※下記の研究開発成果は資料名順に並んでいます。
2011年10月
39001215
Microscopic magnetization process in Tb43Co57 film by magnetic Compton scattering
安居院 あかね; 松本 紗也加*; 櫻井 浩*; 辻 成希*; 本間 慧*; 桜井 吉晴*; 伊藤 真義*
Applied Physics Express 4(8), p.083002_1-083002_3(2011) ; (JAEA-J 09479) [link]
- これまでわれわれは希土類-遷移金属合金膜についてX線磁気円二色性(XMCD)による元素・軌道別の磁化曲線(ESMH)を測定し、膜全体のマクロな磁化曲線よりも急激に変化することを報告した。また、TbCo垂直磁化膜において磁気コンプトン散乱強度の印可磁場依存性からスピン選択磁化(SSHM)曲線の測定の試みに成功し、ミクロスコピックなSSMH曲線はマクロな曲線と定性的に似た形状になることを報告している。さらに、SQUIDでのマクロスコピックな測定の結果と合わせ、スピン成分のみならず、軌道成分の磁化曲線を算出することに成功したので報告する。
39001216
Topotactic synthesis and crystal structure of a highly fluorinated Ruddlesden-Popper-type iron oxide, Sr3Fe2O5+xF2-x (x ≈ 0.44)
辻本 吉廣*; 山浦 一成*; 林 直顕*; 樹神 克明; 井川 直樹; 松下 能孝*; 勝矢 良雄*; 白子 雄一*; 赤荻 正樹*; 室町 英治*
Chemistry of Materials 23(16), p.3652-3658(2011) ; (JAEA-J 09480) [link]
- トポタクティック合成法を用いることで、従来法よりもフッ素含有率の高いRuddlesden-Popper型鉄酸化物を合成することに成功した。粉末中性子回折,放射光X線回折及び57Feメスバウアー法によってその結晶構造を解析したこところ、合成した物質は化学式がSr3Fe2O5+xF2-x(x≈0.44)であり、室温における格子定数がa=0.387264(6)nm及びc=2.13465(6)nm、陰イオン欠陥のない正方晶オキシフッ化ペロブスカイト型構造を有する新規物質であることがわかった。また、この物質中でフッ素イオンは酸化物イオンとともに、鉄を中心とした四角錐の頂点に位置する結晶サイトを選択的に占有することを明らかにした。
39001217
Density of high-Ti basalt magma at high pressure and origin of heterogeneities in the lunar mantle
坂巻 竜也*; 大谷 栄治*; 浦川 啓*; 鈴木 昭夫*; 片山 芳則; Zhao, D.*
Earth and Planetary Science Letters 299(3-4), p.285-289(2010) ; (JAEA-J 09481) [link]
- 月の海のガラスの中で最もTiO2に富んでいるApollo 14 balck glassの組成の融体の密度を4.8GPa, 2100KまでX線吸収法を用いて測定した。圧力-密度-温度のデータを高温Birch-Murnaghan状態方程式でフィットすることによって、等温体積弾性率,その圧力微分,体積弾性率の温度微分を求めた。この結果が月のマントルの不均一性に対して持つ意味を議論した。
39001218
XAFS analysis of unpyrolyzed CoPPyC oxygen reduction catalysts for Anion-Exchange Membrane Fuel Cells (AMFC)
朝澤 浩一郎*; 山本 和矢*; 山田 浩次*; 田中 裕久*; 松村 大樹; 田村 和久; 西畑 保雄; Atanassov, P.*
ECS Transactions 33(1), p.1751-1755(2010) ; (JAEA-J 09482) [link]
- Coポリピロールカーボン(PPyC)をX線吸収分光法により構造解析を行った。この試料は酸処理により酸素還元活性が高くなる。酸処理前の近接構造は2つのピークからなり、1つはCo-O/Nからなる軽元素の配位であり、もう1つは水酸化コバルトに起因するピークであった。後者のピークのみが酸処理により消滅した。触媒活性の結果と合わせて、熱処理を施さずとも、活性に寄与すると推測されるCo-Nの配位が存在することがわかった。
39001219
Impact of stacked AlON/SiO2 gate dielectrics for SiC power devices
渡部 平司*; 桐野 嵩史*; 上西 悠介*; Chanthaphan, A.*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; 箕谷 周平*; 中野 佑紀*; 中村 孝*; 細井 卓治*; 志村 考功*
ECS Transactions 35(2), p.265-274(2011) ; (JAEA-J 09483) [link]
- The use of AlON gate insulator for SiC-based MOS power devices is proposed. Although direct deposition of AlON on 4H-SiC substrate causes electrical degradation, the fabricated MOS capacitor with AlON/SiO2 stacked gate dielectric shows no flatband voltage shift and negligible capacitance-voltage (C-V) hysteresis. Owing to the high dielectric constant of AlON, significant gate leakage reduction was achieved even at high temperatures. Moreover, in order to improve electrical properties of thermally grown SiO2/SiC interfaces, the impact of a combination treatment of nitrogen plasma exposure and forming gas annealing was investigated. Channel mobility enhancement of SiC-MOSFETs was consistent with the reduction in interface state density depending on the process conditions of the combination treatment, and obtained 50% mobility enhancement, while maintaining low gate leakage current.
39001220
Three dimensional atomic image of TlInSe2 by X-ray fluorescence holography
三村 功次郎*; 細川 伸也*; 八方 直久*; Hu, W.; 林 好一*; 脇田 和樹*; 石井 啓文*; 吉村 政人*; Jeyakanthan, J.*; Mamedov, N.*
e-Journal of Surface Science and Nanotechnology (Internet) 9, p.273-276(2011) ; (JAEA-J 09484) [link]
- Three dimensional (3D) atomic images around the Tl atoms in single crystal TlInSe2 thermoelectric material in the incommensurate phase were reconstructed by using Tl LIII X-ray fluorescence holography measured at room temperature. Comparison of the experimentally obtained 3D images with the theoretically calculated ones suggests that only the Tl atoms have large spatial fluctuations, which are related to the incommensurate phase of this material.
39001221
A Preliminary assessment of the adoption of innovative technologies in the Fast Reactor Cycle Technology Development (FaCT) project in Japan
佐藤 浩司; 小竹 庄司; 藤田 雄二; 水野 朋保
Energy Procedia 7, p.140-145(2011) ; (JAEA-J 09485) [link]
- 日本原子力機構は、2050年より前に高速炉サイクルシステムを実用化すべく、電力と協力してFaCTプロジェクトを実施している。FaCTプロジェクトでは、経済競合性の改善,安全性・信頼性,持続可能性及び核不拡散性の向上を図るために、技術的課題を有する多くの革新技術を積極的に採用している。その革新技術採否を2010年度末までに決定するための作業が進行中である。この論文は、現時点での予備的評価結果を紹介する。
39001222
Extraction chromatography experiments on repeated operation using engineering scale column system
渡部 創; 後藤 一郎*; 野村 和則; 佐野 雄一; 駒 義和
Energy Procedia 7, p.449-453(2011) ; (JAEA-J 09486) [link]
- 使用済核燃料からのMA回収技術開発の一環として、模擬HLLWを対象に、工学規模相当のカラムを用いた抽出クロマト分離試験を実施した。CMPO-HDEHPによる2段階のフローシートを用いた試験を10サイクル実施し、吸着材の耐久性をクロマトグラムの変化,使用済吸着材の外観,抽出剤の溶出率の観点より評価した。CMPOカラム試験では再現性のあるクロマトグラムが得られたものの、HDEHPカラムでは抽出剤の溶出に起因したと考えられる変化が確認された。
39001223
The Effect of γ-sterilization of biofertilizer's carrier on the density of rhizobial inoculants
手島 光平; 鳴海 一成
FNCA Biofertilizer Newsletter (9), p.3(2011) ; (JAEA-J 09488) [link]
- 効率の良いバイオ肥料を開発するためには、接種菌の生存数を維持した状態で比較的長期間保存できることが必要不可欠である。バイオ肥料の保存中における接種菌密度の低下は、担体中に存在する微生物との競合も要因のひとつと考えられる。そこで、土壌を母材とした担体を用い、γ線滅菌により競合相手となり得る微生物の密度を低下させた場合のバイオ肥料中での接種菌密度の変化を調べ、オートクレーブ滅菌及び非滅菌と比較した。その結果、滅菌担体では1, 2か月目に接種根粒菌密度の増加が見られ、その後徐々に低下するものの6か月後でも初期の菌密度を維持していた。1, 2か月目の接種根粒菌密度の増加はγ線滅菌担体の方が大きい傾向が見られた。
39001224
Induction of extracellular ATP mediates increase in intracellular thioredoxin in RAW264.7 cells exposed to low-dose γ-rays
大島 康宏; 北見 彰啓*; 河野 鮎美*; 月本 光俊*; 小島 周二*
Free Radical Biology & Medicine 51(6), p.1240-1248(2011) ; (JAEA-J 09489) [link]
- Extracellular ATP, which is released in response to various stresses, regulates the expression of intracellular antioxidants through activation of P2 receptors. We have recently found that low-dose γ-rays induce ATP release from the exposed cells. However, it is not yet clear whether or not the radiation-induced extracellular ATP modulates the cellular redox balance. Here, we investigated whether or not γ-ray irradiation-induced release of extracellular ATP contributes to the induction of cellular antioxidant thioredoxin-1 (Trx-1), using mouse macrophage-like RAW264.7 cells. Irradiation with γ-rays or exogenously added ATP increased expression of Trx-1, and in both cases the increase was blocked by pretreatment with an ecto-nucleotidase, apyrase. Then, involvement of ATP-dependent reactive oxygen species (ROS) generation in the increase of antioxidant capacity was examined. ATP stimulation promoted generation of intracellular ROS and also increased Trx-1 expression. The increase of Trx-1 expression was significantly suppressed by pre-treatment of the cells with antioxidants. In conclusion, the γ-ray irradiation-induced release of extracellular ATP may, at least in part, contribute to production of ROS via purinergic signaling, leading to promotion of intracellular antioxidants as an adaptive response to an oxidative stress.
