※下記の研究開発成果は資料名順に並んでいます。
2010年7月
38000841
Large-Eddy Simulation on turbulent flow and plume dispersion over a 2-dimensional hill
中山 浩成; 永井 晴康
Advances in Science & Research (Internet) 4, p.71-76(2010) ; (JAEA-J 07468)
- 大気・陸域・海洋での放射性物質の移行挙動を包括的に予測できるSPPEDI-MPにおいて、LES(Large-Eddy Simulation)モデルによる局所域大気拡散予測システムの開発とその導入を目指している。急峻な丘陵地に囲まれた原子力施設からの排ガス拡散予測に向けて、地形効果を外力項によって表現するImmersed Boundary Methodを適用した。今回は2次元丘陵地を対象にして乱流シミュレーションを行い、平均風速分布や乱流統計量に関する計算結果が風洞実験と良好に対応していることを確認した。次に、大気拡散解析を実行し、丘陵地上の平均濃度分布についても風洞実験結果と良好に対応していることを示すことができ、丘陵地上の大気乱流拡散の数値シミュレーションモデルの妥当性が実証された。
38000842
Assessing the role of RecA protein in the radioresistant bacterium Deinococcus geothermalis
Sghaier, H.*; 佐藤 勝也; 大庭 寛史*; 鳴海 一成
African Journal of Biochemistry Research 4(4), p.111-118(2010) ; (JAEA-J 07469)
- The moderately thermophilic bacterium Deinococcus geothermalis exhibits extraordinary resistance to ionizing radiation. RecA protein is considered to be one of the most important participants in radioresistance. To assess the role of the RecA protein in D. geothermalis, the recA gene was isolated from D. geothermalis and overexpressed in Escherichia coli. After the D. geothermalis RecA protein (GeoRecA) was purified, the recombination activity was investigated in vitro. GeoRecA most efficiently promoted the strand exchange reaction between homologous linear double-stranded DNA and circular single-stranded DNA substrates at 50℃. Like D. radiodurans RecA protein (DraRecA), GeoRecA could promote DNA strand exchange reaction via normal and inverse pathways. Furthermore, GeoRecA complemented the RecA deficiency of D. radiodurans. These results indicate that GeoRecA is a functional homologue of DraRecA and plays an important role in radioresistance. However, unlike DraRecA, GeoRecA could not complement the RecA deficiency of E. coli, suggesting that GeoRecA require more strict intracellular conditions than DraRecA does to fulfill its function.
38000843
Development of tritiated vapor absorbent applicable to the atmospheric detritiation system in a nuclear facility
岩井 保則; 山西 敏彦
Applied Radiation and Isotopes 68(9), p.1642-1649(2010) ; (JAEA-J 07471)
- トリチウム取扱施設の雰囲気トリチウム除去系には貴金属触媒を充填した水素酸化反応器と発生する水蒸気を吸着する水分吸着剤を充填した水分吸着塔を組合せたシステムが適用されている。水分吸着剤にはモレキュラーシーブ5Aに代表される合成ゼオライトが使用される。しかし 将来の大規模トリチウム取扱施設においてモレキュラーシーブ5Aを適用する場合、おもに水分脱離の困難さから水分吸着塔が巨大化する懸念があった。よってカルシウムをカチオンとし、シリカアルミナ比を高めたフォジャサイト型ゼオライトを水分吸着剤に適用することを着想した。シリカアルミナ比の高いゼオライトを使用することで水分脱離性能が大幅に改善することを明らかとした。またトリチウム除去係数は水分吸着塔の空塔速度に強く依存し、1000以上を確保するためには空塔速度を250h-1以下とする必要があることを示した。カルシウムをカチオンとするゼオライトは低水蒸気分圧で優れた水分吸着性能を示す。しかしSiO2/Al2O3を7以上にするとこの特性が失われるため、SiO2/Al2O3を5に調整したゼオライトが水分吸着剤に最も適していることを明らかとした。
38000844
Analysis of dynamical process with mass distribution of fission fragment in heavy ion reactions
有友 嘉浩
EPJ Web of Conferences 2, p.07004_1-07004_4(2010) ; (JAEA-J 07472)
- 重・超重元素領域の原子核の全反応過程を統一的に扱える模型として近年フレロフ原子核合同研究所の理論グループが開発した「統一模型」がある。その模型の適用例の一つとしてquasi-fission過程について解析した報告である。この領域の融合分裂反応のメカニズムは複雑で明らかにはされていないが、実験で測定されたデータをもとに、モデル計算と比較することでメカニズムの解明を試みた。ここでは分裂片の質量分布に着目し、日本原子力研究開発機構で測定された36S+238U及び30Si+238Uの実験データの解析をおもに行った。低エネルギー入射反応では両者の分裂片の質量分布の形は大きく違う。この相違のメカニズムを軌道解析により明らかにした。また、質量対称分裂片の多くが複合核を経由しない、いわゆるquasi-fission過程からきていることを明らかにした。このような情報は融合断面積を評価するうえで重要である。また今後代理反応を扱う際に必要とされる理論計算の基礎となり、今後の発展にとって重要である。
38000845
Seasonal variation in metabolic syndrome prevalence
亀崎 文彦; 園田 信成*; 友常 祐介; 湯中 弘美; 尾辻 豊*
Hypertension Research 33(6), p.568-572(2010) ; (JAEA-J 07479)
- Accumulating evidences have demonstrated that seasonal variations exist in metabolic syndrome parameters. The aim of this study was to examine the hypothesis that there is seasonal variation in metabolic syndrome prevalence in Japanese subjects. We investigated a total of 1,202 male workers in our institution (44 ± 10 years), who underwent health checkups in both June (summer) and December (winter), 2008. In this study, metabolic syndrome was defined according to the criteria proposed by National Cholesterol Education Program (NCEP), International Diabetes Federation (IDF), and Japanese Society of Internal Medicine (JSIM). Serum levels of high-density lipoprotein-cholesterol and fasting glucose, and blood pressure (BP) were significantly higher in winter than in summer, whereas waist circumference and serum levels of triglyceride were little changed. Prevalence of NCEP-, IDF-, and JSIM- metabolic syndrome in this study was 3.8, 15.1 and 12.4% in winter, 3.2, 10.7 and 8.4% in summer, respectively. Out of the metabolic syndrome components, elevated BP component was mainly connected with the seasonal variation of metabolic syndrome prevalence. The present study demonstrated the seasonal variation in metabolic syndrome prevalence in Japanese male workers. This result indicates that season of health checkups may affect a clinical diagnosis and management of metabolic syndrome.
38000846
Deinococcus aetherius sp. nov., isolated from the stratosphere
Yang, Y.*; 伊藤 隆*; 横堀 伸一*; 島田 治男*; 板橋 志保*; 佐藤 勝也; 大庭 寛史*; 鳴海 一成; 山岸 明彦*
International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 60, p.776-779(2010) ; (JAEA-J 07482)
- A pink pigmented, non-motile, coccoid bacterial strain, ST0316, was isolated from dust samples collected from the stratosphere in Japan. Phylogenetic analysis based on 16S rRNA gene sequences showed that it belonged to the genus Deinococcus. DNA G+C content, desiccation tolerance, and resistance to γ-rays and UV radiation supported the affiliation of strain ST0316 to the genus Deinococcus. Strain ST0316 diverged from recognized species of the genus Deinococcus, showing less than 93% similarity values to its closest relatives Deinococcus apachensis, D. aerius, D. geothermalis and D. murrayi. We propose a new species of the genus Deinococcus, Deinococcus aetherius sp. nov.
38000847
Diffusion behaviors of plutonium and americium in polycrystalline urania
佐藤 勇; 田中 康介; 有馬 立身*
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering 9, p.012005_1-012005_8(2010) ; (JAEA-J 07483)
- ディスク状UO2とAm含有MOX燃料を張り合わせて拡散対を作製し、一定の酸素分圧下で1600℃で4.5時間アニールした。アニール後、界面近傍のアクチニド元素のプロファイルをEPMAにて測定し、平均拡散係数が10-15から10-13m/s2であることを示したが、AmとPuで差異は明確ではなかった。この結果は照射後試験で見られるAmとPuの再分布の差異を生じるメカニズムが拡散挙動ではなく、他の機構によることを示している。また、拡散挙動は加熱時の酸素分圧・粒界の存在に依存していることがわかった。拡散挙動に対する粒界の影響から、燃料中の「実質的な」拡散の取り扱いには詳細な粒界のモデリングが必要である可能性がある。
38000848
Oxygen potential of (Pu,Am,Nd)O2-x
三輪 周平; 逢坂 正彦
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering 9, p.012013_1-012013_7(2010) ; (JAEA-J 07484)
- 低除染燃料及び非均質型燃料の相状態,照射挙動評価に関する基礎的なデータ取得の一環として、H2O/H2ガス平衡及びCO2/H2ガス平衡を用いた熱重量分析により(Pu0.81Am0.08Nd0.11)O2-xの酸素ポテンシャルを測定した。
38000849
Oxygen potential measurements of Cm0.09Pu0.91O2-x by EMF method
音部 治幹; 赤堀 光雄; 荒井 康夫
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering 9, p.012015_1-012015_7(2010) ; (JAEA-J 07485)
- Cm0.09Pu0.91O2-xの酸素ポテンシャルの酸素不定比組成や温度依存性を起電力測定(EMF)法で測定した。1173から1333Kまでの温度を40K間隔で、0.018≤ x ≤0.053の範囲について試料にクーロン滴定を行った。その結果、xが0.018から0.045に増加するに伴って、試料の酸素ポテンシャルは、-31.02から-117.48kJmol-1まで徐々に減少し、その後、xが0.053に増加するまでに-117.48から-283.74kJmol-1まで急速に減少した。幾つかのxについてxを固定して1173から1333Kでの酸素ポテンシャルの温度依存性を測定した。本研究で測定したxや温度範囲では、酸素ポテンシャルの温度依存性はほとんど線形性を示した。
38000850
Thermalconductivities of (Np,Am)N and (Pu,Am)N solid solutions
西 剛史; 高野 公秀; 伊藤 昭憲; 宮田 精一; 赤堀 光雄; 荒井 康夫; 湊 和生
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering 9, p.012017_1-012017_8(2010) ; (JAEA-J 07486)
- (Np,Am)N及び(Pu,Am)N固溶体の熱拡散率及び比熱をレーザフラッシュ法及び投下型熱量法により測定し、熱拡散率,比熱,試料密度の実測値から(Np,Am)N及び(Pu,Am)Nの熱伝導率を求めた。その結果、(Np,Am)N及び(Pu,Am)Nの熱伝導率は温度とともに増加することが明らかとなった。この熱伝導率の増加は電子的寄与の増加によるものと考えられる。また、(Np,Am)N及び(Pu,Am)Nの熱伝導率はAmの濃度増加とともに減少することが明らかとなった。このような熱伝導率の組成依存性を示すのは熱伝導の電子的寄与の低下によるものと考えられる。
38000851
Basic actinide chemistry and physics research in close cooperation with hot laboratories; ACTILAB
湊 和生; 小無 健司*; 藤井 俊行*; 上原 章寛*; 長崎 晋也*; 大鳥 範和*; 徳永 陽; 神戸 振作
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering 9, p.012018_1-012018_7(2010) ; (JAEA-J 07487)
- 原子力技術の研究・技術開発活動のためには、原子力分野における基礎・基盤的な研究開発活動やそのためのインフラの整備が着実に推進されている必要がある。また、革新的原子力技術の持続的な発展を維持するため、放射性廃棄物処分を含む革新的核燃料サイクル技術の探索などに継続的に取り組むことが重要である。超ウラン元素を含むアクチノイドを広範に取り扱うことができる基礎・基盤研究のための複数のホットラボ施設の広域連携のもとに、放射性廃棄物処分を含む革新的核燃料サイクル技術に関して、核燃料,再処理,地層処分にかかわる基礎・基盤的な研究として、アクチノイドの(1)固体物性に関する研究,(2)溶液化学に関する研究、及び(3)固液界面に関する研究を実施している。最先端のナノ解析手法の一つである核磁気共鳴(NMR)測定や先端的な分光学的実験手法である放射光XAFS(X線吸収微細構造)測定を適用するなどして、アクチノイド化合物の物性・電子構造,電解質溶液中のアクチノイドイオンや錯体の化学挙動、及び処分リスク定量化のための地下環境超ウラン元素化学の基礎的知見の蓄積を図っている。
38000852
Development of a new extractant and a new extraction process for minor actinide separation
森田 泰治; 佐々木 祐二; 朝倉 俊英; 北辻 章浩; 須郷 由美; 木村 貴海
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering 9, p.012057_1-012057_11(2010) ; (JAEA-J 07488)
- マイナーアクチノイド(特にAm, Cm)分離のための抽出剤としてテトラオクチルジグリコールアミド(TODGA)を開発した。新抽出剤を高レベル廃液からのAm-Cm分離プロセスへ適用するためには、核分裂生成物に対する分離係数,耐放射線性,化学的安定性,抽出容量,ドデカンへの溶解性,抽出剤の製造性及びコスト等のパラメータに対する条件を満足しなければならない。抽出容量の観点からTODGAはテトラドデシルジグリコールアミド(TDdDGA)に改良し、Zr, Pdに対する除染係数向上のため錯形成剤を添加する手法を開発した。TDdDGAのドデカン溶液による、Amを添加した模擬高レベル廃液及びミキサセトラを用いた向流多段連続抽出試験を実施した結果、Am回収率として99.96%以上が得られ、かつZr, Pd等の核分裂生成物から良好に分離された。
38000853
Unique extraction behavior of americium and curium in a system of TBP and calcium nitrate hydrate melt
奥出 元気*; 藤井 俊行*; 上原 章寛*; 関本 俊*; 湊 和生; 山名 元*
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering 9, p.012067_1-012067_7(2010) ; (JAEA-J 07489)
- Extraction of Am(III) and Cm(III) between tri-n-butyl phosphate solution and molten calcium nitrate hydrate Ca(NO3)2-RH2O was investigated radiochemically. In the range of water content R = 3.5-8.0, the distribution ratio was found to increase with the decrease of water activity. The dependence of the distribution ratios on the water activity in the hydrate melt changes at around log a H2O = -0.4, which corresponds to R = 5.0. The extraction behavior of Am(III) and Cm(III) was systematically discussed with the reported data of trivalent lanthanides.
