電子線を照射して橋かけすることにより、60℃での弾性率の急激な低下が改善でき、さらに、100℃で1時間熱処理すると、70℃における急激な弾性率の低下が約1/10程度に抑制できることを見いだした。以上のようなポリ乳酸の耐熱性改善技術、並びに展示用メガネデモレンズへの技術移転した応用例を紹介する。

38001428
核燃料施設の事故影響評価手法に関する調査,5; 臨界事故影響の評価手法と試解析
山根 祐一; 中島 健*; 阿部 仁; 林 芳昭*; 有澤 潤*; 早海 賢*
日本原子力学会和文論文誌 9(1), p.96-107(2010) ; (JAEA-J 08102)
 核燃料施設を対象に確率論的安全評価(PSA)手法及び基礎的データの整備も積極的に進められている。核燃料施設におけるPSA等のリスク情報を安全規制に活用するには、核燃料施設の個々の安全上の特徴を反映したPSA手法の整備及び各施設におけるリスクの評価・分析を進めることが必要であることから、「核燃料施設事故影響評価手法調査専門委員会」では、平成16年度より日本原子力研究開発機構からの委託を受けて、核燃料施設のPSA手法のうち、特に事故時の影響評価のための解析手法に重点をおいてPSAに適用可能な解析手法について調査検討を実施してきた。その成果を、総論1編及び再処理施設で想定される代表的な事象ごとにまとめた5編の技術資料としてまとめた。本技術資料では、核燃料施設の安全評価に有益な情報を提供することを目的として、簡易評価手法や一点炉動特性解析コード,準定常法などの臨界事故評価手法について調査し、その特徴についてまとめた。さらに、仮想的な臨界事故シナリオに対してこれらの手法を適用した試計算を行い、その結果を比較した。臨界事故における揮発性の核分裂生成物の移行率について調査した結果についても報告する。

38001429
超高温ガス炉用耐熱合金の脱炭を抑制する冷却材の純度管理設備の効率制御方法の検討
濱本 真平; 坂場 成昭; 竹田 陽一*
日本原子力学会和文論文誌 9(2), p.174-182(2010) ; (JAEA-J 08103)
 高温ガス冷却炉(HTGR)の冷却材ヘリウムにとって、化学的不純物の制御は重要である。脱炭性雰囲気は、熱交換器に使用される耐熱合金のクリープ破断強度を低下させるからである。本論文は、ヒータ,酸化銅ベッド(CuOT),モレキュラーシーブベッド,コールドチャコールベッドとそれぞれのトラップのバイパスラインから成る、既存のヘリウム純化設備を利用して、不純物濃度を能動的に制御する技術について述べる。解析の結果、CuOTの効率制御が脱炭性雰囲気の改善に有効なことを示した。この効果は、除去されずに増加する水素が、水性ガスシフト反応によって浸炭性雰囲気の形成に有効な一酸化炭素の増加に寄与することに基づく。

38001430
飽和に近い条件におけるガラス固化体の溶解メカニズムに関する研究の現状と今後の課題
前田 敏克; 山口 徹治; 馬場 恒孝; 臼井 秀雄
日本原子力学会和文論文誌 9(3), p.233-242(2010) ; (JAEA-J 08104)
 ガラス固化体に接触している溶液中のSi濃度が高く、ガラス固化体と溶液との間の化学親和力の小さい条件、すなわち飽和に近い条件での、ガラス固化体の非常にゆっくりとした溶解に着目し、固化体性能評価の妥当性を判断する際に必要となる溶解メカニズムの解明と溶解モデルの確立に向けた今後の検討アプローチを示した。まず、既往の研究から、もっとも可能性の高い溶解メカニズムを推定し、その溶解の律速過程として、ガラス固化体表面に形成される変質領域中でのオキソニウムイオンの拡散を想定するという仮説を導き出した。次に、このメカニズムの妥当性確認のために必要なデータとそれを取得する実験手法を提案した。さらに、性能評価に適用可能な溶解モデルを整備するにあたって、ガラス固化体の表面積と変質領域の安定性の評価が必要となることを示した。