39001225
Hydrogen isotope behavior transferring through water metal boundary
林 巧; 中村 博文; 磯部 兼嗣; 小林 和容; 小柳津 誠; 大矢 恭久*; 奥野 健二*; 山西 敏彦
Fusion Science and Technology 60(1), p.369-372(2011) ; (JAEA-J 09490) [link]
- Tritium confinement is the most important safety issue in the fusion reactor. Specially, tritium behavior transferring through water metal boundary is very important to design tritium plant with breading blanket system using cooling water. A series of tritium permeation experiment into pressurized water jacket with He or jacket purging less than 1000 ppm of water vapor in Ar has been performed through pure iron piping, which contained about 1 kPa of pure tritium gas at 423 K, with monitoring the chemical forms of tritium permeated into water or water vapor jackets. The effect of metal surface condition was also investigated, such as oxidation to magnetite or gold plating on pure iron. The results clearly show that chemical species of permeated tritium depends on the oxygen population on the metal boundary. In case of pure iron, several hundreds ppm of H2O is enough to transfer tritium as HTO from the boundary surface to outer jacket. When oxygen population on the boundary surface decreases by gold plating, HT fraction increases drastically. On the other hand, it is also found the possibility of hydrogen generation effect on the metal boundary, such as Schikorr reaction. In order to discuss more detail mechanism, actual hydrogen transfer behavior from water to metal was investigated as a function of temperature.
39001226
Dynamic behaviors of deuterium retained in SS-316 oxidized at various temperatures
小林 誠*; Wang, W.*; 倉田 理江; 松山 政夫*; 林 巧; 山西 敏彦; 朝倉 大和*; 大矢 恭久*; 奥野 健二*
Fusion Science and Technology 60(1T), p.403-406(2011) ; (JAEA-J 09491) [link]
- ステンレス鋼酸化膜に対する、水素同位体の保持及び放出機構を、多様な温度で研究した。酸化膜は、おもに酸化鉄と考えられ、分子状態で放出される重水素は、その分解温度とおおよそ一致する温度で放出された。重水素の保持量は、ステンレス酸化膜の形成温度の上昇とともに増加した。酸化膜の厚さが、水素同位体の保持量に大きく依存していると考えられる。一方、水の形で放出される重水素の量は、酸化膜形成温度に依存しなかった。水素同位体が水の形に平成されるのは、ステンレス鋼のごく表面の酸化鉄の量に依存していると考えられる。
39001227
Adsorption behavior of hydrogen isotopes on mordenite adsorbents at 77K
宗像 健三*; 河村 繕範
Fusion Science and Technology 60(1), p.426-430(2011) ; (JAEA-J 09492) [link]
- 低温吸着法はヘリウム中の低濃度水素同位体の回収に有効で、核融合炉トリチウム増殖ブランケットのスイープガスからのトリチウム回収への適用が検討されている。筆者らはヘリウム中の水素同位体回収により適した吸着材を求め、スクリーニングテストを行い、天然モルデナイトの吸着容量が大きいことを見いだした。そして、破過曲線解析から吸着速度を定量したところ、細孔内拡散速度がMS5Aとほぼ同等であることがわかった。これより、天然モルデナイトは吸着速度において、ヘリウム中の低濃度水素同位体の回収に適していることがわかった。
39001228
Development of PC-based control system in JT-60SA
川俣 陽一; 杉村 徹; 山口 退二; 末岡 通治; 坂田 信也; 戸塚 俊之; 佐藤 稔; 小湊 俊治; 内藤 磨
Fusion Science and Technology 60(2), p.491-495(2011) ; (JAEA-J 09493) [link]
- JT-60 Real Time Control System (RTCS) is mainly composed of a workstation for control program development and a VME-based real time controller using a Real Time OS (RTOS) "VxWorks", many of whose control functions have been modified with the progress of JT-60 plasma experiments until now. The "VxWorks" is the most commonly used RTOS in the embedded system markets. However, the introduction cost seems too much higher than those of other RTOSs. In JT-60SA control system, basically, the existing system is required to be reused efficiently. Therefore, we are planning to choose another RTOS instead of "VxWorks". As a next RTOS, the following requirements have to be satisfied: (a) It shall be more cost-efficient than the existing one. (b) It employs a general-purpose Personal Computer (PC). For all of these reasons, we have chosen "INtime (for Windows)" as RTOS and begun the development of JT-60SA RTCS with a general-purpose PC in which "INtime" is installed. In this report, the developmental status of JT-60SA control system will be described.
39001229
Architecture plan of the real-time diagnostic signals acquisition system toward JT-60SA project
坂田 信也; 山口 退二; 杉村 徹; 小湊 俊治; 川俣 陽一; 戸塚 俊之; 佐藤 稔; 末岡 通治; 内藤 磨
Fusion Science and Technology 60(2), p.496-500(2011) ; (JAEA-J 09494) [link]
- JT-60SAにおいて定常運転を実現するためには、さまざまなプラズマ計測装置からの入力信号を用いたフィードバック制御が必須である。この機能を実現するため、汎用のパーソナルコンピューターにINtimeという実時間オペレーティングシステムを搭載し、実験放電に同期して、複数の計測装置のデータを収集可能なシステム(RTDS)を設計検討中である。また、JT-60SAにおいては100秒以上の長時間放電が予定されており、実験放電中に各計測装置から収集したデータを実時間で表示可能なデータモニタリング機能が必要となる。これらの機能も、前述したRTDSを活用することで実現可能である。本論文では、新システムでの性能評価について報告する。
39001230
Design study of remote handling system for lower divertor cassettes in JT-60SA
林 孝夫; 櫻井 真治; 柴沼 清; 逆井 章
Fusion Science and Technology 60(2), p.549-553(2011) ; (JAEA-J 09495) [link]
- JT-60SAはITERへの支援研究及び原型(DEMO)炉に向けた補完研究を担うトカマク型核融合実験装置である。JT-60SAの大きな特徴のひとつはその高パワー及び長時間放電であり、プラズマから発生するDD中性子による放射化のため真空容器内への人によるアクセスは制限される。そのため真空容器内機器を交換及び修理するために遠隔保守(RH)システムが必要とされている。本発表はJT-60SAのRHシステムに関するものであり、下部ダイバータカセット(高さ1.25m,幅0.57m,長さ1.62m,重さ800kg)の交換について詳細に述べる。JT-60SAのRHシステムは、全18セクションのうち4か所の水平部大口径ポート(高さ1.83m,幅0.66m)を用いる。またRHシステムは、重量物用と軽量物用の2種類のマニピュレータを備えている。ダイバータカセット等は重量物用マニピュレータを用いて交換し、第一壁アーマタイル等は軽作業用マニピュレータを用いて交換する。これらのマニピュレータはビークル式であり、真空容器内にトロイダル方向に敷設したレール上を移動しながら作業することができる。
39001231
HTO contamination on polymeric materials
岩井 保則; 小林 和容; 山西 敏彦
Fusion Science and Technology 60(3), p.1025-1028(2011) ; (JAEA-J 09496) [link]
- 固体高分子型トリチウム水電解システムで使用されるガスケット,電気絶縁材,グローブ,ケーシングパネル等の高分子材料のトリチウム水収着挙動を精査した。トリチウム水収着については740-1110Bq/cm3のトリチウム水蒸気に最大70週間曝した場合と、トリチウム水に接液する高分子は70000Bq/cm3のトリチウム水に最大52週間浸漬させた場合を検証した。水蒸気雰囲気に曝した場合、トリチウム水収着量は4-5か月で平衡に達し、それ以降はバクロ時間による収着量の変化はほとんど見られなかった。高濃度トリチウム水への浸漬では高分子内部へのトリチウム水の浸透により、浸漬時間とともにトリチウム水収着量の増加が見られた。放射線劣化した非弗素形のブチルゴム及び全弗素形のカルレッツゴムは未照射と比較してトリチウム水収着量の大幅な増加が見られたのに対し、ゴム内の水素フッ素比を調整したバイトンゴムは放射線劣化によるトリチウム水収着量の増加を抑制できることを見いだした。
39001232
Is soil natural organic matter a sink or source for mobile radioiodine (129I) at the Savannah River Site?