38000854
Electrolytic reduction mechanism of Np(V) and the effect of coexisting nitric acid
北辻 章浩; 木村 貴海; 木原 壯林*
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering 9, p.012078_1-012078_7(2010) ; (JAEA-J 07490)
- 定電位差電解法によりNp(V)を還元したところ特異な電解挙動を示した。電解挙動やボルタンメトリーにより電極反応を詳しく調べ、その還元機構を明らかにした。溶液中にNp(IV)あるいはNp(III)が存在すると、電極反応により還元生成するNp(III)とNp(V)とが電子交換する化学反応により、Np(V)の還元が進む。電解に白金電極を用いた場合、充分な負電位を印加することにより電極表面に水素原子が吸着し、その水素原子がNp(V)を直接還元する電極触媒反応によりNp(V)の還元が起こる。白金電極では二つの反応機構により還元が進むので、金電極を用いる場合に比べ、電解還元速度が大きくなる。硝酸イオンが共存すると、その錯生成能によりNp(IV)が安定化されるためNp(III)の還元生成が阻害される。このため、Np(III)との化学反応に基づくNp(V)の還元速度も小さくなり、電解還元に長い時間を要する。
38000855
Micrometer-sized magnetic patterning of FeRh films using an energetic ion microbeam
藤田 直樹*; 松井 利之*; 小杉 晋也*; 佐藤 隆博; 齋藤 勇一; 高野 勝昌; 江夏 昌志; 神谷 富裕; 関 修平*; 岩瀬 彰宏*
Japanese Journal of Applied Physics 49(6), p.060211_1-060211_3(2010) ; (JAEA-J 07491)
- FeRh thin films were irradiated with a focused 10 MeV I 2 × 2 μm2 ion microbeam at intervals of several μm. After the irradiations, the magnetic state at the surface was observed by a magnetic force microscopy (MFM). The micrometer-sized regions which were irradiated with the microbeam show ferromagnetic, and the unirradiated regions remain antiferromagnetic. The present result indicates that the energetic ion microbeam can be used as a tool to produce the micrometer-sized modulation of lateral magnetic state of FeRh films.
38000856
Formation and crystal growth process of AlH3 in Al-H system
齋藤 寛之; 岡島 由佳; 米田 安宏; 町田 晃彦; 川名 大地; 綿貫 徹; 片山 芳則; 青木 勝敏
Journal of Alloys and Compounds 496(1-2), p.L25-L28(2010) ; (JAEA-J 07492)
- The hydrogenation process of aluminum is observed at high pressure and temperature by angle-dispersive in situ X-ray diffraction method. At 10 GPa and 600 ℃, single crystals of AlH3 about 20 μm in size are found to grow through three steps: self-pulverization of aluminum, hydrogenation of pulverized aluminum, and solid-state grain growth of hydride. The self-pulverization seems to be the precursor of the hydrogenation reaction because it occurs at pressure temperature conditions where AlH3 is thermodynamically stable.
38000857
High-temperature water under pressure
池田 隆司; 片山 芳則; 齋藤 寛之; 青木 勝敏
Journal of Chemical Physics 132(12), p.121102_1-121102_4(2010) ; (JAEA-J 07493)
- 液体の水の構造,ダイナミクス、及び電子状態に対する温度と圧力の効果を等密度条件(1.00∼1.61g/cm3)と等温条件(300∼900K)で第一原理分子動力学とX線回折その場観察実験によって系統的に調べた。われわれの研究から分子性液体相の水が温度を上げることによって水素結合性液体から単純液体に類似した液体にクロスオーバーを起こすことがわかった。
38000858
Equilibrium potential across cation exchange membrane in HI-I2-H2O solution
田中 伸幸; 小貫 薫
Journal of Membrane Science 357(1-2), p.73-79(2010) ; (JAEA-J 07495)
- 熱化学水素製造法ISプロセスのための電解電気透析法に関して、HIx溶液(HI-I2-H2O混合溶液)におけるカチオン交換膜Nafion117を介した平衡電位を測定した。電極反応,ドナン平衡及びイオンの膜透過に関する理論を考慮して、本系における平衡電位を表式化し、これを用いた実測値の相関により、液組成及び温度と平衡電位を関連付ける実験式を得た。得られた実験式は実測した平衡電位を0.03V以内の精度で再現した。また、取得した回帰パラメータはHIx溶液の気液平衡データをもとにして評価した値と整合したことから、解析の妥当性を確認した。
38000859
Effect of tensile stress on cavitation damage formation in mercury
直江 崇; 粉川 広行; 山口 義仁; 二川 正敏
Journal of Nuclear Materials 398(1-3), p.199-206(2010) ; (JAEA-J 07497)
- 水銀をターゲット材に用いた核破砕中性子源では、圧力波に励起されるキャビテーションによるピッティング損傷が、ターゲット容器の健全性を著しく低下させるとして問題となっている。また、ターゲット容器には、ピッティング損傷に加えて、溶接による残留応力や陽子線入射に伴う熱応力により引張り応力が負荷される。本研究では、水銀中でのピッティング損傷形成に及ぼす引張り応力の影響を超音波振動法による損傷試験から調査した。引張り応力負荷時に形成される損傷は、無負荷時と比較して増加することを明らかにした。また、ピット形成時の衝撃力負荷を準静的に模擬したインデンテーション試験を行い、引張り応力負荷時には、表面硬度が低下することを確認し、変形に要する応力の下限値、すなわち、ピット形成に要する衝撃力が引張り応力負荷により低下することを示唆した。
38000860
Melting behavior of MgO-based inert matrix fuels containing (Pu,Am)O2-x
三輪 周平; 佐藤 勇; 田中 康介; 廣沢 孝志; 逢坂 正彦
Journal of Nuclear Materials 400(1), p.32-36(2010) ; (JAEA-J 07498)
- MgOを母材とした(Pu,Am)O2-x含有イナートマトリックス燃料の溶融挙動を調べた。試料の熱処理は2173K, 2373K及び2573Kで行った。2573Kで共晶反応により試料は溶融した。温度上昇とともに(Pu,Am)O2-x相,MgO相,ポアが成長した。また、熱処理を行った試料の(Pu,Am)O2-x相の中にAmが多く含む相が析出した。PuO2-x-MgO燃料とAmO2-x-MgO燃料と比較を行うことで、(Pu,Am)O2-x-MgO燃料の溶融挙動について評価を行った。
38000861
Helium release from the uranium-plutonium mixed oxide (MOX) fuel irradiated to high burn-up in a fast breeder reactor (FBR)
勝山 幸三; 石見 明洋; 前田 宏治; 永峯 剛; 浅賀 健男
Journal of Nuclear Materials 401(1-3), p.86-90(2010) ; (JAEA-J 07499)
- 高速実験炉「常陽」で照射した燃料ピンのパンクチャ試験を実施し、燃料ペレットから放出されたヘリウム量を測定した。その結果、燃焼度に比例してヘリウム放出量が増加することを確認するとともに、製造時の241Amの含有量も影響していることを確認した。
38000862
Local and electronic structure of Am2O3 and AmO2 with XAFS spectroscopy
西 剛史; 中田 正美; 鈴木 知史; 柴田 裕樹; 伊藤 昭憲; 赤堀 光雄; 平田 勝
Journal of Nuclear Materials 401(1-3), p.138-142(2010) ; (JAEA-J 07500)
- 希土類A型構造を持つアメリシウム三二酸化物(Am2O3)と蛍石型構造を持つ二酸化アメリシウム(AmO2)のX線吸収微細構造に関する研究を行った。Am2O3及びAmO2のAm-L3吸収端のEXAFSの結果はX線回折から得られる結晶データと良い一致を示した。また、電子構造の観点からX線吸収端構造を評価するために、Am2O3及びAmO2の理論的解析をFP-LAPW法を用いて行った。この解析結果から、理論的解析により求められたXANESスペクトルは実験で得られたスペクトルと良い一致を示し、XANESスペクトルのホワイトラインはAm-dとO-p成分の相互作用から、セカンドピークとホワイトラインのテールピークはAm-dとO-d成分の相互作用から形成されることが明らかとなった。
38000863
Solubility of selenium at high ionic strength under anoxic conditions
飯田 芳久; 山口 徹治; 田中 忠夫; 中山 真一
Journal of Nuclear Science and Technology 47(5), p.431-438(2010) ; (JAEA-J 07505)
- 還元環境下において、高イオン強度溶液中のセレンの溶解度試験を実施した。支配的な溶存化学形はHSe-(pH: 5-8), Se42-(pH: 9-13)であった。溶解度制限固相はSe(am)(pH: 5-8), Se(cr)(pH: 9-13)であった。溶解反応とその平衡定数は、Se(am)+H++2e-=HSe-, logK0=-6.57±0.15, 4Se(cr)+2e-=Se42-, logK0=-16.67±0.03と決定された。また、イオン相互作用係数はε(HSe-, Na+)=-0.01±0.10, ε(Se42-, Na+)=-0.03±0.02と決定された。アモルファスセレンの生成自由エネルギーはΔfGm0(Se(am))=6.0±2.2kJ mol-1、ポリセレナイド種についてはΔfGm0(Se22-)=111.64±1.61kJ mol-1, ΔfGm0(Se32-)=98.68±1.02kJ mol-1及びΔfGm0(Se42-)=95.14±0.17kJ mol-1と求められた。
38000864
Local coordination about La3+ in molten LaCl3 and its mixtures with alkali chlorides
岡本 芳浩; 鈴木 伸一; 塩飽 秀啓; 池田 篤史; 矢板 毅; Madden, P. A.*
Journal of Physical Chemistry A 114(13), p.4664-4671(2010) ; (JAEA-J 07506)
- 溶融LaCl3とそのアルカリ金属・アルカリ土類金属溶融塩との混合融体中におけるLa3+イオン周りの局所構造をX線吸収微細構造法EXAFSと分子動力学計算によって調べた。LaのK吸収端を使用した高エネルギーEXAFS測定は、La3+イオンの濃度が低い領域での信頼できる分析を可能にした。La-Cl対の距離と配位数が、混合によって減少していく様子がEXAFSとMD計算によって確認された。さらに詳細な分析の結果、La3+イオンの濃度が低い混合融体では、極めて安定な6配位八面体構造が形成されるが、その傾向がLi+やMg2+のような強い配位性のカチオンの存在によって抑制されることがわかった。
38000865
Enhanced catalytic activity of Carbon Alloy Catalysts codoped with boron and nitrogen for oxygen reduction reaction
池田 隆司; Boero, M.*; Huang, S.-F.*; 寺倉 清之*; 尾嶋 正治*; 尾崎 純一*; 宮田 清蔵*
Journal of Physical Chemistry C 114(19), p.8933-8937(2010) ; (JAEA-J 07507)
- カーボンアロイ触媒(CAC)が燃料電池の白金代替電極触媒として注目されている。この理論計算による研究では、第一原理分子動力学によってCAC触媒の露出した端での可能な酸素吸着及び酸素還元過程を調べている。われわれのシミュレーションは、ホウ素と窒素の共ドープは安定性と反応性の両面からCAC触媒の活性をさらに向上させる有力な方法であることを示唆している。
38000866
CO2 motion in carbon dioxide deuterohydrate determined by applying maximum entropy method to neutron powder diffraction data
井川 直樹; 田口 富嗣; 星川 晃範*; 深澤 裕; 山内 宏樹; 内海 渉; 石井 慶信*
Journal of Physics and Chemistry of Solids 71(6), p.899-905(2010) ; (JAEA-J 07509)
- 10Kから200Kの温度における炭酸ガスハイドレートの結晶構造を粉末中性子回折によって調べ、最大エントロピー法によって、ハイドレート中のCO2に焦点を当てた中性子散乱長密度分布図を求めた。小ケージ中では、CO2の炭素はケージの中心に存在し、その周りを酸素が一様に自由回転していることが明らかになった。一方、大ケージ中では、炭素はケージの中心に存在し、酸素はケージの六員環に平行で炭素を含む面上において炭素を中心に回転していることがわかった。
38000867
Charge-spin-orbital dynamics of one-dimensional two-orbital Hubbard model
大西 弘明
Journal of Physics; Conference Series 200, p.012152_1-012152_4(2010) ; (JAEA-J 07510)
- We study the real-time evolution of excited states in a one-dimensional two-orbital Hubbard model, by a time-dependent density-matrix renormalization group method. When we consider e g orbitals along the z direction, electrons can hop only between 3z2-r2 orbitals due to the spatial anisotropy of the orbital shape. In such a case, creating a hole into the ground state, we observe that wavepackets of the spin density and the charge density propagate in opposite directions with its own individual velocity. Thus, the spin-charge separation is clearly observed. We will discuss the propagation of wavepackets of various types of excited states that possess hole, holon-doublon, magnon, and orbiton.