38001431
原子力施設廃止措置費用簡易評価コードの開発
立花 光夫; 白石 邦生; 石神 努
日本原子力学会和文論文誌 9(3), p.271-278(2010) ; (JAEA-J 08105)
 原子力施設の特徴や構造,解体工法の類似性を考慮して、評価方法を分類し、8評価項目の廃止措置費用を算出できる原子力施設廃止措置費用簡易評価コード(DECOSTコード)を開発した。また、原子力機構における解体作業の実績データを分析し、解体作業に要する人工数の計算に使用する単位作業係数を評価した。例えば、一般機器の単位作業係数は、汚染のない設備・機器, βγ/U系の汚染のある設備・機器,TRU系の汚染のある設備・機器の3種類に分類できることがわかった。さらに、重量依存型の人工数の算出に必要な設備・機器の重量と建屋・構造物の重量の評価方法について検討した結果、延床面積と建屋・構造物の重量,設備・機器と建屋・構造物の重量には、それぞれ比例関係にあることがわかった。作成したDECOSTコードを用いて原子力科学研究所の7施設の廃止措置費用を試算し、その検証のために人工数の試算結果を実績値と比較した結果、ほぼ同等の値が得られることがわかった。ここでは、DECOSTコードの概要と、原子力機構における解体作業の実績データの分析による単位作業係数の算出結果、重量換算係数の算出結果について報告する。

38001432
ステンレス鋼製再処理用機器へのカソード防食の適用性に関する研究
上野 文義; 内山 洋平*; 加藤 千明; 山本 正弘; 蝦名 哲成*; 下川原 茂*; 加納 洋一*
日本原子力学会和文論文誌 9(3), p.279-287(2010) ; (JAEA-J 08106)
 ステンレス鋼製再処理用機器への外部電源方式によるカソード防食法の適用可能性を示すことを目的に、基礎的な検討を行った。極低炭素304ステンレス鋼(SUS304ULC)小型試験片及び電気化学測定装置を用い、沸騰硝酸溶液中での不働態域及び過不働態域の電位や、種々の電位での腐食速度を調べたのち、カソード防食の有無による腐食速度の違いを調べた。また、実際の濃縮缶の構造を想定し、SUS304ULC製管材の外面を対象としたカソード防食試験を行った。その結果、過不働態域から0.1V程度電位を卑とするカソード防食により、1/10以上の腐食速度低減効果が得られた。また、管材外面では平均24μmの減肉量が、カソード防食により陽極との位置に関係なく3μmまで均一に低減できた。これらの結果と、過不働態域の腐食はおもに電位の影響を受けること、沸騰硝酸の電気伝導率が高く均一な防食効果が期待できることと、腐食がおもに電位による影響を受けると考えられることから、カソード防食法がステンレス鋼製再処理用機器の耐食性改善のために適用可能と考えられる。

38001433
硫酸流動機器健全性試験装置の運転試験
野口 弘喜; 大田 裕之*; 岩月 仁; 寺田 敦彦; 日野 竜太郎
日本原子力学会和文論文誌 9(3), p.288-295(2010) ; (JAEA-J 08107)
 日本原子力研究開発機構では、高温ガス炉を熱源として水素を製造する技術の確立を目指して、熱化学法ISプロセスの研究開発を進めている。ISプロセスではプロセス流体の一つとして腐食性の強い硫酸を使用する。硫酸環境でのポンプ,配管及び計装機器等の健全性を確認するため、硫酸流動・機器健全性試験装置(SFTL)を製作し、300℃までの高温濃硫酸を流動させる試験を実施してきた。SFTLでの数百時間の硫酸流動運転試験後に、ポンプ,配管及び計装機器等の健全性を調べた結果、グラスライニング配管やシールに腐食による異常は見られず、ポンプ等に付着した腐食生成物は対硫酸ステンレス鋼(SX)の腐食によるものであった。