Xu, C.*; Zhang, S.*; Ho, Y.-F.*; Miller, E. J.*; Roberts, K. A.*; Li, H.-P.*; Schwehr, K. A.*; 乙坂 重嘉; Kaplan, D. I.*; Brinkmeyer, R.*; Yeager, C. M.*; Santschi, P. H.*
Geochimica et Cosmochimica Acta 75(19), p.5716-5735(2011) ; (JAEA-J 09497) [link]
- 米国サバンナリバーサイト(SRS)のFエリア廃液貯水池近傍において、土壌中の安定ヨウ素(127I)及び放射性ヨウ素-129 (129I)濃度と有機物の特性との関係について解析し、同地域における土壌有機物がヨウ素の移動性に与える影響について議論した。人工淡水,アルカリ,グリセロール、及びクエン酸-アルカリ溶液を用いて土壌有機物を段階的に抽出し、各抽出画分に含まれる(127I)及び(129I)濃度,腐植度,官能基組成,分子量,疎水性を測定した。ヨウ素は土壌中の低分子量(10kDa以下)の芳香族化合物に選択的に取り込まれることがわかった。さらに、(129I)の大部分は低分子量(13.5-15kDa)の両親媒性の有機物として流出しうることがわかった。これらの結果から、土壌有機物はSRSの(129I)の吸収源と放出源の両方の役割を果たしていることが示唆され、その作用は地下水中のpH等の環境要因によって変化すると推測された。
39001233
Test result of a full-size Nb3Sn conductor developed for the ITER TF coils
布谷 嘉彦; 名原 啓博; 吉川 正敏*; 松井 邦浩; 辺見 努; 高橋 良和; 礒野 高明; 小泉 徳潔; 中嶋 秀夫; Stephanov, B.*; Bruzzone, P.*
IEEE Transactions on Applied Superconductivity 21(3), p.1982-1986(2011) ; (JAEA-J 09498) [link]
- 日本原子力研究開発機構(JAEA)は、ITERの要求性能を満たすITER TF Nb3Sn超伝導導体を開発し、ITER TFコイル実機に使用する導体の製作を開始した。TFコイル導体の製作を継続するために、製作した導体が要求性能を満足することの実証を目的とし、製作手法の異なる2種類のNb3Sn素線より製作した導体を用いてサンプルを製作し性能評価試験をスイス・ローザンヌ工科大学のサルタン試験装置により行った。製作したサンプルの長さは各々約3mで、各導体の表面に取り付けた温度センサと電圧タップを用いて分流開始温度(Tcs)を10.78Tの外側磁場で計測し、性能評価を行った。その結果、Tcs値は通電回数とともに低下する傾向が初期に各々見られたが、最終的に落ち着き、それぞれ6.1Kと6.0Kであった。これらの値は、ITER TF導体の要求値5.7Kを満たし性能の実証を行うことができた。
39001234
Free-radical scavenging activities of silybin and its analogues; A Pulse radiolysis study
Fu, H.*; Lin, M.; 勝村 庸介*; 室屋 裕佐*
International Journal of Chemical Kinetics 43(10), p.590-597(2011) ; (JAEA-J 09499) [link]
- 天然の四種のフラボノイド,シリビン,ナリンジェニン,ナリンジン及びヘスペレチンを対象に、ナノ秒パルスラジオリシス法を用いて、ラジカル捕捉能,抗酸化作用について研究した。シリビンとその誘導体の各種酸化ラジカルとの反応と、その機構について調べた。さらに、過渡ラジカルの同定と、捕捉反応の速度定数を決定した。これらをもとに、フラボノイドの構造と捕捉能との関係について理論的に考察した。われわれが以前行ったin vitro観測で明らかにしたDNA損傷の修復とその防護機能を考慮すると、フラボノイドが抗酸化機能を持った物質として期待できることを確認した。
39001235
Rapid biodiesel fuel production using novel fibrous catalyst synthesized by radiation-induced graft polymerization
植木 悠二; Mohamed, N. H.*; 瀬古 典明; 玉田 正男
International Journal of Organic Chemistry 1(2), p.20-25(2011) ; (JAEA-J 09500) [link]
- An efficient fibrous catalyst for the biodiesel fuel production has been synthesized by radiation-induced graft polymerization of 4-chloromethylstyrene onto a nonwoven polyethylene (NWPE) fabric followed by amination with trimethylamine (TMA) and further treatment with NaOH. The degree of grafting of NWPE fabric and TMA group density of fibrous catalyst could easily and reproducibly be controlled within a range of up to 340% and 3.6 mmol-TMA/g-catalyst, respectively. In the transesterification of triglycerides and ethanol using the synthesized fibrous catalyst, the conversion ratio of triglycerides reached 95% after 4 h reaction at 50℃.
39001236
Results of beam extraction performance for the KSTAR neutral beam injector
Chang, D.-H.*; Jeong, S. H.*; Kim, T.-S.*; Lee, K. W.*; In, S. R.*; Jin, J.-T.*; Chang, D.-S.*; Oh, B.-H.*; Bae, Y.-S.*; Kim, J.-S.*; Cho, W.*; Park, H.-T.*; Park, Y.-M.*; Yang, H.-L.*; 渡邊 和弘; 大楽 正幸; 戸張 博之; 柏木 美恵子; 花田 磨砂也; 井上 多加志
Japanese Journal of Applied Physics 50(6), p.066302_1-066302_7(2011) ; (JAEA-J 09501) [link]
- KSTARにおいて初めての中性粒子入射装置が据え付けられ運転された。85kVで32Aのビームを5秒間安定に引出すことができた。さらに80kV25Aでは14秒の長パルス運転が達成された。最適なパービアンスは1.15マイクロパービアンスであることが確認できた。中性化効率も偏向磁石を使用して熱的カロリメータで測定した。アーク効率は0.6〜1.1A/kWの高い値が得られた。中性粒子ビームパワーとしては80keVのエネルギーで1.0MWがKSTARプラズマに入射できた。
39001237
LES analysis of the aerodynamic surface properties for turbulent flows over building arrays with various geometries
中山 浩成; 竹見 哲也*; 永井 晴康
Journal of Applied Meteorology and Climatology 50(8), p.1692-1712(2011) ; (JAEA-J 09502) [link]
- 本研究では、都市タイプの地表面上の空力的粗度特性について議論をしている。まず最初に、東京都心を対象に地表面形態を定量的に調べ、粗度密度と建物高さ変動係数の分布性状を明らかにした。次に、これらのパラメータのさまざまな組合せに対応した建物群上のLarge-Eddy Simulation(LES)乱流解析を行い、空力的粗度(粗度長,抗力係数)をそれぞれ求めた。LES解析で得られた地表面形態のパラメータと空力的粗度との関係を用いて東京都心の空力的粗度分布を推定した。その結果、従来の粗度密度のみをパラメータとした場合、空力的粗度は既往論文と比較して過小評価された。一方で、粗度密度のみならず建物高さ変動係数をもパラメータとした場合、既往論文と同等の空力的粗度を評価することができた。これらのLESによる粗度密度と建物高さ変動係数を関数として評価された空力的粗度は、気象モデルへ都市効果を組み込む際に有効であることが示された。
39001238
In silico method to predict functional similarity between two RecA orthologs
Sghaier, H.*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成
Journal of Biomolecular Screening 16(4), p.457-459(2011) ; (JAEA-J 09503) [link]
- RecA is a highly conserved bacterial protein that plays crucial roles in many cellular processes, and hence is a potential target in the chemotherapy of bacterial infections. An understanding of the functional similarity between RecA proteins from different bacterial species should yield further insights into the biochemistry of RecA protein, along with the potential for new approaches to facilitate the improvement of RecA-targeted drugs. In this technical note, we present an in silico method based on tri-oligonucleotide usage correlations (TOUC) to predict the functional similarity between two RecA orthologs. The TOUC values analyzed in this study are in good agreement with the available experimental results. Our method should prove useful in guiding future experimental efforts aimed at furthering our understanding of the biochemistry of RecA proteins and subsequent development of new drugs that modulate RecA biological activities in bacteria.