38000868
Magnetic transitions in YbCo2Si2
金子 耕士; Stockert, O.*; Mufti, N.*; Kiefer, K.*; Klingner, C.*; Krellner, C.*; Geibel, C.*; Steglich, F.*
Journal of Physics; Conference Series 200, p.032031_1-032031_4(2010) ; (JAEA-J 07511)
- YbCo2Si2 with the tetragonal ThCr2Si2-type structure is an isoelectronic compound to YbRh2Si2. At zero magnetic field YbCo2Si2 undergoes two magnetic transitions at T N, L=0.9 K and T N, H=1.7 K,and exhibits a complex magnetic phase diagram for small applied fields, lower than B=2 T. Therefore, YbCo2Si2 is not only a good reference to YbRh2Si2 but also an interesting system in its own to study its magnetic properties. In order to reveal the magnetic structure of YbCo2Si2, a neutron powder diffraction experiment was carried out. At zero field, several superlattice reflections were clearly observed at 0.5 K. By heating up to 1.1 K, to the intermediate phase, a substantial change in both, the peak position and the intensity ratio of the magnetic reflection was found. We will propose a possible magnetic structure for both phases.
38000869
High pressure experiments with the engineering materials diffractometer (BL-19) at J-PARC
阿部 淳; 服部 高典; 小松 一生*; 有馬 寛; 荒川 雅*; 佐野 亜沙美; 鍵 裕之; Harjo, S.; 伊藤 崇芳; 盛合 敦; 相澤 一也; 新井 正敏; 内海 渉
Journal of Physics; Conference Series 215, p.012023_1-012023_6(2010) ; (JAEA-J 07512)
- 2008年から稼働し始めたJ-PARCの中性子実験施設MLFの工学材料回折装置「匠」に、高圧発生装置を持ち込み高圧中性子回折実験が可能であるか検討した。測定結果から高圧装置中にセットされた試料からの回折ピークが観測され、「匠」の光学系において高圧実験が可能であることが認められた。バックグランドノイズが高いなどの課題はあるが、本研究結果はJ-PARCにおいて初めての高圧中性子回折実験結果である。
38000870
Investigation on new scintillators for subnanosecond time-resolved X-ray measurements
春木 理恵; 澁谷 憲悟*; 錦戸 文彦*; 越水 正典*; 依田 芳卓*; 岸本 俊二*
Journal of Physics; Conference Series 217, p.012007_1-012007_4(2010) ; (JAEA-J 07513)
- We investigated new X-ray detectors for nuclear resonant scattering measurements with high energy X-rays. The organic-inorganic perovskite scintillator of phenethylamine lead halide ((C6H5C2H4NH3)2PbX4) (X:Br, I) was used. These compounds have fast light emission due to an exciton. They include heavy atoms, which make the detector to have high efficiency to high energy X-rays. The merit of these scintillators is that we can make a thick crystal compared to a Si wafer which is used in an avalanche photo-diode detector. We successfully measured 67.41 keV X-ray signals, the energy of 61Ni nuclear resonant scattering, with high detection efficiency of 42.5% by the scintillator.
38000871
Development of safety assessment code for decommissioning of nuclear facilities (DecDose)
島田 太郎; 大島 総一郎*; 助川 武則
Journal of Power and Energy Systems (Internet) 4(1), p.40-53(2010) ; (JAEA-J 07514)
- JPDR廃止措置の経験に基づいて、原子力施設の廃止措置における安全性評価コードDecDoseを開発した。本コードは廃止措置の進展に伴って変化する作業条件及び作業環境を考慮しながら、周辺公衆及び放射線業務従事者の被ばく線量を年度別に算出するものである。周辺公衆に対しては、環境に放出された放射性粉じんの吸入摂取や放射線、また、解体廃棄物からの直接線及びスカイシャイン放射線等の被ばく経路を考慮した。放射線業務従事者の外部被ばくに対しては、解体対象機器とそれ以外の機器を区分することによって、機器近傍で作業する従事者の特徴を反映した。内部被ばくについては、作業者位置における空気中放射能濃度を切断速度や排気流量等の作業条件を考慮して算出した。本コードによる計算結果は、JPDR解体プロジェクトで得られた作業従事者の外部被ばく結果と比較して、ほぼ一致した。
38000872
Application of magnetic Compton scattering for spin-specific magnetic hysteresis measurement
安居院 あかね; 櫻井 浩*; 田村 拓郎*; 倉知 俊誉*; 田中 真人*; 安達 弘通*; 河田 洋*
Journal of Synchrotron Radiation 17(3), p.321-324(2010) ; (JAEA-J 07516)
- 磁気コンプトン散乱強度には電子のスピン成分のみが寄与することが知られている。われわれは、この特色を利用し、その磁場変化から磁性電子の「スピン選択ヒステリシス」を観測することを試みた。試料はTb33Co67アモルファス膜を試料としテスト実験を行った。磁気コンプトン散乱実験はKEK-PF-AR・NE1Aの50keVの(楕)円偏光X線を試料に照射し、試料温度は室温で行った。磁場は超伝導マグネットを用い膜面垂直に印加した。散乱強度の磁場依存性測定は-2T∼2Tの範囲で60秒積算ごとに磁場を反転させ計測した。この方法によって磁気コンプトン散乱強度の磁化曲線を測定することができた。この測定はスピン磁気モーメントを選択的に測定する方法として薄膜試料でも十分な検出精度があることが示された。
38000873
Low-temperature magnetic orderings and Fermi surface properties of LaCd11, CeCd11, and PrCd11 with a caged crystal structure
吉内 伸吾*; 竹内 徹也*; 大家 政洋*; 片山 敬亮*; 松下 昌輝*; 吉谷 尚久*; 西村 尚人*; 太田 尚志*; 立岩 尚之; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 山上 浩志*; 本多 史憲*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan 79(4), p.044601_1-044601_11(2010) ; (JAEA-J 07517)
- We succeeded in growing single crystals of cage-structure compounds RCd11 (R: La, Ce, and Pr) and precisely studied their low-temperature magnetic and electronic properties. We found antiferromagnetic ordering at 0.44 and 0.39 K in CeCd11 and PrCd11, respectively, and clarified the magnetic phase diagrams of the compounds. From the dHvA experiment, we detected small dHvA branches ranging from 7×105 to 2×107 Oe, which correspond to small Fermi surfaces. This is mainly due to a small Brillouin zone based on a large unit cell. Moreover, the dHvA frequencies and cyclotron masses are approximately the same among RCd11, revealing a localized character of 4f electrons in CeCd11 and PrCd11.
38000874
Anisotropic spin fluctuations in heavy-fermion superconductor NpPd5Al2
中堂 博之; 酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; 青木 大*; 本間 佳哉*; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 大貫 惇睦; 安岡 弘志
Journal of the Physical Society of Japan 79(5), p.053704_1-053704_4(2010) ; (JAEA-J 07518)
- 重い電子系超伝導体NpPd5Al2のナイトシフトと核スピン格子緩和時間1/T1を測定したので報告する。1/T1はH||aとH||cにおいて温度依存性が異なり、かつ大きな異方性を示す。c軸磁場方向において1/T1は温度のベキ乗(∼T0.38)に従う一方で、a軸磁場方向では上部臨界磁場より大きな磁場下において温度に比例する振る舞いを示す。1/T1の解析から、20K以下で反強磁性的スピン揺らぎがXY型の異方性を示すことがわかった。
38000875
NMR evidence for the 8.5 K phase transition in americium dioxide
徳永 陽; 西 剛史; 神戸 振作; 中田 正美; 伊藤 昭憲; 本間 佳哉*; 酒井 宏典; 中堂 博之
Journal of the Physical Society of Japan 79(5), p.053705_1-053705_4(2010) ; (JAEA-J 07519)
- アメリシウム酸化物AmO2における8.5Kでの相転移の存在は1975年に帯磁率測定から初めて報告された。一方、同時期に行われた中性子散乱,メスバウアー分光測定では双極子秩序を示す結果は得られていなかった。この状況は一時期のNpO2によく似ているが、結晶場基底がΓ7二重項と思われていたため、多極子秩序の可能性は考えられてこなかった。しかし最近、理論的にf5電子系の特性としてΓ8基底も取りうることが示され、多極子秩序の可能性が議論されるようになった。本研究でわれわれはAmO2においても世界初となるNMRによる微視的研究を行い、8.5K以下で信号強度の急激な減少とそれに続くスペクトル線幅の急激な増大とを観測した。この結果はこれまで帯磁率以外では確認されていなかった相転移の存在を微視的観点から初めて明らかにしたものである。これにより相転移が不純物相などではなくAmO2そのものに由来することが確認された。また今回の実験ではAmのα崩壊に伴う自己照射損傷が、その電子状態に強い影響を与えていることもわかった。
38000876
Evidence for appearance of an internal field in the ordered state of CeRu2Al10 by μ+SR
神戸 振作; 中堂 博之; 徳永 陽; 小山 岳秀*; 酒井 宏典; 伊藤 孝; 二宮 和彦; 髭本 亘; 竹坂 友章*; 西岡 孝*; 三宅 康博*
Journal of the Physical Society of Japan 79(5), p.053708_1-053708_3(2010) ; (JAEA-J 07520)
- J-PARCでの零磁場μ+SR測定により、CeRu2Al10の27K以下の秩序状態で内部磁場が現れることを検証した。常磁性状態での磁気モーメントから予想される内部磁場よりかなり小さいので、Ce秩序磁気モーメントは、かなり小さいか、又は最近接の磁気モーメントが反平行になっていると考えられる。内部磁場の温度依存は奇妙であり、他の秩序が共存していることを示唆する。
38000877
Brownian dynamics around the core of self-gravitating systems
田代 徹*; 立川 崇之
Journal of the Physical Society of Japan 79(6), p.063001_1-063001_4(2010) ; (JAEA-J 07521)
- われわれは、乗法的及び増大するノイズを伴うランダム過程に基づいたモデルにより、コア周囲の自己重力多体系において、非マクスウェル的分布を得た。数密度分布はランダム過程に対応するフォッカー・プランク方程式の定常解から得ることができる。われわれは得られた数密度分布が、摩擦係数と付加したノイズの強度を調節することにより、コアの周囲のキングモデルにおける数密度分布と一致することを示した。さらに、重い粒子を持つ系にわれわれのモデルを適用できることを示した。また、重力多体系専用計算プロセッサGRAPEを用いたN体シミュレーションとの比較により、われわれのモデルの有効性を検証した。
38000878
Soft-lithographic methods for the fabrication of dielectrophoretic devices using molds by proton beam writing
椎根 康晴*; 西川 宏之*; 古田 祐介*; 金光 薫*; 佐藤 隆博; 石井 保行; 神谷 富裕; 中尾 亮太*; 内田 諭*
Microelectronic Engineering 87(5-8), p.835-838(2010) ; (JAEA-J 07522)
- Proton Beam Writing (PBW) is a direct writing process using a MeV focused proton beam. The previous performance examinations of the dielectrophoretic (DEP) devices, the high-aspect-ratio micro-structures with the pillar arrays and the fluidic channels fabricated by PBW, showed that spatially modulated electric fields were effective for trapping Escherichia coli. The reproduction of the DEP device using PBW only is, however, unsuitable because it takes a lot of time to fabricate complicated and large area structures. In this study, the fabrication technique of the micro fluidic channel, combining a soft lithography and PBW techniques, was introduced to improve the productivity of the DEP devices. The prototypes of DEP deceives including SU-8 high-aspect-ratio pillar arrays in the micro fluidic channel were developed using the fabrication technique. Especially the pillar arrays in these devices were produced by 1.0 or 1.7 MeV proton beams focused around 1 μm in diameter. The observation of the DEP devices using an optical microscope image showed that the pillar arrays were successfully included in the micro fluidic channel. The prototyping capability of PBW combined with the soft lithography technique was highlighted by increasing the productivity of the DEP devices.
38000879
Intensely irradiated steel components; Plastic and fracture properties, and a new concept of structural design criteria for assuring the structural integrity
鈴木 一彦; 實川 資朗; 大久保 成彰; 高田 文樹
Nuclear Engineering and Design 240(6), p.1290-1305(2010) ; (JAEA-J 07523)
- Review of mechanical properties of structural materials under intense neutron irradiation reveals several critical issues to be dealt with in developing a concept assuring the structural integrity of a component under such irradiation. Among these issues are possible reduction in ductility, significant change in mechanical properties, remarkable cyclic softening and other unique cyclic properties observed during a high-cycle fatigue testing, and the redundancy of the plastic collapse concept to bending. Therefore, a new concept for assuring structural integrity is required for application not only to components with high ductility but also components with reduced ductility. First, fracture ductility and the relation of true stress and true strain were formulated. Then, potential failure modes were identified, and a new and systematic concept is here proposed for preventing these modes of failure.