38001434
「もんじゅ」運転再開; 臨界達成と炉心特性把握-炉心確認試験報告
宇佐美 晋
日本原子力学会誌 52(10), p.638-642(2010) ; (JAEA-J 08108)
 「もんじゅ」は、平成22年5月6日、14年5か月ぶりに原子炉を起動して性能試験を再開し、同月8日の臨界到達を経て、同年7月22日に、性能試験の第1段階である炉心確認試験を終了した。そこで、日本原子力学会誌において、臨界達成と炉心特性把握にかかわる炉心確認試験報告を行う。主な報告内容は、以下のとおり。(1)性能試験再開までの経緯,(2)性能試験の概要,(3)炉心確認試験(臨界達成,制御棒価値確認,過剰反応度測定試験,反応度停止余裕測定試験,温度係数評価,流量係数評価,フィードバック反応度評価,未臨界度測定法適用性評価)等。

38001435
中性子ビームによる氷天体の構造解明; 強誘電性の発現と物質進化
深澤 裕
日本結晶学会誌 52(4), p.219-225(2010) ; (JAEA-J 08109)
 粉末中性子回折の実験から、強誘電体の氷が発生する温度と圧力,成長に要する時間等を研究した。その結果に基づいて、冥王星などの氷の天体に、表面から内部にかけて強誘電体の氷が存在するとの仮説を提案した。この仮説の実証に必要な観測方法を考案している。強誘電性の氷の構造と性質は、物質の進化や惑星の形成と密接にかかわっている可能性があり、中性子ビームを用いてその全容の解明に取り組んでいる。現在、探査機が冥王星に近づいているが、大量の強誘電性氷が発見されることを期待している。

38001436
レーザーと原子力エネルギー開発
大道 博行
レーザー研究 38(8), p.555(2010) ; (JAEA-J 08112)
 レーザーと原子力技術に関し、その開発の歴史,内容について振り返り、今後の両技術のかかわり方に関する著者の所感を簡潔に述べたものである。

38001437
Radix W線量計の数kGy領域でのγ線応答特性
市川 達也*; 清藤 一; 佐藤 良成*; 武久 正昭*; 小嶋 拓治; 渡辺 宏*
食品照射 45(1-2), p.1-3(2010) ; (JAEA-J 08113)
 γ response of Radix W in the dose range of 1 kGy to 10 kGy was investigated using a readout wavelength of 280 nm. The dose response curve was linear. The coefficients of variation at different doses were within 1%. The influence of irradiation temperature on the dose response was negligibly small in the range of 10 - 28℃. Influence of post-irradiation temperature was less than ± 4% at 7℃ - 30℃ even after 24 hour storage. These facts show Radix W enables to measure precisely doses in the range of 1 kGy - 10 kGy by employing readout wavelength of 280 nm. Radix W can be applied to practical use in food radiation processing.

38001438
原子炉圧力容器肉盛溶接部における溶接及び溶接後熱処理による残留応力分布評価
宇田川 誠; 勝山 仁哉; 西川 弘之; 鬼沢 邦雄
溶接学会論文集(インターネット) 28(3), p.261-271(2010) ; (JAEA-J 08114)
 低合金鋼製の原子炉圧力容器内面には、オーステナイト系ステンレス鋼による肉盛溶接が施されている。原子炉圧力容器の構造健全性をより精度よく評価するためには、肉盛溶接及び溶接後熱処理により生じる残留応力を評価する必要がある。肉盛溶接部は原子炉圧力容器母材部と比較し非常に薄いものの異材溶接部であるため残留応力は急激に変化しその評価は容易ではない。そこで、溶接方法の異なる肉盛溶接部試験体を製作し、溶接時の温度履歴を実測するとともに、逐次切断法及びDHD法を用いて残留応力分布を実測した。また、有限要素法に基づく熱弾塑性クリープ解析を実施し、実測データとの比較から残留応力を十分な精度で評価できることが確認できた。さらに、溶接後熱処理後における残留応力分布の主要因は溶接材と母材との線膨張係数の差に起因していることが示された。