39001239
Development and validation of a dynamical atmosphere-vegetation-soil HTO transport and OBT formation model
太田 雅和; 永井 晴康
Journal of Environmental Radioactivity 102(9), p.813-823(2011) ; (JAEA-J 09504) [link]
- 大気-植生-土壌複合系内トリチウム水(HTO)輸送及び植生中有機結合型トリチウム(OBT)生成を計算する数値モデルを開発した。複合系内トリチウム(T)輸送を評価するために大気-植生-土壌複合系内熱及び水輸送・CO2交換モデル(SOLVEG II)を導入した。葉中の組織自由水T(TFWT)濃度計算にはHTOの蒸散,土壌中HTOの根からの吸収,光合成によるTFWTのOBTへの同化,呼吸に伴うOBTからのTFWTの生成を考慮した。光合成と呼吸に伴うTフラックスは葉のOBT転流及び葉内OBT蓄積を計算する炭水化物コンパートメントモデルへ入力した。過去に実施された葡萄の大気中HTOへの曝露実験を模擬して計算を行い、モデルを検証した。葉内TFWT計算値はHTO曝露直後に大幅に上昇し、曝露終了後は急速に低下し大気中HTOレベルと平衡となった。非交換型OBT計算値は曝露中線形に増加し、曝露後は日中に早く夜間に緩慢に減少した。HTO蒸散とOBT転流に支配されたこれらTFWT及びOBT計算値は実測値とファクター2の範囲内で一致した。
39001240
Study on microstructural changes in thermally-aged stainless steel weld-overlay cladding of nuclear reactor pressure vessels by atom probe tomography
武内 伴照; 亀田 純*; 永井 康介*; 外山 健*; 西山 裕孝; 鬼沢 邦雄
Journal of Nuclear Materials 415(2), p.198-204(2011) ; (JAEA-J 09505) [link]
- 原子炉圧力容器ステンレスオーバーレイクラッドにおける熱時効によるミクロ組織変化をアトムプローブを用いて調べた。試料には90%体積率のオーステナイト母相に10%体積率のδフェライト相を含むクラッド材を用い、400℃×10,000hの熱時効を行った。その結果、フェライト相において、熱時効によってスピノーダル分解によるCr濃度変調の程度が増大し、Ni:Si:Mn比が16:7:6となるG相と呼ばれる析出物が形成されることがわかった。さらにフェライト相は、熱時効によって硬度が大幅に上昇していた。オーステナイト相では熱時効前後のミクロ組織や硬度の変化は起こっていなかったことから、これらのミクロ組織変化がフェライト相の硬度上昇の原因であると考えられた。スピノーダル分解と硬度との相関の解析結果から、スピノーダル分解が硬度上昇の主因であることが示唆された。
39001241
Role of ADS in the back-end of the fuel cycle strategies and associated design activities; The Case of Japan
大井川 宏之; 辻本 和文; 西原 健司; 菅原 隆徳; 倉田 有司; 武井 早憲; 斎藤 滋; 佐々 敏信; 大林 寛生
Journal of Nuclear Materials 415(3), p.229-236(2011) ; (JAEA-J 09506) [link]
- 分離変換技術は高レベル放射性廃棄物(HLW)の放射性毒性の総量を大幅に削減するとともに、処分場の可処分容量を増加させる可能性を持つ。加速器駆動核変換システム(ADS)は、階層型核燃料サイクルにおいてHLW中のマイナーアクチノイド(MA)を効果的に核変換するための強力なツールであり、軽水炉から高速炉への移行期に柔軟に対応できるとともに、高速炉サイクルと共存することでサイクル全体の信頼性や安全性を補強することができる。原子力機構では鉛ビスマス冷却ADSの設計を進めており、特に未臨界炉と核破砕ターゲットの設計に注力している。日本では、原子力委員会が2008年から2009年にかけてチェックアンドレビューを行い、分離変換技術の導入効果,研究開発の現状及び今後の進め方が議論された。
39001242
Diametral strain of fast reactor MOX fuel pins with austenitic stainless steel cladding irradiated to high burnup
上羽 智之; 伊藤 昌弘*; 前田 宏治
Journal of Nuclear Materials 416(3), p.350-357(2011) ; (JAEA-J 09507) [link]
- 高速実験炉「常陽」で実施されたC3M照射試験の燃料集合体は、ペレットピークで約130GWd/tの高燃焼度を達成した。この照射試験で燃料ピンに破損は生じなかったが、高い中性子照射量により、被覆管のボイドスエリングと照射クリープによる外径増加が生じたことが確認された。外径増加を評価した結果、被覆管照射クリープには、ガス内圧に加え、燃料-被覆管機械的相互作用(PCMI)が寄与していることが示された。燃料ピンのγスキャン試験と金相試験の結果から、このPCMIは、ペレットのリム組織とセシウムウラネートの形成を原因として燃料ペレットのスエリングが促進された結果、生じたと考えられる。燃料カラム上端部近傍で生じたセシウムウラネートに起因するPCMIによって、被覆管の累積寿命損傷和(CDF)が有意に増加したが、寿命末期のCDFの値から、クリープ損傷による被覆管破損に対しては余裕が確保されていたことが確認された。
39001243
Development of a small-aperture slit system for a high collimator ratio at the thermal neutron radiography facility in JRR-3
安田 良; 野島 健大; 飯倉 寛; 酒井 卓郎; 松林 政仁
Journal of Nuclear Science and Technology 48(7), p.1094-1101(2011) ; (JAEA-J 09508) [link]
- JRR-3に設置された熱中性子ラジオグラフィ装置のL/Dを向上させるために、ピンホールスリットシステムを開発した。L/Dは中性子ラジオグラフィ装置における空間分解能にかかわる性能値であり、L/Dが増大すると画像上のぼけが小さくなり、良好な解像度の画像を取得することができる。本研究で開発されたピンホールスリットシステムは、TNRFのビームライン上に設置され、開口部Dを小さくすることにより、L/Dを向上させている。特性試験の結果、Dが10mm以下の場合では、Dが小さくなるにつれて、画像のぼけが小さくなり、Dが10mm以上となった場合、画像上のぼけにほとんど差が確認できなくなった。また、実効的なビーム領域は、約25mm×20mmであり、高空間分解能の画像を取得できる十分な視野が得られることも確認した。
39001244
Measurement of charged-particle emission double-differential cross section of fluorine for 14.2 MeV neutrons
近藤 恵太郎; 村田 勲*; 落合 謙太郎; 久保田 直義*; 宮丸 広幸*; 今野 力; 西谷 健夫
Journal of Nuclear Science and Technology 48(8), p.1146-1157(2011) ; (JAEA-J 09509) [link]
- 14.2MeV中性子入射によるフッ素の陽子,重陽子,三重陽子,α粒子放出二重微分断面積の詳細な測定を行った。日本原子力研究開発機構のFNS施設に備えられたペンシルDT中性子ビームを利用した荷電粒子スペクトロメータによって、幅広いエネルギーの放出粒子に対し、高いエネルギー分解能で、15°から150°に渡る角度において精密な測定を行うことができた。測定したデータは評価済核データライブラリJENDL-3.3及びENDF/B-VII.0に格納されたデータと比較した。その結果、エネルギー・角度分布と、荷電粒子生成断面積の双方で、実験値と評価値の間に大きな差が存在することがわかった。残留核の幾つかの励起状態に対応する離散ピークを分離し、角度微分断面積を導出して荷電粒子放出反応の機構を議論した。本研究はフッ素に対して上記4種類の荷電粒子放出二重微分断面積を同時に測定した初めての測定であり、フッ素の核反応モデルを確立するためにも有効である。
39001245
On effective delayed neutron fraction calculations with iterated fission probability
千葉 豪; 長家 康展; 森 貴正
Journal of Nuclear Science and Technology 48(8), p.1163-1169(2011) ; (JAEA-J 09510) [link]
- 実効遅発中性子割合βeffは、反復核分裂確率(IFP)の概念に基づくことにより、十分に大きい世代数をとった場合、連続エネルギーモンテカルロ法を用いて精度よく計算することが可能である。IFPに基づくβeffの計算において必要とされる世代数を決定論的に定量化するため、世代依存の重要度関数をβeffの計算に導入した。さらに、IFPの計算において、必要な世代数を最小化するための最も適切な核特性パラメータを導出した。数値計算の結果、IFPに基づくβeffの計算では数世代を考慮する必要があること、適切な核特性パラメータを用いることにより、必要な世代数を低減できることを示した。また、モンテカルロ法によるβeff計算のための効率的な計算方法を提案した。
39001246
Experimental and modeling study on diffusion of selenium under variable bentonite content and porewater salinity