38000880
Nuclear transmutation as a phase 2 project
大井川 宏之
Nuclear Physics News 19(4), p.45-47(2009) ; (JAEA-J 07525)
- J-PARCの第2期計画として、核変換実験施設(TEF)の建設を予定している。TEFでは、原子力発電の結果生じる高レベル放射性廃棄物の処分の負担を軽減することを目指した長寿命核種の核変換技術の研究開発を行う。TEFは、核変換物理実験施設(TEF-P)とADSターゲット試験施設(TEF-T)の2施設で構成される。TEF-Pは、ゼロ出力の臨界実験装置であり、ADSの炉物理と制御性の研究のために低出力陽子ビームを用いた運転が可能である。また、TEF-Pでは、マイナーアクチノイドを含む燃料を使用可能とし、核変換システムの模擬実験を行う。TEF-Tは材料照射施設であり、液体鉛ビスマス合金の核破砕ターゲットに200kW-600MeVの陽子ビームが受け入れ可能である。
38000881
One-component description of magnetic excitations in the heavy-fermion compound CeIrIn5
神戸 振作; 徳永 陽; 酒井 宏典; 中堂 博之; 芳賀 芳範; 松田 達磨; Walstedt, R. E.*
Physical Review B 81(14), p.140405_1-140405_4(2010) ; (JAEA-J 07526)
- 重い電子系CeIrIn5の単結晶試料の115In NMR測定を行った。ナイトシフトと静帯磁率の関係は、中辻の2流体モデルでよく説明できるが、超微細相互作用の温度依存を考えるとスピン-格子緩和時間を一成分の動的磁化率の描像で自然に説明できる。また、観測された超微細相互作用の温度依存は、DMFTモデルで得られた状態密度にスケールする。
38000882
Photoneutron cross sections for 96Zr; A Systematic experimental study of photoneutron and radiative neutron capture cross sections for zirconium isotopes
宇都宮 弘章*; Goriely, S.*; 秋宗 秀俊*; 原田 秀郎; 北谷 文人; 後神 進史; 豊川 弘之*; 山田 家和勝*; 近藤 壮雄*; 伊藤 修*; 鎌田 正輝*; 山県 民穂*; Lui, Y.-W.*; Hilaire, S.*; Koning, A.*
Physical Review C 81(3), p.035801_1-035801_5(2010) ; (JAEA-J 07527)
- 96Zr同位体の光中性子断面積を、レーザー逆コンプトン光を用いて測定した。Zr同位体でこれまでに報告されている光中性子断面積及び中性子捕獲断面積と今回の測定データより、Zr同位体のγ線強度関数を系統的に調べた。この結果、HFB+ QRPAモデル計算で導かれるE1γ線強度関数と巨大M1共鳴に起因するM1強度関数により、γ線強度関数が統一的に記述できることを示した。また、このγ線強度関数を用いて、Zr同位体の光中性子断面積及び中性子捕獲断面積を統一的に説明可能であることを示した。
38000883
Experimental study of the 238U(36S, 3-5n)269-271Hs reaction leading to the observation of 270Hs
Graeger, R.*; Ackermann, D.*; Chelnokov, M.*; Chepigin, V.*; Düllmann, C. E.*; Dvorak, J.*; Even, J.*; Gorshkov, A.*; Heßberger, F. P.*; Hild, D.*; Hübner, A.*; Jäger, E.*; Khuyagbaatar, J.*; Kindler, B.*; Kratz, J. V.*; Krier, J.*; Kuznetsov, A.*; Lommel, B.*; 西尾 勝久; Nitsche, H.*; Omtvedt, J. P.*; Petrushkin, O.*; Rudolph, D.*; Runke, J.*; Samadani, F.*; Schädel, M.*; Schausten, B.*; Türler, A.*; Yakushev, A.*; Zhi, Q.*
Physical Review C 81(6), p.061601_1-061601_5(2010) ; (JAEA-J 07528)
- The deformed doubly-magic nucleus 270Hs so far has only been observed as the four-neutron (4n) evaporation residue of the reaction 26Mg + 248Cm, where a maximum cross section of 3 pb was measured. Theoretical studies on the formation of 270Hs in the 4n evaporation channel of fusion reactions with different entrance channel asymmetry in the framework of a two-parameter Smoluchowski equation predict the reactions 48Ca + 226Ra and 36S + 238U to result in higher cross sections due to lower reaction Q-values. Here, we report on the first measurement of evaporation residues formed in the fusion reaction 36S + 238U and the observation of 270Hs, produced in the 4n evaporation channel, with a measured cross section of 0.8 pb at 51 MeV excitation energy. The one event cross section limits for the 3n, 4n, and 5n evaporation channels at 39 MeV excitation energy are 2.9 pb, while the cross section limits of the 3n and 5n channel at 51 MeV are 1.5 pb. This is significantly lower than the 5n cross section of the 26Mg + 248Cm reaction at a similar excitation energy.
38000884
Development of a lithium beam probe and measurement of density pedestal in JT-60U
小島 有志; 神谷 健作; 藤田 隆明; 久保 博孝; 井口 春和*; 大山 直幸; 鈴木 隆博; 鎌田 裕; JT-60チーム
Plasma and Fusion Research (Internet) 5, p.015_1-015_7(2010) ; (JAEA-J 07529)
- 本研究はELMによる周辺部密度の振る舞いを観測し、ELMの物理機構を解明することを目的とする。今まで得ることのできなかった周辺密度分布を高時間・高空間分解能で計測を行うために、中性リチウムビームプローブを新たに開発した。JT-60では中性ビームの輸送距離が6.5mと計測用ビームとしては非常に長くなるため、軌道計算を用いてビームの発散角を最適化したイオン銃を設計・開発し、50mmの大口径ポーラスタングステンを用いた電子ビーム加熱を利用したイオン源を用いて、時間分解能0.5ms,空間分解能1cmの周辺密度分布計測に成功した。それによりELMによる周辺輸送障壁の崩壊現象が初めて詳細に観測でき、type I ELMによる密度崩壊時に周辺密度の低下と線積分密度の低下に時間遅れがあることがわかった。時間遅れの原因として、周辺密度崩壊した後、周辺密度が回復していく時にプラズマ中心部の密度が減少していることが考えられる。また、grassy ELMによる密度崩壊現象の観測に成功し、grassy ELMではtype I ELMよりも密度崩壊が小さいことを明らかにした。
38000885
Electron parallel heat transport in the scrape-off layer using a particle-in-cell code
Froese, A.*; 滝塚 知典; 矢木 雅敏
Plasma and Fusion Research (Internet) 5, p.S1017_1-S1017_4(2010) ; (JAEA-J 07530)
- スクレイプオフ層プラズマ中の磁力線平行方向の電子熱輸送について、粒子コードPARASOLを用いて研究を行った。クーロン衝突は二体衝突モデルにより正確に模擬されている。熱流束はダイバータ板への対流・伝導損失に加え放射冷却で消失する。衝突が多いとき、熱伝導はSpitzer-Harmの式で表されることが確かめられた。平均自由行程が長いときは、熱伝導流は自由熱流の係数alpha倍に制限される。放射冷却が少ないときは係数αは小さな値(シース制限値の0.1程度)となるが、放射冷却が多くなるとαの値は1程度まで大きくなることを見いだした。
38000886
Evolution and nucleosynthesis in extremely metal-poor, asymptotic giant branch stars
岩本 信之
Publications of the Astronomical Society of Australia 26(3), p.145-152(2009) ; (JAEA-J 07531)
- 金属量の少ない漸近巨星分枝星の進化と元素合成を計算した。この研究では質量放出を考えることにより、放出された元素のイールドを得た。進化と元素合成の特徴として、1及び2M☉のモデルにおいて、熱パルス中にヘリウム対流殻への陽子混入が起こり、大量の7Liが合成されることを見いだした。4-8M☉のモデルにおいてもHot bottom burningにより大量に7Liが合成されることを確認した。もしこのような漸近巨星分枝星に伴星があれば、質量放出により伴星表面が7Li過剰になることが予想される。
38000887
Ion-exchange behavior of Zr and Hf as homologues of element 104, Rf, in H2SO4 and H2SO4 /HClO4 mixed solutions
Li, Z.; 豊嶋 厚史; 塚田 和明; 永目 諭一郎
Radiochimica Acta 98(1), p.7-12(2010) ; (JAEA-J 07532)
- The ion-exchange behavior of Zr and Hf in H2SO4 and H2SO4/HClO4 mixed solutions has been studied by a batch method using the carrier-free radiotracers 88Zr and 175Hf. It is found that the ion-exchange behavior of these elements is basically similar to each other, and that Zr and Hf are adsorbed on both cation- and anion-exchangers in H2SO4. M4+ and M(SO4)32- (M = Zr and Hf) are the predominant cationic and anionic species, respectively, adsorbed on the resins in 0.11-0.99 M H2SO4. The distribution coefficients of Zr and Hf on the cation-exchanger in H2SO4/HClO4 at [H+]eq = 1.0 M decrease with an increase of [HSO4-]eq, indicating successive formation of sulfate complexes. The slope analysis demonstrates that Zr and Hf are coordinated by one SO42- ion at 0.011 and 0.020 M [HSO4-]eq, respectively, and by two SO42- ions at 0.079 and 0.20 M [HSO4-]eq, respectively.
38000888
Analyses of high power negative ion accelerators for ITER neutral beam injector
柏木 美恵子; 谷口 正樹; 大楽 正幸; Grisham, L.*; 花田 磨砂也; 水野 貴敏; 戸張 博之; 梅田 尚孝; 渡邊 和弘; 坂本 慶司; 井上 多加志
Review of Scientific Instruments 81(2), p.02B113_1-02B113_5(2010) ; (JAEA-J 07533)
- ITER NBIに向けた原子力機構のMeV多孔5段負イオン加速器の最近の試験において、全体で1MV、各段200kVを安定に保持するために、加速ギャップ長(1st/2nd/3rd/4th/5thギャップ)を従来の104/94/87/78/72mmから全ギャップ100mmまで拡張する必要があることがわかった。しかし、ギャップ長の拡張は、ビーム光学の劣化,負イオン中性化損失の増加,ビームレット反発による偏向角の増大を引き起こす可能性がある。そこで2次元ビーム解析でギャップ長とビーム光学,3次元ガス解析で負イオンの中性化損失,3次元ビーム解析によりビームレットの偏向角を検討した。その結果、ギャップ長を120mm程度まで拡張することが可能であることがわかり、この結果を約120mmの長ギャップを持つ加速器設計に反映した。
38000889
Interesting experimental results in Japan Proton Accelerator Research Complex H- ion source development
上野 彰; 小栗 英知; 池上 清*; 滑川 裕矢; 大越 清紀
Review of Scientific Instruments 81(2), p.02A720_1-02A720_6(2010) ; (JAEA-J 07534)
- In the development of J-PARC H- ion source, the following interesting experimental results are observed; domination of surface production of H- ion in cesium free source, a newly devised circuit system for high-power constant-current pulsed-arc-power-supply indispensable for a lanthanum hexaboride (LaB6) filament, difference of cesium effect in the source with LaB6-filament or tungsten (W) filament and so on. These experimental results are described in this paper.