38001439
Application of knowledge management systems for safe geological disposal of radioactive waste
梅木 博之; 高瀬 博康*
Geological Repository systems for Safe Disposal of Spent Nuclear Fuels and Radioactive Waste , p.610-638(2010) ; (JAEA-J 08118)
 In this chapter, by considering global trends and using illustrative examples from Japan, an approach to cutting this Gordian Knot is illustrated. This focuses of a formal Knowledge Management System (KMS) and associated knowledge base that utilise state-of-the-art tools, developed in the field of Knowledge Engineering (KE) and information technology. In particular, the critical question, of whether advanced KM tools can contribute to the development, review, communication and control of the iterative evolution of safety cases will be considered.

38001440
Development of simple orchestration application framework and its application to burning plasma simulation
立川 崇之; 中島 康平*; Kim, G.; 手島 直哉; 鈴木 喜雄; 武宮 博
High Performance Computing on Vector Systems 2010 , p.107-120(2010) ; (JAEA-J 08119)
 分散配置された計算機上に実装されたプログラムを協調動作させることにより、原子力プラントの耐力シミュレーションや核融合プラズマの制御シミュレーションなど、大規模かつ複雑な統合シミュレーションを可能とする枠組みについて紹介する。シミュレーション技術の進展に伴い多様なシミュレーション手法を統合することで、より精緻なシミュレーションが実行可能となってきている。しかしながら、個々のシミュレーション手法を実装したコードを組合せ、実行制御しながら動作させることは、科学者にとって大きな負担となっている。われわれは統合シミュレーションにおける個々の要素プログラムの実行パターンが、ワークフロー型,パイプライン型などに分類できることに着目し、それらのパターンを設定ファイルに記述するだけで要素プログラムを連携動作可能とする機能を実現することで、既存コードを大幅に修正することなく連携動作可能とする枠組みを開発した。そして、核融合プラズマのシミュレーションに適用し、開発した枠組みが想定したシナリオ通りにシミュレーションを連携実行させることができることを示した。

38001441
Development of the long-pulse ECRF system for JT-60SA
小林 貴之; 諫山 明彦; Fasel, D.*; 横倉 賢治; 下野 貢; 長谷川 浩一; 澤畠 正之; 鈴木 貞明; 寺門 正之; 平内 慎一; 五十嵐 浩一; 佐藤 文明; 和田 健次; 柴山 実; 日向 淳; 森山 伸一
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.9 , p.363-368(2010) ; (JAEA-J 08120)
 JT-60 ECRF装置のパルス幅(5秒)を伸ばすための改良がJT-60SA(100秒)へ向けて必要である。欧州により電源が新規に設計,製作及び設置される。また、新たに設計したモード変換器を備えた改良型ジャイロトロンの調整運転を開始した。本モード変換器によって、ジャイロトロン内での回折損失による内部機器への熱入力が低減され、1MWの長パルス発振が期待できる。JT-60Uで実証されたヒータ電流やアノード電圧をプレプログラム/フィードバック制御する手法が、発振中のカソード冷却によるビーム電流の減少対策として重要と考えられる。伝送系については、真空排気した伝送路により1系統あたり1MWの伝送が可能である。一方、結合系については真空容器内機器のメンテナンスが困難であることから、真空容器内での冷却水リークや駆動機構のトラブルのリスクを低減するために直線駆動アンテナ手法が提案され、詳細な設計及び低電力試験を開始した。