飯田 芳久; 山口 徹治; 田中 忠夫
Journal of Nuclear Science and Technology 48(8), p.1170-1183(2011) ; (JAEA-J 09511) [link]
- ベントナイト系緩衝材中のセレンの拡散挙動を評価するため、拡散挙動におよぼす地下水条件の影響及びベントナイト変質の影響を実験的に取得し、拡散挙動のモデル化を行った。ベントナイト含有量及び溶液組成を変化させた条件下で、還元環境下及び低酸素濃度環境下においてセレンの有効拡散係数を透過拡散法によって取得した。支配的な拡散種は、還元環境下ではHSe-、低酸素環境下ではSeO32-であった。得られた拡散係数は、ベントナイト含有量の減少及び溶液の塩濃度の増加に伴って増加した。この拡散係数の傾向は、ベントナイト表面負電荷による陰イオン排除効果によるものである。われわれは、電気二重層理論に基づいて間隙水中元素濃度勾配を見積もり、細孔拡散モデルに基づいて間隙中の拡散係数を算出する拡散モデルを構築した。モデルにより計算された有効拡散係数は、実験値と良い一致を示した。本研究により、緩衝材の変質及び地下水組成の変化に伴い変動する緩衝材中のセレンの拡散係数を実験的に取得できたとともに、処分環境における拡散係数の変動を評価するためのモデルを構築することができた。
39001247
Room-temperature reactor packed with hydrophobic catalysts for the oxidation of hydrogen isotopes released in a nuclear facility
岩井 保則; 佐藤 克美; 谷内 淳一*; 野口 宏史*; 久保 仁志*; 原田 伸夫*; 大嶋 優輔*; 山西 敏彦
Journal of Nuclear Science and Technology 48(8), p.1184-1192(2011) ; (JAEA-J 09512) [link]
- 微量トリチウムを室温・飽和水蒸気雰囲気下においても効率的に酸化するための無機ベース疎水性白金触媒H1Pを開発した。流通式反応器を用いてトリチウムガスを使用して測定したH1Pの室温における総括反応速度係数は汎用アルミナ白金触媒と比較して高い値を示した。また飽和水蒸気雰囲気下で使用した場合のH1Pの総括反応速度係は、H1Pの優れた疎水性能により乾燥条件下と比較して微小な低下に留まった。反応の律速段階は室温近傍温度では表面反応律速であるが、40℃以上ではH1Pの微小細孔の影響で細孔拡散抵抗の寄与が見られた。室温における総括反応速度係数の空間速度依存性及び水素濃度依存性もあわせて定量的に評価した。
39001248
Accumulation of Co in yeast cells under metabolically active condition; Implication for role of yeast in migration of radioactive Co
香西 直文; 大貫 敏彦; 坂本 文徳; 鈴木 義規*; 田中 万也*; 家藤 治幸*; 酒井 卓郎
Journal of Nuclear Science and Technology 48(8), p.1206-1213(2011) ; (JAEA-J 09513) [link]
- Co環境中の移行への酵母の役割を明らかにするため、Coの酵母への濃集挙動を調べた。その結果、酵母は、活性が高い条件において高い移行遅延機能を発揮することがわかった。
39001249
A Study to control chemical reactions using Si:2p core ionization; Site-specific fragmentation
長岡 真一*; 福沢 宏宣*; Prümper, G.*; 竹本 真唯*; 高橋 修*; 山口 拓洋*; 垣内 拓大*; 田林 清彦*; 鈴木 功*; Harries, J.; 為則 祐介*; 上田 潔*
Journal of Physical Chemistry A 115(32), p.8822-8831(2011) ; (JAEA-J 09514) [link]
- In an aim to create a sharp molecular knife, we have studied site-specific fragmentation caused by Si:2p core photoionization of bridged trihalosilyl-trimethylsilyl molecules in the vapor phase. Highly site-specific bond-dissociation has been found to occur around the core-ionized Si site in some of the molecules studied. The site-specificity in fragmentation and the 2p binding-energy difference between the two Si sites depend in similar ways on the inter-site bridge and the electronegativities of the included halogen atoms. The present experimental and computational results show that for efficient cutting, the following conditions for the two atomic sites to be separated by the knife should be satisfied. First, the sites should be located far from each other and connected by a chain of saturated bonds so that inter-site electron migration can be reduced. Secondly, the chemical environments of the atomic sites should be as different as possible.
39001250
High-pressure electrical resistivity measurement on heavy fermion superconductor URu2Si2 using super clean crystal
立岩 尚之; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦
Journal of Physics; Conference Series 273, p.012087_1-012087_5(2011) ; (JAEA-J 09515) [link]
- URu2Si2の高圧下電気抵抗測定を高純度単結晶試料を用いて行った。圧力相図を再検討した。圧力を加えると、隠れた秩序相への相転移温度は増大し、超伝導転移温度は単調に減少してゆく。基底状態が隠れた秩序相である臨界圧力Px未満では、電気抵抗の温度のべきは2より小さくなることが明らかにされた。これは通常のフェルミ流体理論と異なる結果であり、隠れた秩序相の特性であることが明らかにされた。
39001251
Arc discharge characteristics of a long pulse ion source for the KSTAR neutral beam injector
Chang, D.-H.*; Jeong, S. H.*; Jin, J.-T.*; Chang, D.-S.*; Kim, T.-S.*; Lee, K. W.*; In, S. R.*; Oh, B.-H.*; Bae, Y.-S.*; Kim, J.-S.*; Park, Y.-M.*; Yang, H.-L.*; 渡邊 和弘; 大楽 正幸; 戸張 博之; 柏木 美恵子; 花田 磨砂也; 井上 多加志
Journal of the Korean Physical Society 59(2), p.275-280(2011) ; (JAEA-J 09516) [link]
- KSTARの中性粒子入射装置(NBI)に向けて長パルスイオン源を開発し、イオン源のアーク放電特性を調べた。イオン源は、多極磁場型バケットタイプのプラズマ源と多数の円孔を配置した4枚のビーム加速電極から成る加速器で構成されている。安定で効率の良いアーク放電プラズマをアーク電源の一定パワーモード運転にて70kWまで生成することに成功した。アーク放電の安定な運転領域について、フィラメント加熱電圧,アーク電力、そして導入重水素ガスの量の変化に関して調べた。
39001252
Updated nuclear data of lanthanoids in fission products for JENDL-4.0
岩本 信之
Journal of the Korean Physical Society 59(2), p.963-966(2011) ; (JAEA-J 09517) [link]
- JENDL-4.0を開発するために核データ評価計算を行った。核分裂生成物であるランタノイド核種の核データ評価を20MeVまでの連続領域において二つのパートに分けて実施した。まずはじめに、チャンネル結合光学モデル計算を行い、ターゲットに対する全断面積,弾性散乱角度分布を評価することにより中性子透過係数を得た。次に、その透過係数を用いて核反応モデルにより核反応断面積を計算し、非弾性散乱断面積やその他の反応断面積が測定値と矛盾しないように評価した。その結果、反応断面積,角度分布,放出粒子や光子の二重微分断面積が測定値をよく再現する核データを得た。
39001253
Insufficient self-shielding correction in JSSTDL-300