38000890
High-voltage testing of a 500-kV dc photocathode electron gun
永井 良治; 羽島 良一; 西森 信行; 武藤 俊哉*; 山本 将博*; 本田 洋介*; 宮島 司*; 飯島 北斗*; 栗木 雅夫*; 桑原 真人*; 奥見 正治*; 中西 彊*
Review of Scientific Instruments 81(3), p.033304_1-033304_5(2010) ; (JAEA-J 07535)
- 高電圧直流光陰極電子銃の550kVまでのコンディショニングに成功し、500kVを8時間安定に印加することができた。その直流光陰極電子銃はエネルギー回収型リニアックをベースとする次世代光源用の電子銃であり、コッククロフト-ウォルトン電源,分割型セラミック管,ガードリング,サポートロッド,真空チャンバ,SF6ガスタンクから構成される。サポートロッドから電界放出される電子によるセラミック管の損傷を防ぐために分割型セラミック管とガードリングを採用した。
38000891
Advanced hydrometallurgical separation of actinides and rare metals in nuclear fuel cycle
小澤 正基; 鈴木 伸一; 竹下 健二*
Solvent Extraction Research and Development, Japan 17, p.19-34(2010) ; (JAEA-J 07536)
- 新規溶媒抽出法,イオン交換クロマト分離法及び電解採取法など先進的湿式冶金分離技術による白金族,Tc及びアクチノイド元素の分離についてレビューした。N,N-dialkylamideによるU(VI)の選択的分離,ソフトドナーTPENや3級ピリジン樹脂による3価f元素の相互分離、及びPd adatomなどを利用した触媒的電解採取法による白金族、Tcの分離を、それぞれ有望な分離法と評価した。このうちの幾つかの分離技術については"先進オリエントサイクル"研究の枠組みで研究開発されている。
38000892
放射線計測
谷村 嘉彦
電気評論 95(5), p.61-66(2010) ; (JAEA-J 07538)
- 岩石などに含まれる放射性物質からの放射線や宇宙放射線など、放射線は身の回りに存在している。また、近年環境問題で脚光を浴びている原子力発電のみならず、レントゲンなどの医療診断や放射線治療,非破壊検査,器具の滅菌など産業・医療分野でもその利用は大きく拡がっている。しかし、五感で感じることができないうえに、身の回りに測定手法がなくその計測方法についてはあまり知られていないのが現状である。そこで、本稿では、放射線の計測及び計測器の校正技術について概説し、筆者の最近の研究について紹介する。
38000893
使用済み核燃料からの有用な稀少金属の活用を考える
小澤 正基
エネルギーレビュー 30(5), p.42-46(2010) ; (JAEA-J 07539)
- 使用済み核燃料中の白金族や希土類などのレアメタルについて概説した。生成量,属性並びに分離・利用研究の現状と課題について述べ、研究開発の充実や核燃料サイクル構想自体の転換を提唱した。
38000894
IAEAの核査察とは何か
久野 祐輔
外交フォーラム 22(8), p.67-69(2009) ; (JAEA-J 07540)
- 国際原子力機関(IAEA)による「保障措置(Safeguards:核物質が平和目的以外に転用されていないことの検証)」は、数多くある核不拡散対策の中でも、特に重要視されているものと考えるが、本稿では、それに基づく核査察がどのように行われ、それがどれくらい機能しているものであるかについて、筆者のIAEA勤務経験に基づく私見も含め論じる。
38000895
中部日本土岐花崗岩体の岩相と化学組成の累帯変化
湯口 貴史; 鶴田 忠彦; 西山 忠男*
岩石鉱物科学 39(2), p.50-70(2010) ; (JAEA-J 07541)
- The Toki granite (TKG), a single pluton, is located at the Cretaceous Sanyo belt in the Inner Zone of Southwest Japan. Samples collected from 19 borehole sites in TKG reveal the spatial variation of mineral assemblage, mode, bulk composition and mineral composition, representing a zoned pluton. Based on the petrography, TKG is divided into three rock facies: the muscovite-biotite granite (MBG), the hornblende-biotite granite (HBG), the biotite granite (BG) from the margin to the interior. ASI (mol. Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)), Al2O3, K2O and Na2O change systematically from MBG through HBG to BG, corresponding to a systematic variation from S-type in the margin to I-type in the interior. Fe3+/Fe2+ become gradually higher from MBG through HBG to BG, corresponding to a systematic change from the ilmenite series in the margin to magnetite series in the interior. The sedimentary rocks of the Mino terrane is intruded and metamorphosed to hornfels by the Toki granitic magma. ASI, Na2O/K2O and Fe3+/Fe2+ of TKG become closer to those of the hornfels towards the margin of the body, indicating the assimilation of the crustal host rock by the Toki granitic magma. Both petrography and bulk chemistry suggest that (1) the chemical variation is not solely due to a fractional crystallization, and (2) assimilation has played a significant role in its margin.
38000896
次世代炉開発における「もんじゅ」を用いた国際協力
名倉 文則; 一宮 正和; 佐賀山 豊
原子力eye 56(6), p.20-23(2010) ; (JAEA-J 07542)
- 各国がFBRサイクル技術の開発をスローダウンしてきた中、日本はエネルギーセキュリティ確保等の観点から、高速実験炉「常陽」を建設・運転し、高速増殖原型炉「もんじゅ」を建設して、FBRと関連燃料サイクルの技術開発を継続してきた。近年、新興国の発展などから、世界的に長期的なエネルギー安全保障,地球環境問題等への対応に関心が集まり、FBRサイクルが再び注目されてきている。今年、14年ぶりに運転を再開した、「もんじゅ」は、西側諸国として稼動する唯一の高速増殖原型炉であり、これらの研究開発の成果は、世界的にも期待されている。このような中、二国間,多国間の国際協力を行うことで、「高速増殖炉の効率的な開発」,「開発リスクの低減」,「世界標準技術の確立」の観点から「もんじゅ」を活用した国際協力を進めている。このような活動を通じて、今後は、「もんじゅ」が国際的な研究開発の拠点としての位置づけを確立し、世界的な貢献を果たせるよう努めていく所存である。
38000897
Primary functions of the first Japanese large-scale facility for exposing small animals to radon
石森 有; 光延 文裕*; 山岡 聖典*; 田中 裕史; 片岡 隆浩*; 迫田 晃弘*
保健物理 45(1), p.65-71(2010) ; (JAEA-J 07543)
- 日本原子力研究開発機構と岡山大学はラドンの詳細な身体への影響を調査するため、2007年から動物試験及び関連する研究を実施し、われわれの動物試験の統計上の確実性を増やすため日本で最初の大規模な小動物のラドン吸入試験設備を開発したので、本設備の性能について報告する。本設備ではマウス150匹規模で同時に異なるラドン濃度で吸入試験が可能である。ここでは、ラドン濃度の制御とトロンの除去について施設の基本性能を示した。より低いラドン濃度の場合では自然放射能の影響を受けるが、より高いラドン濃度においては、ラドン濃度の相対的な標準偏差はおよそ5%であった。
38000898
放射線加工技術が和紙の用途を拡大する!
玉脇 宏
放射線と産業 (126), p.30-32(2010) ; (JAEA-J 07545)
- 原子力機構が実施している成果展開事業は地域の企業との連携強化を目的に、原子力機構が保有する特許等を使い企業とともに新製品の開発を行うものである。平成10年度からこれまでに、福井県,茨城県,東京都など各地の中小企業の方々と実用化研究を行っている。本報告では、この成果展開事業の中で、石川製紙株式会社(平成18年度)と、株式会社トーキン(平成20年度)が実施した福井県の伝統産業である「和紙」の分野に、原子力機構の特許を使用した新商品の開発事例を報告するものである。
38000899
日本原子力学会標準「原子力発電所の定期安全レビュー実施基準」の改定
平野 雅司; 成宮 祥介*
保全学 8(4), p.14-18(2010) ; (JAEA-J 07546)
- 定期安全レビュー(PSR)は、平成4年6月に資源エネルギー庁から、既設の原子力発電所の安全性等の向上を目的として約10年ごとに最新の技術的知見に基づき原子力発電所の安全性等を総合的に再評価し、結果を報告することが電気事業者に要請されたことを契機として開始された。日本原子力学会標準委員会は、PSRの標準的な実施の基準について規定することとし、2006年に「原子力発電所の定期安全レビュー実施基準:2006」を制定・発行した。その後、PSRを取巻く規制に関する状況に変化があったことから、初版策定時の考え方を引継ぎつつこれを改定し、「原子力発電所の定期安全レビュー実施基準: 2009」として制定・発行した。本報では、PSRの経緯,初版策定時以降の状況の変化,PSR実施基準の概要及び主な改定ポイントについて解説する。
38000900
高経年化対策に関する国際協力の推進と戦略について
平野 雅司; 菅野 眞紀*; 小山 正邦*
保全学 9(1), p.23-25(2010) ; (JAEA-J 07547)
- 原子力安全基盤機構は、平成18年3月、技術情報調整委員会を設置し、その下に、安全研究ワーキンググループ,情報基盤ワーキンググループとともに、国際協力ワーキンググループを設置して、国際協力に関する高経年化対応戦略マップの作成を開始した。本報では、国際協力ワーキンググループの活動、すなわち、産官学・学協会連携による国際協力活動の概略について解説する。
38000901
Effects of groundwater humic substances on sorption of Np(V) on sandy materials
長尾 誠也*; 坂本 義昭; Rao, R. R.*; 藤嶽 暢英*
Humic Substances Research 5-6(1), p.9-17(2009) ; (JAEA-J 07548)
- 湖水,浅層及び深地層地下水から分離精製した腐植物質存在下における砂質試料(砂,凝灰質砂,砂岩)に対するNp(V)の収着挙動をpH5-6,イオン強度0.01M,腐植物質濃度0-154mg/lの条件でバッチ法により調べた。その結果、浅地地下水腐植物質存在下におけるNp(V)の収着は、砂<凝灰質砂<砂岩の順に大きく、砂質試料の鉱物組成により異なっていた。また、5種類の腐植物質存在下における砂岩試料へのNp(V)の収着を調べた結果、塩水系深部地下水の腐植物質を除き、湖水及び淡水系浅地層地下水腐植物質の脂肪族炭素の存在割合とNp(V)の収着量には正の相関関係が認められた。これらの結果は、弱酸性のpH領域で、地下水腐植物質は砂質試料のNp(V)の収着を支配する要因の1つであり、その影響は砂質試料と腐植物質の特徴に依存することが明らかとなった。
38000902
金属格子間隙に導入された荷電粒子と局在f電子の静電相互作用; f電子系金属間化合物PrPb3におけるμ+SR
伊藤 孝; 髭本 亘
固体物理 45(2), p.101-109(2010) ; (JAEA-J 07551)
- 局在f電子系の格子間隙に+1価の荷電粒子を導入した際に、最近接位置の局在f電子がいかなる影響を受けるかという問題に対し、PrPb3におけるμ+SRにより明らかになった知見について解説する。PrPb3にμ+を打ち込んだ際、μ+は2つのPrイオンに挟まれた位置に停止し、周囲の結晶場に摂動を加える。この効果は最近接Prの増強核磁性に極めて強い異方性を与えることが零磁場μSRにより明らかになった。この異方性は結晶場の低対称化によるf電子磁化率の変化に帰することができる。ただし、点電荷モデルに基づく考察からは、μ+サイトに負の有効電荷が生じているという結論が導かれる。この有効電荷の符号の逆転から、結晶場に対する伝導電子の寄与の重要性が示唆される。
38000903
スピンと熱の新しいかかわり
安立 裕人; 前川 禎通
まぐね 5(6), p.256-263(2010) ; (JAEA-J 07552)
- Recent progress in the field of thermoelectrics and thermo-spintronics is reviewed by focusing on the role of spins. Two topics are discussed, i.e., the manipulation of the spin degrees of freedom to enhance the thermoelectric effect, and the observation of the spin Seebeck effect. In the first part of the review, we introduce cobalt oxide as a superior thermoelectric material, and clarify why it has a large Seebeck effect. In the latter half, we discuss the recently observed spin Seebeck effect, and argue that a scenario based on thermal spin current mediated by spin-wave excitations can account for the observed phenomenon.