38001442
Computational inferences on alteration of neurotransmission in chemotaxis learning in Caenorhabditis elegans
鈴木 芳代; 坂下 哲哉; 辻 敏夫*; 小林 泰彦
Lecture Notes in Computer Science 6352 , p.291-300(2010) ; (JAEA-J 08121)
 Caenorhabditis elegans changes its NaCl-associated behavior from attraction to avoidance following exposure to NaCl in the absence of food (salt chemotaxis learning). To understand the changes induced by chemotaxis learning at the neuronal network level, we modeled a neuronal network of chemotaxis and estimated the changes that occurred in the nervous system by comparing the neuronal connection weights prior to and after chemotaxis learning. Our results revealed that neurotransmission involving ASE and AIA neurons differed prior to and after chemotaxis learning. This partially corresponded to the experimental findings of previous studies. In addition, our computational inference results suggest the involvement of novel synapse connections in chemotaxis learning. Our approach to estimate changes of neurotransmission corresponding to learning may help in planning experiments in order of importance.

38001443
A Novel tuning method for neural oscillators with a ladder-like structure based on oscillation analysis
服部 佑哉; 鈴木 芳代; 曽 智*; 小林 泰彦; 辻 敏夫*
Lecture Notes in Computer Science 6352 , p.401-410(2010) ; (JAEA-J 08122)
 Neural oscillators with a ladder-like structure is one of the central pattern generator (CPG) model that is used to simulate rhythmic movements in living organisms. However, it is not easy to realize rhythmical cycles by tuning many parameters of neural oscillators. In this study, we propose an automatic tuning method. We derive the tuning rules for both the time constants and the coefficients of amplitude by linearizing the nonlinear equations of the neural oscillators. Other parameters such as neural connection weights are tuned using a genetic algorithm (GA). Through numerical experiments, we confirmed that the proposed tuning method can successfully tune all parameters.

38001444
Development of CLEVES for clearance activities in JAEA
立花 光夫; 石神 努; 里山 朝紀; 吉森 道郎
Proceedings of 2010 ANS Topical Meeting on Decommissioning, Decontamination and Reutilization & Technology Expo (DD&R 2010) (CD-ROM) , p.341-344(2010) ; (JAEA-J 08123)
 クリアランス作業を効率的に実施するためにクリアランスレベル検認評価システム(CLEVES)を開発した。相対重要度(RIM:核種濃度をクリアランスレベルで割ったもの)の評価に基づいて評価対象核種(NMA)を選定するためにCLEVESのプログラムのひとつとしてSNMを作成した。加えて、JRR-3から発生したコンクリートのクリアランス作業に関するデータに基づき、SNMを用いてケーススタディを実施した。本報告では、CLEVESの概要,SNMにおけるNMAを選択する方法,ケーススタディの計算結果について述べる。

38001445
IASCC evaluation method for irradiated core internal structures in BWR power plants
高倉 賢一*; 田中 重彰*; 中村 友美*; 茶谷 一宏*; 加治 芳行
Proceedings of 2010 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2010) (CD-ROM) , 10p.(2010) ; (JAEA-J 08124)
 照射誘起応力腐食割れ(IASCC)は、高経年化軽水炉の炉内構造物の劣化現象のうち、最重要課題の一つである。原子力安全基盤機構(JNES)は、高経年化軽水炉の管理,保全の観点から安全研究開発の一環として、IASCCに関連するプロジェクトを実施しており、本プロジェクトの結果に基づいて、JNESは「BWRの炉内構造物におけるIASCC評価ガイド」を提案した。本論文は、IASCC評価ガイドの背景、特に照射済みステンレス鋼を用いたき裂進展速度試験の結果についてまとめたものである。