今野 力; 落合 謙太郎; 大西 世紀
Journal of the Korean Physical Society 59(2), p.1092-1095(2011) ; (JAEA-J 09518) [link]
- JSSTDL-300はJENDL-3.2から作られた遮へい用の多群ライブラリである。JSSTDL-300での自己遮蔽補正は、(1)荷重関数がルジャンドルの次数によらず0次のものが使われている,(2)散乱マトリックスのfテーブルが弾性散乱のものと同じ、という理由で、適切に行われていない可能性が高い。そこで、この問題による影響を半径1mのアルミ,鉄,ニッケルあるいは銅の球の中心に20MeVの中性子源をおいた簡単なベンチマークモデルを使って調べた。この球内の中性子スペクトルをANISNで計算し、MCNP計算と比較した。その結果、物質によって、自己遮蔽補正への影響が大きく異なり、銅体系での影響が最も大きくなることがわかった。多群ライブラリを作る際は、適切なfテーブルと荷重関数を採用する必要がある。
39001254
JENDL-4.0 integral testing for fission systems
奥村 啓介; 杉野 和輝; 千葉 豪; 長家 康展; 横山 賢治; 久語 輝彦; 石川 眞; 岡嶋 成晃
Journal of the Korean Physical Society 59(2), p.1135-1140(2011) ; (JAEA-J 09519) [link]
- 最新の日本の評価済み核データライブラリJENDL-4.0について、核分裂体系に対する積分テストを行った。本テストは幅広い積分データ(評価済み臨界安全ベンチマーク実験ハンドブックに収納されている臨界データ,プルトニウムの経年効果に関連したMOX燃料装荷臨界集合体の実験データ,さまざまな高速臨界集合体や常陽,もんじゅといった実機高速炉の臨界データ,加圧水型軽水炉である高浜3号炉及び常陽の照射後試験データ)を用いて実施した。ベンチマーク計算は連続エネルギーモンテカルロコードMVP-II及び最新の決定論的中性子輸送計算コードにより行った。また、JENDL-4.0に加えて、その他の評価済み核データライブラリ(JENDL-3.3, ENDF/B-VII.0, JEFF-3.1)についてもベンチマーク計算を行い、各ライブラリの性能の違いについて感度係数を用いて検討した。
39001255
Covariance evaluation for actinide nuclear data in JENDL-4
岩本 修; 中川 庸雄; 千葉 敏; 大塚 直彦*
Journal of the Korean Physical Society 59(2), p.1224-1229(2011) ; (JAEA-J 09520) [link]
- JENDL-4の核データに対する共分散の評価を行った。共分散の評価は基本的に測定データに基づいた最小二乗法を用いた。重要核種である233, 235, 238U及び239, 240, 241Puの6核種の核分裂断面積共分散は断面積及びその比のデータを用いた同時評価を行っており、核種間に相関がついた共分散を得た。マイナーアクチニド核種の核分裂断面積については、GMAコードを用いた評価から共分散データを得た。その他の多くの反応に関しては、CCONEコードを使った理論計算により断面積の評価を行っており、KALMANコードを使いパラメータの誤差から断面積の共分散を算出した。また、共鳴パラメータや核分裂中性子数に関しても共分散の評価を行い、アクチノイド核データの共分散を充実させた。
39001256
Recent application of nuclear data to reactor core analysis in JAEA
久語 輝彦
Journal of the Korean Physical Society 59(2), p.1347-1352(2011) ; (JAEA-J 09521) [link]
- 日本原子力研究機構における核データの原子炉解析への応用として、理論研究・コード開発,実験・実験データベースの拡充,バックエンド分野を含む原子炉解析への応用の観点から、最近の研究成果について紹介した。燃焼摂動理論計算による軽水炉使用済み燃料中の核分裂生成物生成量の核データ感度の評価し、核分裂生成物生成量の高精度評価に重要な核データを明らかにした。高速炉炉心核特性の不確かさ評価について、拡張バイアス因子法が、複数の積分実験データを用いることにより、核データに起因する不確かさを大幅に削減することを示した。
39001257
Development of a unified cross-section set ADJ2010 based on adjustment technique for fast reactor core design
杉野 和輝; 石川 眞; 横山 賢治; 長家 康展; 千葉 豪; 羽様 平; 久語 輝彦; 沼田 一幸*; 岩井 武彦*; 神 智之*
Journal of the Korean Physical Society 59(2), p.1357-1560(2011) ; (JAEA-J 09522) [link]
- 高速炉核設計における核特性予測精度向上のために、国内では統合炉定数が開発されてきた。統合炉定数は広範囲に渡る積分実験情報を微分核データと結びつけるものであり、ベイズの定理に基づく断面積調整手法に基づいて作成される。現在、新しい炉定数ADJ2010が開発中である。本論文では、ADJ2010作成に向けてJENDL-4.0に基づく炉定数調整の結果を報告する。また、実用高速炉の核特性予測精度の評価にも言及する。ADJ2010は間もなく公開されるが、次世代高速炉の核設計に有効活用されることが期待される。
39001258
Study of neutron capture reactions using the 4π Ge spectrometer
原田 秀郎; 後神 進史*; 木村 敦; 太田 雅之*; 大島 真澄; 北谷 文人; 藤 暢輔; 古高 和禎; 金 政浩; 小泉 光生; 中村 詔司; 井頭 政之*; 片渕 竜也*; 水本 元治*; 大崎 敏郎*; 堀 順一*; 藤井 俊行*; 高宮 幸一*; 後藤 淳*; 鬼柳 善明*; 木野 幸一*; 古坂 道弘*; 平賀 富士夫*; 加美山 隆*
Journal of the Korean Physical Society 59(2), p.1547-1552(2011) ; (JAEA-J 09523) [link]
- 中性子捕獲断面積の高精度化のために全立体角Geスペクトロメータを開発した。本装置は高い分解能を有しており、中性子捕獲反応断面積導出の他、共鳴ピークの同定、γ線の強度分布決定やスピンパリティーの同定にも利用可能である。共鳴ピーク同定の例としてnatAgサンプルを用いた測定結果を報告する。また、γ線の強度分布決定の例として238Uサンプルを用いた測定結果を報告する。さらに、本スペクトロメータをJ-PARCの大強度パルス中性子源に設置し、数100eV領域まで測定した241Amサンプルに対する中性子捕獲断面積の予備的解析結果を報告し、全立体角Geスペクトロメータが、中性子捕獲断面積研究及び核構造研究に強力な装置となることを議論する。
39001259
Design of a 4π LaBr3(Ce) spectrometer for neutron capture cross section measurements
後藤 淳*; 原田 秀郎; 北谷 文人; 永井 泰樹; 大島 真澄; 瀬川 麻里子; 藤 暢輔
Journal of the Korean Physical Society 59(2), p.1585-1588(2011) ; (JAEA-J 09524) [link]
- 中性子飛行時間測定法及び即発γ線分光法を適用し、中性子捕獲断面積を導出するために、全立体角LaBr3(Ce)スペクトロメータを設計した。設計にあたり、4種類の体系をモンテカルロシミュレーションにより評価し、性能とコストの最適化を図った。設計した体系を中性子捕獲断面積測定に適用した場合の性能をシミュレーションにより評価し、その有効性を示した。
39001260
The γSF method; Determination of radiative neutron-capture cross section for unstable nuclei
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*; Lui, Y.-W.*
Journal of the Korean Physical Society 59(2), p.1713-1716(2011) ; (JAEA-J 09525) [link]
- An indirect method of determining radiative neutron-capture cross sections for unstable nuclei which we refer to as the γ-ray strength function (γSF) method is outlined and applied to Zr and Sn isotopes. Photoneutron cross sections for 91,92,94,96Zr and 117,116Sn near neutron threshold show the presence of extra γ-ray strengths known as giant M1 and pygmy E1 resonances on top of the low-energy γSF of GDR. Based on the γSF method, we present (n,γ) cross sections for two radioactive nuclei, a long-lived fission product, 93Zr with T1/2=1.5×106 y and an s-process branching point nucleus, 95Zr with T1/2=64.0 d.