38000904
非磁性結晶場基底を有するPrPb3におけるミュオンスピン緩和
伊藤 孝
めそん (31), p.23-26(2010) ; (JAEA-J 07553)
- 非磁性の結晶場基底をもつPrPb3は低温において顕著な増強核磁性を示す。われわれはPrPb3のμSR測定を行い、この増強核磁性に起因すると見られる顕著なミュオンスピン緩和を観測した。この緩和から、ミュオンに対し最近接位置にあるPrイオンの状態に関する知見が得られる。詳細な解析の結果、最近接Prイオンの増強核磁性はバルクとはかけ離れた性質を示すことが明らかになった。この差異は、最近接Prサイトの結晶場にミュオンの電荷による摂動を取り入れることにより、定性的に理解することができる。
38000905
サンプリング測定評価によるクリアランス検認のための標本数の設定方法
石神 努; 立花 光夫; 柳原 敏
日本原子力学会和文論文誌 9(2), p.199-206(2010) ; (JAEA-J 07554)
- 原子力施設の廃止措置に伴い発生する極めて放射能濃度の低い物を「放射性物質として扱う必要のない物」としてクリアランスするためには、対象物放射能濃度を測定評価しD/Cの総和が基準値以下であることの確認が求められている。この測定評価をクリアランス対象物から試料を採取して統計的な方法を用いて行う場合には、(1)推定放射能濃度に含まれる統計的不確実さを考慮して評価結果が過小評価とならないような保守的な扱いとすること、(2)それによる過大評価のために本来クリアランスされるはずのものがされなくなるという過誤の可能性を考慮すること、が重要である。本報では、D/C総和に含まれる不確実さの影響も考慮して必要なサンプル数を整合的に設定する方法を提案する。
38000906
金属顆粒添加型酸化物燃料の製造技術開発
石井 徹哉; 吉持 宏; 田中 健哉
日本原子力学会和文論文誌 9(2), p.207-218(2010) ; (JAEA-J 07555)
- AmやCm等の放射能毒性の高いMAが、高レベル放射性廃棄物として処分されることで生じる環境負荷を低減するため、微量のCmを含むAmを高濃度に含有させた酸化物燃料を使用するMAリサイクル燃料システムを開発中である。このシステム実現のためには、高濃度Am含有に伴う燃料物性の劣化の補償、並びに、製造工程における微粉発生の抑制が必須である。そこで、燃料原料にU, Moの2種類の金属顆粒を添加して燃料物性を改善する方法、並びに、押出造粒法を用いて燃料原料を造粒する方法について、UO2を用いた模擬試験により実用性を検討した。この結果、主としてMoの添加により、重要な燃料物性である熱伝導率を改善できることを実験的に確認し、金属顆粒添加による燃料物性改善技術の実用性を確認した。また、押出造粒法で得られる造粒物は流動性が高く、均質な焼結性を期待できることを確認し、押出造粒法の実用性を確認した。今後は、引き続き、UO2を模擬燃料として用いる造粒試験を行うとともに、実際にAmを含有させた酸化物燃料の熱伝導率評価試験を行うなどして、金属顆粒添加技術、並びに押出造粒技術の確立に向けた研究開発を継続して進めていく予定である。
38000907
2次元C/C複合材料の超高温ガス炉への応用のための特性評価
柴田 大受; 角田 淳弥; 牧田 太陽*; 高木 俊*; 國本 英治*; 沢 和弘; Kim, W. J.*; Jung, C. H.*; Park, J. Y.*
日本機械学会論文集,A 76(764), p.383-385(2010) ; (JAEA-J 07557)
- 日本原子力研究開発機構では、1000℃近い高温のガスを炉外に取り出すことができる超高温ガス炉(VHTR)の研究開発を進めており、高効率発電や水素製造への利用が可能である。VHTRの炉内構造物には、金属に代わる耐熱性に優れた耐熱セラミックス複合材料を開発することが重要であり、炭素繊維強化炭素複合材料(C/C複合材料)は候補材料の一つであるが、炉内構造物への応用のためには、その破壊挙動を明らかにしておく必要がある。本研究では、二次元(2D-)C/C複合材料についてSENB試験片により破壊特性を評価し、以下の結果を得た。(1)3つの銘柄の2D-C/C複合材料について、金属材料の評価式を適用して応力拡大係数を評価することを試み、今回の試験体系で材料ごとの破壊特性を評価することができる見通しを得た。(2)荷重-開口変位量曲線において、き裂の進展だけではなく層間はく離の効果が含まれていることを確認した。今後、定量評価を行う予定である。
38000908
中性子回折による創薬標的蛋白質の構造解析
玉田 太郎; 安達 基泰
Radioisotopes 59(4), p.299-308(2010) ; (JAEA-J 07559)
- 水素原子の中性子散乱長は炭素や酸素原子などと同程度であるため、X線結晶構造解析では0.1nm以上の高分解能でなければ決定できない水素原子の位置を、中性子結晶構造解析では通常の分解能(0.2nm程度)で容易に決定できる。また、この2つの方法で観測される水素原子の位置には違いがあり、特殊な環境に存在する酵素の触媒基の電子状態と原子核の位置にどのような違いがあるのかは大変興味深い。このように中性子とX線の特徴的な違いをうまく利用した構造解析を行えば、タンパク質が関与するさまざまな生命反応をより深く理解することが可能になると思われる。最近、われわれは2例の創薬標的蛋白質と医薬品候補分子(阻害剤)複合体の中性子構造解析に成功した。1つはHIV-1プロテアーゼ/KNI-272複合体、もう1つはブタ膵臓エラスターゼ/FR130180複合体であり、いずれの結果もX線では観察が難しい触媒残基の解離状態を明らかにできた。これらの知見は、創薬標的酵素の触媒機構の理解を深めるとともに、より効果的な治療薬の開発に繋がるものと期待される。
38000909
液体シンチレーションカウンタを用いた排水中89Sr及び90Sr迅速分析法
中野 政尚; 檜山 佳典; 渡辺 均; 住谷 秀一
Radioisotopes 59(5), p.319-328(2010) ; (JAEA-J 07560)
- 排水中89Sr, 90Sr分析を行うにあたって、β線最大エネルギーの違いを利用して、液体シンチレーションカウンタを用いた迅速分析法について検討した。本法により妨害核種(54Mn, 60Co, 106Ru, 137Cs)を含む模擬試料を分析したところ、十分な分析精度と回収率が得られた。また従来法では分析に2∼3週間要していたが、本法では3∼4日間で分析できることから、排水中89Sr, 90Sr分析として、十分に適用可能な優れた方法であることを確認した。
38000910
中性子全散乱による2体分布関数を用いたナノ構造解析
社本 真一
Radioisotopes 59(5), p.355-366(2010) ; (JAEA-J 07561)
- パルス中性子では広い逆格子空間の散乱パターンを飛行時間法により効率よく測定できることから、その散乱パターンをフーリエ変換することで実空間での2体分布関数(対相関関数)を正確に求めることができる。その特徴を利用して、周期構造をもたないアモルファスの構造から結晶性の物質の構造まで、幅広く物質の構造解析に用いられる。さらにその中間に存在する乱れた結晶性物質やナノ物質の構造解析も可能である。ここでは構造の乱れとその物性とのかかわりについて、最近の研究例を含めて紹介する。
38000911
原子炉配管溶接部における残留応力の不確かさ評価に基づく確率論的構造健全性評価
勝山 仁哉; 伊藤 裕人; 飛田 徹; 鬼沢 邦雄
溶接学会論文集(インターネット) 28(2), p.193-202(2010) ; (JAEA-J 07562)
- 配管溶接部に生じる引張残留応力は、応力腐食割れの駆動力となるため、構造健全性の観点で最も重要な因子の1つである。本研究では、配管突合せ溶接部試験体を対象として入熱量や溶接速度等の溶接条件を変化させた熱弾塑性解析を実施し、実測値との比較により妥当性を確認するとともに、溶接条件の不確かさが溶接残留応力に及ぼす影響を明らかにした。また、確率論的破壊力学解析コード(PASCAL-SP)を用いて、溶接残留応力にかかわる不確かさが破損確率に及ぼす影響を評価した結果、残留応力のばらつきが大きくなるほど、配管が破断に至る確率は増加することを示した。
38000912
Diffuse scattering of γ-PbF2
Xianglian*; 佐久間 隆*; Basar, K.*; 高橋 東之*; 井川 直樹
Journal of the Physical Society of Japan, Vol.79, Supplement A , p.29-32(2010) ; (JAEA-J 07564)
- γ-PbF2はF原子のディスオーダーを伴う立方晶であり、高温において高いイオン伝導度を示す。本物質について高イオン伝導を示す773Kにて中性子回折実験を行い、イオン伝導に伴う結晶構造の乱れを評価するために中性子散漫散乱解析を行った。その結果、本物質における散漫散乱は原子間熱振動とF原子のディスオーダー配列の短距離秩序との間の相関効果によって説明できることを明らかにした。
38000913
Superconducting twin quarter wave resonator for acceleration of low velocity heavy ions
株本 裕史; 竹内 末広; 松田 誠; 石崎 暢洋; 乙川 義憲
Proceedings of 14th International Conference on RF Superconductivity (SRF 2009) (Internet) , p.849-853(2009) ; (JAEA-J 07565)
- 原子力機構東海20MVタンデム型静電加速器の後段には重イオンのエネルギーを増強するために超伝導ブースターが設置されている。ブースターは40個の超伝導加速空洞で構成されるリニアックで、共振周波数は129.8MHz、最適ビーム速度は光速の10%に設計されている。超伝導ブースターでTRIAC施設からの短寿命核・安定核ビーム及びタンデムからの低速度重イオンビームを加速する構想があり、そのためにはより低速度のビーム加速に適した空洞が必要となる。そのプロトタイプとしてLowβ超伝導加速空洞の開発を行った。空洞は3ギャップの2芯1/4波長型空洞共振器(Twin-Quarter Wave Resonator)であり、最適ビーム速度は光速の6%となっている。中心導体が2本入るタイプの空洞は実用例がほとんどない。また、中心導体と外部胴体の間に流れる超伝導電流をニオビウム製のコンタクトリングで確保するユニークな構造となっている。空洞の試作機を製作し、オフライン性能試験においてQ0値9×108,加速電界5.8MV/m(RF入力4W時)を確認しており、十分、実用に耐えうる性能を確保した。
38000914
Experimental test plan of air ingress for HTGR
寺田 敦彦; Yan, X.; 日野 竜太郎; 佐藤 博之
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 5p.(2010) ; (JAEA-J 07566)
- 高温ガス炉システムにおいて一次冷却系配管(二重配管)破断による減圧事故が発生した場合、崩壊熱によって原子炉内に自然循環が発生するため、空気が配管破断口から炉心内に侵入する。これによって、内部黒鉛構造物等が酸化し、炉心の健全性が損なわれる恐れがある。この減圧事故時の炉心内への空気侵入を防ぐ方法とし、空気侵入防止機構SCADが提案されている。本報では、超高温ガス炉実証炉GTHTR300を対象に空気侵入現象を再現し、このSCADの有効性を検証するための1/8スケールモデル実験装置概念の解析検討を行った。予備解析の結果、多成分系ガスの密度と濃度分布により急速に誘起される特徴的な自然循環流れがみられた。
38000915
Experimental study on fire-extinguishing of lithium
古川 智弘; 加藤 章一; 平川 康; 近藤 浩夫; 中村 博雄
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 6p.(2010) ; (JAEA-J 07567)
- 国際核融合材料照射施設の工学実証・工学設計活動(IFMIF/EVEDA)の下で、中性子発生源となるリチウムターゲット系の工学実証データを取得するための液体リチウム試験ループの設計・製作が進められている。リチウムは、消防法で危険物第3類に指定されており、液体リチウム試験ループの建設にあたっては、リチウム漏えい燃焼事故を想定した対策が必要不可欠である。本研究では、燃焼リチウムに対する4種類の消火剤(乾燥砂,ひる石,化学消火薬剤(ナトレックスM及びL))の消火挙動を確認し、液体リチウム試験ループに適した消火剤を選定するとともに、当該消火剤の配備量の決定に向けた消火性能について実験的に評価した。
38000916
Equilibrium partition coefficients of cesium and iodine between sodium pool and the inert cover gas
宮原 信哉; 西村 正弘; 中桐 俊男
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 6p.(2010) ; (JAEA-J 07568)
- 揮発性核分裂生成物であるセシウムとヨウ素の液体ナトリウムプールとその不活性カバーガス間の気液平衡分配係数をトランスパイレーション法を用いて測定した。実験の目的は、600から850℃の高温におけるセシウムとヨウ素の平衡分配係数を得ることと、平衡分配係数のナトリウムプール中のセシウムとヨウ素の濃度の依存性を調べることである。既往研究と本研究の結果から得られた温度と気液平衡分配係数に関する実験式は、Castlemanの理論式とほぼ一致した。また、プール中濃度による影響は、セシウムについては理論的な傾向と一致し、ヨウ素については逆の傾向を示した。後者はカバーガス中でのNa2I2の生成によるものと思われる。
38000917
Direct observation and control of liquid sodium flow dynamics using VUV-LIF-PIV technique under ExB Lorentz force
福田 武司*; 高田 孝*; 堀池 寛*; 木村 暢之; 上出 英樹
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 6p.(2010) ; (JAEA-J 07569)
- 最外殻に電子をひとつだけ持つアルカリ金属はプラズマ周波数より高い周波数領域で電磁波との干渉が小さくなるという仮定に基づき、理論的検討やナトリウムの分光特性の検討がなされている。これに従うように、今回、液体ナトリウムが人の眼には鏡のように見えるにもかかわらず真空紫外レーザー光に対してある程度透明であることが証明できた。この結果は、液体ナトリウム中の流速場を粒子画像流速計測法により計測できる可能性を示すものである。また、実験結果と比較するうえでLESコードを開発するとともに、ローレンツ力による渦構造への影響を評価できるナトリウムループを新しく設計した。
38000918
A Technical overview of the Japan's standards for risk-informed decision making
成宮 祥介*; 平野 光将*; 平野 雅司
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 7p.(2010) ; (JAEA-J 07570)
- 過去30年に渡り、世界各国で、シビアアクシデントに関する研究や確率論的安全評価(PSA)技術の開発や適用が進められ、多くの成果が得られてきた。こうした成果と経験をもとに、我が国でもリスク情報を活用した意思決定(RIDM)に向かう必要がある。日本原子力学会では、こうした流れの中で、RIDMに関する実施基準を策定してきた。本報では、当該実施基準の背景及び主な内容についてまとめる。
38000919
Development of superfine spherical silica grout as an alternative grouting material for the geological disposal of long-lived radioactive waste
内藤 守正; 岸 裕和; 福岡 奈緒美; 山田 勉*; 石田 秀朗*
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 7p.(2010) ; (JAEA-J 07571)
- 放射性廃棄物の地層処分に向けた湧水対策として開発しているグラウト技術開発において、セメント系材料に代わる代替材料として超微粒子球状シリカグラウト材を開発している。この材料は、セメント系材料に比べて1桁以上も粒径サイズの分布が小さいという利点(最大で1ミクロン以下)を活かし、セメント系では対応できない微細な亀裂への充填が期待できるとともに、地層処分で要求される低アルカリ性も確保することも可能である。本件は、地層処分での実用的な観点から種々の室内試験を行い、既に開発されているセメント系材料の特性との比較検討から、その有効性について考察を行い今後の課題等と併せて提示を行った。
38000920
Numerical study on passive control of thermal striping phenomenon using Lorentz force in fast reactor
高田 孝*; 福田 武司*; 山口 彰; 内堀 昭寛; 木村 暢之; 上出 英樹
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 7p.(2010) ; (JAEA-J 07572)
- 高速炉の配管には温度差のある液体ナトリウムが合流する部分が存在し、合流部より下流で乱流混合に伴う周期的な温度変動が配管壁面に伝わるサーマルストライピング現象が配管構造材の熱応力疲労の原因となり問題視されている。液体ナトリウムは電磁流体であることから、磁場を印加するとローレンツ力が発生し、その効果により温度変動を緩和することができると期待される。そこで本研究では、磁場解析手法を組み込んだLES解析コードを新たに開発し、磁場印加による温度変動の緩和効果を確認するため、合流部の存在する流路を対象に数値解析を実施した。合流部より下流で磁場を印加する場合としない場合の解析をそれぞれ実施し、その結果から、流体が磁場を通過した後に温度変動は抑制されることがわかった。これにより、磁場印加による熱疲労緩和方策の有効性を示した。
38000921
Model development of turbulent dispersion force for advanced two-fluid model in consideration of bubble-liquid phase interactions
細井 秀章*; 吉田 啓之
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 7p.(2010) ; (JAEA-J 07573)
- At the advanced two-fluid model, an interface tracking method is combined with the two-fluid model to predict large interface structure behavior without any constitutive equations which depend on shapes of flow channels. However, constitutive equations to evaluate the effects of small bubbles or droplets on two-phase flow are required. In this study, we develop the new model for turbulent dispersion force term. In this model, effect of large bubbles and deformation of bubbles are neglected to fit the advanced two-fluid model. And the liquid phase turbulent kinetic energy and bubble-induced turbulent kinetic energy are considered as a driving force of dispersion of small bubbles. To verify the present model, the advanced two-fluid model and the model for turbulent dispersion term were incorporated to ACE-3D. And results of numerical simulation were compared with experimental results of air-water two-phase flow in 200 mm diameter vertical pipe.