38001446
Development of level 2 PSA methodology for sodium-cooled fast reactors, 3; Development of technical basis in the transition phase of unprotected events
山野 秀将; 飛田 吉春; 佐藤 一憲
Proceedings of 8th International Topical Meeting on Nuclear Thermal-Hydraulics, Operation and Safety (NUTHOS-8) (CD-ROM) , 13p.(2010) ; (JAEA-J 08128)
 ナトリウム冷却高速炉のリスク評価のためにレベル2PSA評価手法を開発している。そのため、この論文では流量喪失型炉停止失敗事象の遷移過程に着目して、現象論的イベントツリーを構築し、レベル2PSAにおける事象推移の確率を定量化するための技術基盤を整備した。また、SIMMER-IIIコードを用いたパラメータ解析を通じて支配因子を同定した。燃料流出挙動やその駆動力形成については、CABRIやEAGLE試験から得られた実験的知見を整理した。さらに、過去の実験的エビデンスを用いて、レベル2PSAの確率を定量化するために実験データベースを構築した。

38001447
Quantum beam technology; Nanostructured proton-conductive membranes prepared by swift heavy ion irradiation for fuel cell applications
八巻 徹也; 小林 美咲*; 浅野 雅春; 野村 久美子*; 高木 繁治*; 前川 康成; 吉田 勝*
Proceedings of Sadoway 60 Symposium , p.114-120(2010) ; (JAEA-J 08129)
 日本原子力研究開発機構では、独自の量子ビーム技術を駆使して、燃料電池に応用可能な高分子電解質膜の開発を進めている。本講演では、発表者らによるその活動のうち、高エネルギー重イオンビーム照射によるグラフト重合を利用したナノ構造制御電解質膜の開発について報告する。今回は、膜中に形成されるプロトン伝導部のナノ構造や、プロトン伝導度など各種物性をγ線グラフト電解質膜と比較しながら議論する。

38001448
結晶質岩部を対象とした新しい定量的岩盤分類法の適用性に関する再評価
浅井 秀明; 久慈 雅栄*; 松井 裕哉
土木学会平成22年度全国大会第65回年次学術講演会講演概要集(DVD) , p.137-138(2010) ; (JAEA-J 08131)
 日本原子力研究開発機構が進める超深地層研究所計画では、高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する技術基盤の整備を行う研究施設の建設工事を進めており、2本の立坑と複数の横坑からなる研究坑道を掘削している。筆者らは、研究坑道掘削時に適用している既存の岩盤分類法(電研式岩盤分類,RMR法,新JH法)のほかに、「岩盤の工学的分類法JGS3811-2004」をベースとした新しい定量的岩盤分類法(以下、新分類法と呼ぶ)を提案した。本報告では、昨年度までの報告で提案した新分類法を、複数の横坑掘削に適用するとともに、新分類法に関する適用性の再評価を行った結果を報告する。

38001449
原位置測定結果に基づくシュミットハンマ物性値推定の妥当性に関する検討
久慈 雅栄*; 浅井 秀明; 松井 裕哉
土木学会平成22年度全国大会第65回年次学術講演会講演概要集(DVD) , p.139-140(2010) ; (JAEA-J 08132)
 瑞浪超深地層研究所は高レベル放射性廃棄物の地層処分の基盤となる深地層の科学的研究を行う施設として、2本の立坑と複数の横坑からなる研究坑道を掘削している。筆者らは、研究坑道の掘削において既存の岩盤分類法(電研式岩盤分類,RMR法,新JH法)の他に、「岩盤の工学的分類法JGS 3811-2004」をベースとした新しい定量的岩盤分類法を提案した。本報告では、新分類法評価点の一つの評価項目である岩盤強度について、現状の推定手法として適用しているシュミットハンマ測定の妥当性を原位置測定結果と掘削ずりの室内試験結果に基づき検討した。その結果、現在適用している岩盤強度の推定式が過大評価になる可能性があること等の知見が得られた。

38001450
原子炉の計算法,2.1; 核設計計算法
奥村 啓介
原子力教科書; 原子炉設計 , p.42-77(2010) ; (JAEA-J 08133)
 原子炉設計(オーム社)、第2章「原子炉の計算法」、2.1「核設計計算法」として、核データ処理から、核熱結合炉心燃焼計算及び空間依存動特性計算にいたるまで、原子炉設計における数値解析手法を平易に説明した。構成は以下のとおりである。(1)中性子輸送の基礎方程式,(2)中性子スペクトル,(3)核データと断面積,(4)格子計算,(5)炉心計算。