39001261
Neutron energy spectra at 180° from 140 MeV proton incident reactions
岩元 洋介; 佐藤 大樹; 中根 佳弘; 中島 宏; 遠藤 章; 坂本 幸夫; 萩原 雅之*; 岩瀬 広*; 八島 浩*; 民井 淳*; 畑中 吉治*
Journal of the Korean Physical Society 59(2), p.1753-1756(2011) ; (JAEA-J 09526) [link]
- 中性子放出強度に関する180度方向のエネルギースペクトルは、角度依存性を示すデータのベースラインとなっており、中性子生成反応機構解明で重要なデータとなっている。計算コードの精度検証用データを入手するため、140MeV陽子入射による炭素及び鉄ターゲットの180度方向の中性子生成収率を大阪大学核物理研究センターで行った。1MeV以上の中性子のエネルギースペクトルを飛行時間法を用いて得た。ロスアラモス国立研究所でのMeierらによる113MeV陽子入射の150度方向の中性子エネルギー収率と比較したところ、入射エネルギー及び角度が少し異なるがよく一致した。PHITSコードに組み込まれている物理モデル(Bertini, ISOBAR, JQMD)と比較したところ、ISOBARとJQMDによる計算結果はおおむね実験結果を再現するが、Bertiniモデルは原子核内での核子-核子衝突を記述できていないために10MeV以上の中性子放出が見られなかった。
39001262
A "4π Ge spectrometer" for measurements of neutron capture cross sections by the time-of-flight method at the J-PARC/MLF/ANNRI
金 政浩; 古高 和禎; 後神 進史*; 原田 秀郎; 木村 敦; 北谷 文人; 中村 詔司; 太田 雅之*; 大島 真澄; 藤 暢輔; 堀 順一*; 井頭 政之*; 片渕 竜也*; 小泉 光生; 水本 元治*; 加美山 隆*; 木野 幸一*; 鬼柳 善明*
Journal of the Korean Physical Society 59(2), p.1769-1772(2011) ; (JAEA-J 09527) [link]
- 加速器駆動システムや高速増殖炉など、新しい技術のためにマイナーアクチノイドや長寿命核分裂生成物の核データが重要となっている。これらの技術の実現のために必要な核データの精度は十分ではなく、実験データの蓄積が必要である。われわれはこれらの実験データを取得するためにJ-PARC/MLF/ANNRIに4πゲルマニウムスペクトロメータを開発した。このスペクトロメータは飛行時間法によって、中性子捕獲反応断面積を測定するための装置である。会議では、このスペクトロメータを用いた金箔の実験についての解析法とその結果について報告する。デッドタイム補正がランダムパルスジェネレータを用いた手法で正しく行われ、またバックグラウンド成分の除去もブランクランの結果よりなされた。その結果、JENDL-3.3に納められている金のデータと良い一致を示し、本スペクトロメータの解析が妥当に行われていることを示す。
39001263
Measurement of neutron-capture cross sections of palladium isotopes at the J-PARC/MLF/ANNRI
中村 詔司; 古高 和禎; 後神 進史; 原田 秀郎; 木村 敦; 金 政浩; 北谷 文人; 小泉 光生; 太田 雅之; 大島 真澄; 藤 暢輔; 堀 順一*; 藤井 俊行*; 福谷 哲*; 高宮 幸一*; 井頭 政之*; 片淵 竜也*; 水本 元治*; 加美山 隆*; 木野 幸一*; 鬼柳 善明*
Journal of the Korean Physical Society 59(2), p.1773-1776(2011) ; (JAEA-J 09528) [link]
- J-PARC MLF施設のビームコースBL04に整備された中性子核反応測定装置(ANNRI)を用いて、長寿命放射性核種107Pdの中性子捕獲断面積を、TOF法にて測定した。また、107Pd試料には、不純物としてPd同位体、すなわち、105,106,108Pdが含まれている。Pd同位体の寄与を調べるために、併せて同位体の測定試験も行った。
39001264
Measurement of neutron capture γ rays from the resonances of 91Zr and 96Zr at the J-PARC/MLF/ANNRI
堀 順一*; 古高 和禎; 後神 進史*; 原田 秀郎; 木村 敦; 金 政浩; 北谷 文人; 小泉 光生; 中村 詔司; 太田 雅之*; 大島 真澄; 藤 暢輔; 井頭 政之*; 片渕 竜也*; 水本 元治*; 加美山 隆*; 木野 幸一*; 鬼柳 善明*
Journal of the Korean Physical Society 59(2), p.1777-1780(2011) ; (JAEA-J 09529) [link]
- J-PARC MLF施設に整備された中性子核反応測定装置(ANNRI)において、91Zrと96Zrからの中性子捕獲γ線を、4πGeスペクトロメータを用いてTOF法にて測定した。TOFスペクトルで、ゲートをかけることにより、91Zrの292-eVの共鳴、及び96Zrの301-eVの共鳴に起因するγ線波高スペクトルを得ることができた。96Zrの測定において、91Zr共鳴を同定することにより、核種を分別できることを示した。
39001265
The "Study on nuclear data by using a high intensity pulsed neutron source for advanced nuclear system" nuclear data project and the characteristics of the neutron beam line for the capture cross section experiments at J-PARC
鬼柳 善明*; 木野 幸一*; 古坂 道弘*; 平賀 富士夫*; 加美山 隆*; 加藤 幾芳*; 井頭 政之*; 片渕 竜也*; 水本 元治*; 大島 真澄; 原田 秀郎; 片倉 純一; 古高 和禎; 後神 進史*; 木村 敦; 金 政浩; 北谷 文人; 小泉 光生; 中村 詔司; 太田 雅之*; 藤 暢輔; 大槻 勤*; 廣瀬 健太郎*; 藤井 俊行*; 堀 順一*; 高宮 幸一*; 福谷 哲*; 柴田 理尋*; 山田 家和勝*; 宇都宮 弘章*
Journal of the Korean Physical Society 59(2), p.1781-1784(2011) ; (JAEA-J 09530) [link]
- 革新炉システムの開発に資するための包括的な核データ研究のプロジェクトが、2005年から2009年にわたり8つの機関により成功裏に実行された。このプロジェクトにおいて、長寿命核分裂生成物とマイナーアクチニドの中性子捕獲断面積を精密に得ることを目的として、パルス中性子ビームラインが建設された。ビームのエネルギースペクトル,空間分布,パルスが、測定とシミュレーション計算により調べられ、それらはビームラインの設計によるものと一致することがわかった。この論文でわれわれは、本プロジェクトの概要と本ビームラインにより供給される中性子ビームの特性を述べる。
39001266
Measurements of neutron-capture cross sections of 244Cm and 246Cm at J-PARC/MLF/ANNRI
木村 敦; 古高 和禎; 後神 進史*; 原田 秀郎; 金 政浩; 北谷 文人; 小泉 光生; 中村 詔司; 太田 雅之*; 大島 真澄; 藤 暢輔; 藤井 俊行*; 福谷 哲*; 堀 順一*; 高宮 幸一*; 井頭 政之*; 片渕 竜也*; 水本 元治*; 加美山 隆*; 木野 幸一*; 鬼柳 善明*
Journal of the Korean Physical Society 59(2), p.1828-1831(2011) ; (JAEA-J 09531) [link]
- For development of innovative nuclear reactors, such as fast breeder reactors or accelerator driven systems, there are strong requests for the improvement of the accuracy on the neutron capture cross-sections of minor actinides (MAs) and long-lived fission products (LLFP). To satisfy these requests, we have constructed a Ge-spectrometer at the accurate neutron-nucleus reaction instrument (ANNRI) in the J-PARC MLF. We have performed a first measurement of the neutron capture cross-section of 244Cm and 246Cm at the ANNRI. The amount of the sample in chemical form of 244CmO2 is as small as 0.6 mg, its activity 1.8 GBq, and its isotopic purity 91.6%. Capture γ rays from the sample and an Al dummy capsule were measured using the spectrometer. In this talk, we report a very preliminary neutron capture cross-section of 244Cm and 246Cm in the neutron energy range from 1 eV up to 300 eV was obtained.