38000922
Development of advanced two-fluid model for boiling two-phase flow in rod bundles
吉田 啓之; 細井 秀章*; 鈴木 貴行*; 高瀬 和之
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 8p.(2010) ; (JAEA-J 07574)
- Two-fluid model is useful for thermal hydraulic analysis in large-scale domain such as rod bundles. However, the two-fluid model includes a lot of constitutive equations. Then, applicability of these constitutive equations must be verified by use of experimental results. To solve these problems, we have been developing an advanced two-fluid model. In this model, an interface tracking method is combined with the two-fluid model to predict large interface structures behavior accurately. Interface structures larger than a computational cells, such as large droplets and bubbles, are calculated using the interface tracking method. And those smaller than cells are simulated by the two-fluid model. In this study, we modified this model to improve the stability of simulation and reduce the computational time. Moreover, the numerical simulation of two-phase flow in various flow channels including boiling two-phase flow were performed.
38000923
Prediction of radioactive corrosion product transfer in primary systems of Japanese prototype fast breeder reactor Monju
松尾 陽一郎; 長谷川 正憲; 前川 嘉治; 宮原 信哉
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 8p.(2010) ; (JAEA-J 07575)
- 放射性腐食性生物(CP)は、燃料破損を伴わないFBRプラントでの補修作業時の個人放射線被曝の主要な原因となる。CPは燃料被覆材と燃料集合体などの炉心領域で生成し、ナトリウム流によって主冷却系へ移行し、主要な配管と構造物の壁面に沈着する。"PSYCHE"プログラムシステムは、作業員の放射線被ばく量の抑制技術を確立することを目的として開発された。このPSYCHEコードは溶出-沈着モデルに基づいている。また、「もんじゅ」の主要な冷却系でのCP密度及び線量率はPSYCHEとQAD-CGコードを用いて推定された。
38000924
Current status of conceptual design study toward the demonstration reactor of JSFR
堺 公明; 小竹 庄司; 青砥 紀身; 伊藤 隆哉*; 神島 吉郎*; 大嶋 淳*
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 8p.(2010) ; (JAEA-J 07576)
- 原子力機構は、2050年よりも前の商業炉の導入を目指して、高速増殖炉実用化研究開発(FaCTプロジェクト)を進めている。そのため、2025年頃の実証炉の運転開始を目指し、FaCTプロジェクトにおいて、実証炉に関する設計研究を進めている。これまで、150万kWe規模の実用炉に向けた実証炉として、75万kWe及び50万kWeのプラント概念を設計検討を進め、主要な原子炉構造や機器に関する比較評価を進めている。本報告は、それらの実施状況についてまとめたものである。
38000925
Current status of design and construction of IFMIF/EVEDA lithium test loop
近藤 浩夫; 古川 智弘; 平川 康; 松下 出*; 井田 瑞穂; 堀池 寛*; 金村 卓治; 杉浦 寛和*; 八木 重郎*; 鈴木 晶大*; 寺井 隆幸*; 深田 智*; 中村 博雄*
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 9p.(2010) ; (JAEA-J 07577)
- 国際核融合材料照射施設(IFMIF)は、加速器駆動型D+Li中性子源によって核融合炉候補材料の照射試験を目的とした施設であり、加速器,リチウムターゲット及びテストセルの3施設から構成される。現在、幅広いアプローチ(BA)活動の中で日欧国際協力の下、IFMIFの工学実証・工学設計活動(EVEDA)を実施している。リチウムターゲット施設に関しては、日本側が100%に近い寄与により、約1/3スケールで実機を模擬したIFMIF/EVEDAリチウム試験ループ(IFMIF/EVEDA Li Test Loop)に関する詳細設計を完了させ、その建設を進めているところである。このリチウム試験ループでは、おもに、IFMIFの工学設計に必要とされるリチウムの自由表面流の流動とリチウム中の不純物除去に関する実証試験を行う計画である。本研究では、IFMIF/EVEDAリチウム試験ループの詳細設計内容を報告するとともに、建設概況及び本試験装置を用いた工学実証の課題とその評価方法について併せて報告する。
38000926
Development of advanced loop-type fast reactor in Japan; Progress of design study based on preliminary assessment results
阪本 善彦; 小竹 庄司; 青砥 紀身; 戸田 幹雄*
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 9p.(2010) ; (JAEA-J 07578)
- 原子力機構では現在、FaCTプロジェクトを実施しており、その最初のマイルストーンが2010年に設定されている。本マイルストーンでは、JSFRへの革新技術の採否を決定することとしており、その判断に向けた予備評価が進められている。本論文では、予備評価の中で議論された主な設計の進展について記載するものである。原子炉構造設計については、原子炉容器の耐震性と耐熱性が検討され、原子炉容器の仕様を示した。また、耐震裕度の向上を可能とする設計オプションを検討することが提言された。熱流動課題については、ガス巻き込みと液中渦を抑制する設計対応が図られ、また、設計合理化,抑制効果の向上に向けたさらなる検討が進められている。1次系配管設計については、Type-IV損傷によるクリープ強度の低下を考慮した設計を実施した。
38000927
Detailed analyses of specific phenomena in core disruptive accidents of sodium-cooled fast reactors by the COMPASS code
守田 幸路*; Zhang, S.*; 有馬 立身*; 越塚 誠一*; 飛田 吉春; 山野 秀将; 伊藤 高啓*; 白川 典幸*; 井上 方夫*; 油江 宏明*; 内藤 正則*; 岡田 英俊*; 山本 雄一*; 氷見 正司*; 平野 悦丈*; 清水 泉介*; 大上 雅哉*
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 9p.(2010) ; (JAEA-J 07579)
- 2005年から開始した5年間の研究プロジェクトで、ナトリウム冷却高速炉の炉心損傷事故特有の現象を詳細解析するためにMPS法に基づいたCOMPASSコードを開発している。その特有の現象とは、(1)燃料ピン破損・崩壊,(2)溶融プール沸騰,(3)融体固化・閉塞挙動,(4)ダクト壁破損,(5)低エネルギー崩壊炉心の運動,(6)デブリベッド冷却性,(7)金属燃料ピン破損を含んでいる。これらの主要現象に対して、COMPASSの検証研究が進められている。この論文では、幾つかの特有現象に対するCOMPASSによる詳細解析結果をまとめた。
38000928
Pressure measurement test of single elbow simulating Na cooled fast reactor cold-leg piping
江原 真司*; 青谷 雄太*; 佐藤 司*; 橋爪 秀利*; 結城 和久*; 相澤 康介; 山野 秀将
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 9p.(2010) ; (JAEA-J 07580)
- この研究では、エルボ内乱流に関連した流力振動特性についての知見を得るため、JSFRのコールドレグ配管を模擬した1/7縮尺試験ループを用いて圧力計測試験を実施した。複数エルボ配管試験の前に最初の段階として、単一エルボ配管の圧力計測を実施した。1/15縮尺実験についても同様に圧力計測を実施し、同一レイノルズ数におけるころなる配管スケールでの流れから生じる影響もまた評価した。
38000929
Unstructured adaptive mesh technique for gas-liquid two-phase flows
伊藤 啓; 功刀 資彰*; 大島 宏之
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 10p.(2010) ; (JAEA-J 07581)
- 経済性に優れるナトリウム冷却大型高速炉の設計において、上部プレナム内自由液面におけるガス巻込み現象の抑制が非常に重要である。本研究では、気液二相流の数値解析に対する非構造格子法の開発を行う。二相流の物理量に関して、気液の体積と運動量の保存法則を満たす格子間再配分手法を新たに開発し、切り欠け付き円板の回転問題やダム崩壊問題を解析することによって開発した手法の検証を行った結果、開発した手法によって、気液二相流現象を高精度に解析できることが明らかになった。
38000930
The Progress of R&Ds for JSFR innovative technologies
菊池 裕彦*; 持田 晴夫*; 井出 章博*; 飯塚 透*; 早船 浩樹
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 10p.(2010) ; (JAEA-J 07582)
- This paper shows R&Ds programs for innovative technology about main components of JSFR. JSFR is an advanced loop type Sodium-cooled Fast Reactor. Innovative technologies will be adopted in the JSFR for economic competitiveness, enhancing reliability, and safety. The concept of JSFR is to aim at reducing an amount of commodity, by reduction in the number of cooling loops, an adoption of high-chromium steel with low thermal expansion coefficient and high-temperature strength, and shortening a piping length by connection of outlet/inlet piping to an upper part of the reactor vessel, as well as the integration of a pump into IHX. Further, at secondary cooling system, higher reliable Steam Generator with double-walled straight tube using high chromium steel is adopted. In the FaCT project, a design for JSFR has been executed along design categories such as core design, reactor system, heat transport system, safety design, etc., with corresponding R&Ds.
38000931
Experimental analyses by SIMMER-III on debris-bed coolability and metallic fuel freezing behavior
山野 秀将; 飛田 吉春
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 10p.(2010) ; (JAEA-J 07583)
- この論文では、2次元オイラー型多成分多相流解析コードSIMMER-IIIによる実験解析について述べる。ここでは、炉心崩壊事故における主要現象である2つの分野、すなわち、デブリベッド冷却性及び金属燃料固化挙動を対象とする。デブリベッド冷却性を解析するため、ACRR-D10炉内実験を選定した。SIMMER-IIIによる計算は、実験で観察された熱伝導,沸騰,チャネリングを含む熱伝達メカニズムをよく模擬できた。金属燃料炉における炉心損傷事故では共晶形成とともにステンレス・スティール(被覆管とラッパ管)で固化すると考えられる。そのような現象を調べるため天然ウラン燃料を用いてCAFE-UT2実験を実験解析の対象として選定した。SIMMER-IIIには共晶形成モデルがないにもかかわらず、計算された燃料侵入長は実験データとよく一致した。
38000932
Safety evaluation of the HTTR-IS nuclear hydrogen production system
佐藤 博之; 大橋 弘史; 田澤 勇次郎; 坂場 成昭; 橘 幸男
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 10p.(2010) ; (JAEA-J 07584)
- 高温ガス炉を熱源とした水素製造システムの安全評価手法確立を目的として、HTTRを熱源としてISプロセスによる水素製造を行うHTTR-ISシステムの安全解析評価を行った。摘出された5つの運転時の異常な過渡変化及び3つの事故事象に対してプラント過渡挙動評価を行った結果、評価項目である燃料最高温度,原子炉冷却材圧力バウンダリ温度及び圧力は評価基準を上回ることがないことを明らかにした。
38000933
Development of system based code, 1; Reliability target derivation of structures and components
栗坂 健一; 中井 良大; 浅山 泰; 高屋 茂
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM) , 10p.(2010) ; (JAEA-J 07585)
- 本論文は、システム化規格の開発の一環として、構造信頼性の目標値を安全性の視点から設定するための新手法について記述するものである。本手法では、確率論的安全評価(PSA)解析モデルを活用して、原子力安全委員会が公表した定量的安全目標案及び日本原子力研究開発機構が高速炉サイクルの実用化研究開発プロジェクトの中で策定した定量的な安全設計要求から信頼性目標を導出する。本手法をJSFRの原子炉冷却系を構成する構造物及び機器の信頼性目標の決定へ適用した。その結果、内的事象PSA解析モデルと組合せた本手法は構造物及び機器の偶発的な破損に関連する信頼性目標の決定に適用可能であること、並びに地震を起因とする事象に関する手法は地震により重要な構造物及び機器のいずれかが破損する頻度の目標値を導出可能であることを確認した。
38000934
In situ composition measurements of Bunsen reaction solution by radiation probes
久保 真治; 長家 康展
Proceedings of 18th World Hydrogen Energy Conference (WHEC 2010) (CD-ROM) , 8p.(2010) ; (JAEA-J 07586)
- 熱化学法ISプロセスを実現するためには、化学プロセスの安全性,操作性を確保するうえでの必須技術である溶液組成計測法の開発が重要課題である。複数の放射線をプローブとする組成計測方法(マルチ放射線プローブ法)を用いることにより、従来法にはない優れた特徴(多成分溶液を連続計測,センサーが非接触で高温高腐食環境に耐える,簡便な実施)を持つオンライン組成計測法の確立が期待できる。ISプロセスの主要流体であるブンゼン反応溶液(ヨウ化水素相溶液,硫酸相溶液)を用い、マルチ放射線プローブ法の適用性を検証するためのラボスケール測定実験を行った。ヨウ化水素相溶液では、中性子水分計によって、高速中性子(カリフォルニウム線源)照射による熱中性子カウント値を取得した。供試溶液を、水,ヨウ化水素酸溶液,ポリヨウ化水素酸と変えると、溶液中の水素原子体積濃度とカウント値に相関が認められた。硫酸相溶液に混入したヨウ素を定量するため、二種類のγ線密度計(セシウム線源及びバリウム線源)の出力を取得したところ、両者の出力値相関よりヨウ素混入の影響を検知することができた。これらにより、マルチ放射線プローブ法によるヨウ化水素相溶液組成及び硫酸相溶液組成の定量的測定の可能性を示した。
38000935
Equations for estimating chest wall thickness in lung counting at JAEA-NCL
金井 克太; 栗原 治
Proceedings of 3rd Asian and Oceanic Congress on Radiation Protection (AOCRP-3) (CD-ROM) , 3p.(2010) ; (JAEA-J 07588)
- 被験者の胸部厚は、Pu同位体又は241Amといったアクチニドの吸入による肺負荷量を、肺モニタにより決定するための重要な要素である。これまで多くの研究者により提案された体格指標の関数としてのCWT予測式は、超音波測定装置によるCWT測定に基づいている。本研究では、われわれの被験者のCWTデータからこのような式を導出し、われわれが現在使用している肺モニタによる測定への適用性を、大半のPu化合物の体内摂取事例において検出される唯一の指標となりうる241Amの量の精度を中心に評価した。導出した式の誤差は、CWTの実測値に対して-8mmから+6mmの範囲となり、直接測定における性能基準に適合した。しかしながら、われわれの肺モニタの測定ジオメトリの変化に起因するCWTの変化の影響を明らかにするための、さらなる研究が必要である。
38000936
The Investigation and consideration for introduction of surface contamination evaluation method based on JIS
薄井 利英; 高嶋 秀樹; 岩佐 忠敏; 浜崎 正章
Proceedings of 3rd Asian and Oceanic Congress on Radiation Protection (AOCRP-3) (CD-ROM) , 3p.(2010) ; (JAEA-J 07589)
- As to the evaluation method of surface contamination used in radiation control of ORDC, where an evaluation method of surface contamination provided by JIS (Z4329, Z4334, Z4504: 2008) is introduced, an influence on radiation control was investigated. As a result of the investigation, measurement conditions and radiation control method need to be changed where the evaluation method according to JIS (Z4329, 4334, 4504; 2008) is adopted. The operated radiation control may not be able to maintain because the detection limit is higher than current one. Therefore the procedure of surface contamination control of JIS (Z4329, 4334, 4504: 2008) should be adopted after reviewing details considering the reasonableness of radiation control.