38001451
高レベル放射性廃棄物の地層処分と岩盤工学研究; 大規模地下施設の構築と長期安全性
杉原 弘造; 松井 裕哉
平成22年度(2010年)資源・素材学会秋季大会講演集 , p.157-160(2010) ; (JAEA-J 08134)
 日本における地層処分の計画や研究開発の進展状況,地層処分の概念や特徴を示すとともに、現在の主要な研究の一つである深地層の研究施設計画の概要と現状,岩盤工学上の研究課題,最近の研究成果例を紹介する。深地層の研究施設における岩盤工学に関する研究のキーワードは「物理的安定性」と「超長期評価」である。前者に関しては、応力状態評価や塑性領域の発生等の不安定現象評価が課題である。後者に関しては、クリープ挙動といった従来の時間依存挙動の考え方などの適用性の評価が課題となる。

38001452
内部ダクトはなぜ必要か?; 高速炉の安全上の特徴を踏まえて
小竹 庄司
日本原子力学会第42回炉物理夏期セミナーテキスト , p.148-156(2010) ; (JAEA-J 08135)
 ナトリウム冷却炉の安全上の特徴,安全設計概念,炉心損傷事故に対する安全アプローチ,内部ダクトの必要性,内部ダクトの炉心設計への影響と製作性について述べる。

38001453
アルミニウム水素化物による水素貯蔵
池田 一貴*; 折茂 慎一*; 齋藤 寛之; 町田 晃彦; 片山 芳則; 青木 勝敏
水素製造・吸蔵・貯蔵材料と安全化 , p.317-327(2010) ; (JAEA-J 08136)
 アルミニウム水素化物(AlH3)の水素密度は、質量密度が10.1mass%,体積密度が149kgH2/m3と極めて高い。また、LiHやMgH2, AlH3等の高い水素密度を有する金属水素化物の中で最も低温(LiH:650℃以上,MgH2:250℃以上,AlH3:80〜150℃程度)で脱水素化反応が進行するので、水素貯蔵材料としての期待が大きい。AlH3は古くから知られている水素化物であるが、熱力学的に不安定であることや入手が困難であったために、高密度水素貯蔵材料として注目され始めたのは最近である。私たちは、このAlH3の化学合成条件の最適化を行うとともに、結晶構造,熱力学的安定性や脱水素化特性との相関を評価した。さらに、アルミニウムと水素(高圧水素流体)の直接反応によるAlH3の生成と結晶成長過程などの水素化特性についても調べた。

38001454
キャプセル再使用のためのメカニカルシールの開発
井上 修一; 山浦 高幸; 斎藤 隆; 菅野 勝
UTNL-R-0475 , p.2-4-1-2-4-10(2010) ; (JAEA-J 08137)
 軽水炉燃材料の研究・開発において、JMTRでは、沸騰水キャプセル(BOCA)を開発し、燃料棒の中心温度及び内圧を測定しながら、出力急昇中における燃料のふるまいを評価している。3種類のBOCAが設計・製作されているが、中心温度及びFPガス圧力を計測するためのBOCAには、燃料試料に計装機器を直接溶接する構造である。このため、BOCAの製作費や放射性廃棄物の低減の観点から、新たなBOCAとして燃料試料への計装機器の取付をメカニカルシール構造とする検討を開始した。本発表では、メカニカルシール構造の設計製作,試作したメカニカルシール構造の熱サイクル条件下や高温高圧水環境下でのヘリウム漏れ試験,耐圧試験等により健全性を確認した。この結果、燃料試料と計装機器の間のОリングの装荷方法を改善することにより、良好な気密性を確保できることがわかった。

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