38000937
Development of a hand-held fast neutron survey meter
吉田 忠義; 辻村 憲雄; 山野 俊也*
Proceedings of 3rd Asian and Oceanic Congress on Radiation Protection (AOCRP-3) (CD-ROM) , 3p.(2010) ; (JAEA-J 07590)
- 反跳陽子を測定するZnS(Ag)シンチレータを用いた中性子サーベイメータを開発した。プローブはコンパクトな大きさで携行性に優れ、重量は約2kgである。MOX燃料施設を模擬した減速中性子校正場を用いた性能試験と、MOX燃料施設内の中性子スペクトルが既知の実際の作業場において、減速材を用いた従来の測定器との比較測定試験を行った。その結果、MOX燃料施設の作業場で満足な性能を示すことを確認した。本測定器によって、従来の測定器では難しかった、より細やかな中性子モニタリングが可能になると期待される。
38000938
Prediction analysis of dose equivalent responses of neutron dosemeters used at a MOX fuel facility
辻村 憲雄; 吉田 忠義; 高田 千恵
Proceedings of 3rd Asian and Oceanic Congress on Radiation Protection (AOCRP-3) (CD-ROM) , 3p.(2010) ; (JAEA-J 07591)
- MOX燃料製造施設作業環境において中性子線量計がどれだけ正確に中性子線量当量(率)を測定することができるか予測するため、中性子線量計の線量当量レスポンスの計算をスペクトルフォールディング法によって行った。選択した線量計は、二種類の個人線量計(熱ルミネセンスアルベド中性子線量計・電子式中性子線量計),三種類の減速材付き中性子サーベイメーター,H p(10)モニタと呼ばれる特別の計測器だった。本計算によって、仕事場中性子フィールドで観測された中性子スペクトルの変動範囲におけるそれらのエネルギー依存性が明らかになった。
38000939
Monitoring network of atmospheric Radon-222 concentration in East Asia and backward trajectory analysis of Radon-222 concentration trend at a small solitary island on Pacific Ocean
大倉 毅史; 山澤 弘実*; 森泉 純*; 平尾 茂一*; Guo, Q.*; 遠嶋 康徳*; 飯田 孝夫*
Proceedings of 3rd Asian and Oceanic Congress on Radiation Protection (AOCRP-3) (CD-ROM) , 3p.(2010) ; (JAEA-J 07592)
- 大気中222Rnを大気の広域輸送の諸現象を解明するためのトレーサーとするため、東アジア域において大気中222Rn濃度の連続測定ネットワークを構築した。北京,名古屋,舳倉島,八丈島,波照間島などにおいて測定した。陸域に位置する北京,名古屋において高い濃度の222Rnが観測され、海域に位置する八丈島,波照間島においては、低い濃度の222Rnが観測された。大気中222Rn濃度の季節変動では、夏季に最も低く冬季に最も高い傾向が見られる。短周期の変動トレンドは、北京,名古屋では、1日周期の変動が見られ、八丈島,波照間島においては、1日周期の変動は観測されず、数日周期の変動が観測された。八丈島での大気中222Rn濃度の数日周期変動は、総観規模の大気擾乱に依存していることが確認された。後方流跡線を用いて、八丈島における大気中222Rn濃度と大気の輸送経路の関係を解析したところ、八丈島における大気中222Rn濃度は大気の輸送経路に密接に関係しており、八丈島で観測される222Rnは、おもに中国大陸北部からシベリアや日本列島を起源とした222Rnの長距離輸送成分に強く依存することが明らかになった。
38000940
Development of calculation code for estimating radiation dose for hypothetical accident of nuclear facility considering radioactive decay chain during atmospheric dispersion of released radionuclides
竹安 正則; 中野 政尚; 住谷 秀一; 根本 宏美*; 菅野 光大*; 黒澤 直弘*
Proceedings of 3rd Asian and Oceanic Congress on Radiation Protection (AOCRP-3) (CD-ROM) , 4p.(2010) ; (JAEA-J 07593)
- 原子力施設の想定事故時の一般公衆の線量評価は、気象指針に記述された拡散式をもとに解析が行われる。しかし、気象指針の拡散式では放出核種の大気拡散中での放射性崩壊を考慮していない。そのため、半減期が数分以内の極短半減期核種が放出されることが想定される事故時においては、崩壊を考慮しないと線量を過大に評価することになる。本研究では、短半減期核種の大気拡散時の放射性壊変を考慮し想定事故時の線量を計算できるコードを開発・検証した。さらに、仮想的臨界事故時の線量を試算し、放射性壊変と考慮した場合と考慮しなかった場合について比較・検討を行った。
38000941
Status of advanced neutron multiplier development for DEMO in the Broader Approach activities in Japan
中道 勝; 米原 和男; 西谷 健夫
Proceedings of 9th IEA International Workshop on Beryllium Technology (BeWS-9) , p.16-20(2009) ; (JAEA-J 07594)
- Development of beryllium intermetallic compound (beryllide) as advanced neutron multiplier has been started as a part of the Broader Approach activities. The beryllium handling facility where fabrication of beryllide is planned will be installed in the DEMO R&D building at Rokkasho, Japan. The specifications of processing and testing devices were fixed, and the basic data of these devices was obtained for the licensing of the beryllium handling facility. The beryllide fabrication devices are the key components of the beryllium handling facility. Preliminary sintering test of TiAl intermetallic as an alternative material of beryllide was carried out using mixed with Ti and Al powders. The formations of TiAl and Ti3Al intermetallics were identified using starting mixed powder of Ti and Al. From the result of this preliminary sintering test, it is assumed that beryllide could be directly synthesized by the plasma sintering method from mixed powder particles of Be and Ti.
38000942
Equivalent plastic solid materials of perforated plates based on effective stress ratio
笠原 直人*; 高正 英樹*; 川崎 信史; 安藤 勝訓
Proceedings of International Symposium on Plasticity 2010 (CD-ROM) , p.34-36(2010) ; (JAEA-J 07597)
- 本件では、多孔板の等価中実モデルの設定手法について提案した。弾塑性解析はその解が構成則に依存することにその困難さがあり、この問題を解決するために多孔板の塑性挙動について系統的に調査を実施した。これらの研究により多孔板の平均応力と母材の応力比で定義される有効応力比(ESR)の存在を明らかにした。ESRは幾何学的なパラメータ関数であり、構成方程式から独立したものである。したがって、ESRを採用することにより母材の構成方程式の種類によらず多孔板の塑性変形を表現できる。
38000943
TIARA静電加速器の現状
千葉 敦也; 宇野 定則; 山田 圭介; 横山 彰人; 上松 敬; 北野 敏彦*; 高山 輝充*; 織茂 貴雄*; 江夏 昌志*; 青木 勇希*; 山田 尚人*; 齋藤 勇一; 石井 保行; 佐藤 隆博; 大久保 猛
第22回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集 , p.104-106(2010) ; (JAEA-J 07598)
- 原子力機構高崎量子応用研究所イオン照射研究施設(TIARA)の3MVタンデム加速器は平成3年11月に、400kVイオン注入装置と3MVシングルエンド加速器は平成6年1月に利用運転が開始された。各加速器のこの10年の年間運転時間は、タンデム加速器が約2000時間、イオン注入装置が約1900時間、シングルエンド加速器が約2500時間の水準を保っており、平成21年3月末までの積算運転時間は、各30,322時間,26,857時間,34,448時間となっている。タンデム加速器では、近年、通信エラーが原因と考えられる制御系のトラブルが頻繁に発生していたため、制御用コンピュータやインターフェイスといったハードウエアを中心に制御系の更新を行った。シングルエンド加速器では、1998年のSF6ガス交換以来初めてのSF6ガスの精製作業を実施した。イオン注入装置は真空配管内部の汚れにより分析マグネットやレンズ系機器に不具合が生じていたため1995年以来実施していなかった日新電機による総合点検整備を行った。
38000944
MeV級プロトンビームによる発光を利用したエミッタンス測定,2
横山 彰人; 石井 保行; 千葉 敦也; 宇野 定則; 上松 敬; 高山 輝充*; 江夏 昌志*
第22回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集 , p.136-139(2010) ; (JAEA-J 07599)
- 原子力機構高崎量子応用研究所のシングルエンド加速器のビームラインの一つにマイクロビーム形成装置が設置されており、直径数μmのマイクロビームをPIXEやPBWなどの分析・加工技術に利用してさまざまな研究が行われている。近年のPIXEやPBWなどの技術の向上に伴い、十分なビーム量を有するナノオーダーのビーム径での実験が望まれている。これをビームの高輝度化によって実現するために、イオン源から引き出されるビームのエミッタンスの縮小化を進めている。2007年度に高角度分解能エミッタンスモニターの開発に着手し、0.02mradの角度分解能を得た。2008年度にはエミッタンスモニターに入射するビームのアライメントの修正を行うとともに、発光点数を増やすためにスリット穴の間隔を1.5mmから0.5mmに変更した。これにより空間分解能が従来の3倍に向上し、正確なエミッタンス値が測れるようになった。ビームの輝度は0.77A·m-2·sr-1·eV-1であり、ナノオーダー径のビーム形成には数十倍の増強が必要であることがわかった。
38000945
越前穴窯の測定と解析; 焼成過程の科学的解明を目指して
寺内 誠; 渡辺 智夫; 榊原 安英; 田中 照久*; 桝田屋 光生*
史跡「珠洲陶器窯跡」国指定記念シンポジウム報告書 , p.85-112(2010) ; (JAEA-J 07602)
- 高速増殖炉「もんじゅ」を開発していく段階で蓄積された研究開発成果等を広く一般産業界で活用してもらうための活動として、各種の技術交流会を積極的に行っている。本報告では、技術交流会の活動事例として、福井県の伝統的な地場産業の一つである「越前焼」をテーマに、代表的な研究開発成果の一つである解析技術(熱流動)を適用して、穴窯内の温度分布や流況などの挙動を解析し作品が焼き上がるまでの過程を科学的に解明するために「越前焼の陶芸に関する技術交流会」を立ち上げ活動を展開してきた。本報告はこの交流会の中で行われた、焼成実験や解析の結果をもとに議論し評価してきた内容を活動の成果として報告するものである。
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2010年7月
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