39001267
Prompt γ rays emitted from the neutron capture reaction of 74Ge
原 かおる; 金 政浩; 大島 真澄; 中村 詔司; 木村 敦; 小泉 光生; 藤 暢輔
Journal of the Korean Physical Society 59(2), p.1832-1835(2011) ; (JAEA-J 09532) [link]
- 74Geの中性子捕獲断面積を精度よく決定するため、74Ge(n,γ)75Ge反応のγ線崩壊様式を調べた。基底遷移(又は一次遷移)γ線の強度の総和から中性子捕獲断面積を求める解析手法を用いた場合、中性子捕獲後のγ線崩壊様式の情報が重要である。しかしながら、75Geの中性子分離エネルギーは6.5MeVであるが、2MeV以上の準位に関与するγ遷移のデータは欠如している。3-4MeVの75Geの遷移γ線は、過去の実験で報告されているが、どの準位間の遷移であるか決定されていない。原子力機構JRR-3の冷中性子ビームコース(C2-3-2)において、74Ge(n,γ)75Ge反応からの即発γ線を、多重即発γ線測定装置STELLAを用いて測定した。γ線エネルギースペクトルのデータを解析し核準位構築を行った。本研究で得られた新準位と新遷移γ線のエネルギーについて報告する。
39001268
Measurement of (γ,n) cross sections of Se isotopes using laser-Compton scattering γ-rays
北谷 文人; 原田 秀郎; 後神 進史*; 宇都宮 弘章*; 秋宗 秀俊*; 豊川 弘之*; 山田 家和勝*
Journal of the Korean Physical Society 59(2), p.1836-1839(2011) ; (JAEA-J 09533) [link]
- 直接測定することが困難である79Se中性子捕獲反応断面積を見積もるための基礎的なデータとして、逆反応であるSe同位体(80Se, 78Se, 77Se, 76Se)の光核反応断面積についてレーザ逆コンプトン(LCS)γ線を用いて系統的に測定した。光核反応断面積は、濃縮されたサンプルにLCSγ線を、各々の反応しきい値近くから(γ,2n)反応が始まる前の16MeV近辺のエネルギーまで変化させ入射し、発生する中性子を測定することにより導出した。入射LCSγ線のエネルギー分布は、高エネルギー・高分解能光スペクトロメータにより測定し、発生する中性子は、4π-3He検出器により測定する。得られたデータから入射LCSγ線のエネルギー分布を用いた補正を行い4%から13%の誤差でSe同位体の光核反応断面積を導出した。
39001269
Reconstruction of attosecond pulses using a two-color pumping
Chen, J.*; 板倉 隆二; 中嶋 隆*
Journal of the Optical Society of America, B 28(9), p.2195-2199(2011) ; (JAEA-J 09534) [link]
- アト秒極端紫外パルスの波形計測を行うため、2色励起法を提案する。フェムト秒チタンサファイアレーザーの基本波と2倍波によって、カリウム原子の4pと5p2準位のコヒーレントな重ね合わせ状態を作る。そして、2色のポンプパルスの後の遅延時間を変えながら光電子スペクトルを測定し、量子ビートの位相のずれから極端紫外パルスのスペクトル位相を再構築する。この方法は、100アト秒程度のパルスを測定するうえで、技術的に単純であり、かつ効率的なものである。
39001270
Successful labeling of 99mTc-MDP using 99mTc separated from 99Mo produced by 100Mo(n,2n)99Mo
永井 泰樹; 初川 雄一; 金 政浩; 橋本 和幸; 本石 章司; 今野 力; 落合 謙太郎; 高倉 耕祐; 佐藤 裕一*; 河内 幸正*; 佐藤 典仁*; 太田 朗生*; 山林 尚道*; 棚瀬 正和*; 藤崎 三郎*; 寺中 朋文*; 竹内 宣博*; 五十嵐 隆*
Journal of the Physical Society of Japan 80(8), p.083201_1-083201_4(2011) ; (JAEA-J 09535) [link]
- 加速器で生成される中性子を酸化モリブデン100に照射して、100Mo(n,2n)99Mo反応で生成した99Moから放射性の不純物を除去して99mTcを分離抽出すること、そして、99mTc-MDP標識化合物を合成することに、世界で初めて成功した。親核の99Moは、原子力機構の核融合中性子源施設で、トリチウムに重陽子を照射して得られる14MeVの中性子を用いて、100Mo(n,2n)99Mo反応で生成した。そして、99mTcは、昇華法で99Moから分離抽出し、その放射核純度は、99.99%以上であることを、γ分光で確認した。また、99mTc-MDP標識率は、99%以上であることを、薄膜クロマト法で確かめた。これらの値は、米国薬局方が高濃縮ウランの核分裂反応で生成される99Moに対する要請値を超えるものである。そのため、本方法で生成する99Moは、核分裂法の代替えとして有効であり、我が国の安定かつ信頼性の高い99Mo供給に寄与するであろう。
39001271
Geological disposal:KM challenges and solutions
梅木 博之; 高瀬 博康*; McKinley, I. G.*
Knowledge Management Research & Practice 9(3), p.236-244(2011) ; (JAEA-J 09536) [link]
- Geological disposal of radioactive waste epitomises many of the greatest challenges in Knowledge Management (KM): collating and synthesising knowledge from a host of diverse disciplines with exponentially expanding information bases, developing and preserving tacit knowledge in a project implemented over more than a century, rigorously assuring quality and ensuring informed dialogue between all stakeholders. It has become increasingly obvious that conventional KM approaches cannot cope and hence a major project was initiated in Japan five years ago, with the aim of establishing a truly 21st century Knowledge Management System (KMS). Emphasis has been very much on transfer of ideas and technology that have been shown to work elsewhere and learning from the successes and, in particular, the failures from similar KM projects. Although still under development, a web-based platform is now functional, providing user-friendly access to knowledge bases, knowledge engineering (KE) tools and communication interfaces at levels tailored to key stakeholder groups.
39001272
Oxygen ion induced charge in SiC MOS capacitors irradiated with γ-rays
大島 武; 岩本 直也; 小野田 忍; 牧野 高紘; 野崎 眞次*; 児島 一聡*
Materials Science Forum 679-680, p.362-365(2011) ; (JAEA-J 09537) [link]
- 炭化ケイ素(SiC)デバイスのイオン照射効果研究の一環として、n型六方晶(6H)SiC上に作製した金属-酸化膜-半導体(MOS)キャパシタへ15MeV酸素マイクロビームを入射し、発生するイオンビーム誘起過渡電流(TIBIC)を評価した。その結果、入射イオン数の増加とともにTIBICシグナルのピーク高さが低下し、最終的にはTIBICピーク値が一定になることが見いだされた。また、電荷収集時間はTIBICピーク値が低下するとともに長くなることも判明した。しかし、順方向電圧(1V)を印加し、再度、測定を行ったところ、低下していたピーク値が初期値まで回復し、さらに測定を続けると、徐々に低下して最終的に飽和するという最初の測定と同様な振る舞いを示すことが明らかとなった。順方向電圧によりTIBICシグナルが回復することから、半導体と酸化膜界面に存在する深い準位を持った正孔トラップがこの起源であることが推測される。52kGyのγ線照射によって、TIBICシグナルの若干の減少が観測されたが、γ線照射試料においても、同様なピーク値の減少と飽和、及び順方向電圧印加による回復が観察され、SiC MOSキャパシタのイオン照射効果では深い準位を持つ正孔トラップの存在を考慮する必要があると結論できた。
39001273
Electrically tunable spin injector free from the impedance mismatch problem
安藤 和也*; 高橋 三郎; 家田 淳一; 紅林 秀和*; Trypiniotis, T.*; Barnes, C. H. W.*; 前川 禎通; 齊藤 英治
Nature Materials 10(9), p.655-659(2011) ; (JAEA-J 09539) [link]
- Injection of spin currents into solids is crucial for exploring spin physics and spintronics. There has been significant progress in recent years in spin injection into high-resistivity materials, for example, semiconductors and organic materials, which uses tunnel barriers to circumvent the impedance mismatch; the impedance mismatch between ferromagnetic metals and high-resistivity materials drastically limits the spin-injection efficiency. However, because of this problem, there is no route for spin injection into these materials through low-resistivity interfaces, that is, Ohmic contacts, even though this promises an easy and versatile pathway for spin injection without the need for growing high-quality tunnel barriers. Here we show experimental evidence that spin pumping enables spin injection free from this condition; room-temperature spin injection into GaAs from Ni81Fe19 through an Ohmic contact is demonstrated through dynamical spin exchange. Furthermore, we demonstrate that this exchange can be controlled electrically by applying a bias voltage across a Ni81Fe19/GaAs interface, enabling electric tuning of the spin-pumping efficiency.
39001274
LiF crystals as high spatial resolution neutron imaging detectors
松林 政仁; Faenov, A. Y.*; Pikuz, T.*; 福田 祐仁; 加藤 義章*; 安田 良; 飯倉 寛; 野島 健大; 酒井 卓郎
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 651(1), p.90-94(2011) ; (JAEA-J 09540) [link]
- 中性子ラジオグラフィで標準試料として広く使用されているSensitivity Indicator(SI)をLiF結晶のカラーセンター形成による中性子イメージングに適用した。撮影はJRR-3熱中性子ラジオグラフィ装置において、SIをLiF結晶と中性子イメージングプレート(NIP)とともに直径5mmのピンホールでコリメートした熱中性子ビームに120分間照射することにより行った。過露光となったNIPからの画像読出しには連続繰返し読出し法を適用し、50μmの画素サイズで読み出した。一方、LiFの画像は共焦点レーザー顕微鏡を用いて画素サイズ1.38μmで読み出した。LiFとNIPにより撮影したSIの中性子透過画像を比較すると、SIのすべてのギャップ(最大250μm,最小12.5μm)は両者ともにはっきりと確認することができた。ステップの下にある小さな孔については、NIPでは確認できなかった。実験の結果、LiF結晶は中性子イメージング検出器として、高感度,高空間分解能,広いダイナミックレンジ等、優れた特性を有していることが確認できた。
39001275
Evaluations of the new LiF-scintillator and optional brightness enhancement films for neutron imaging
飯倉 寛; 筒井 紀彰*; 中村 龍也; 片桐 政樹*; 呉田 昌俊; 久保 純*; 松林 政仁
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 651(1), p.100-104(2011) ; (JAEA-J 09541) [link]
- 原子力機構では、秩父富士と共同で中性子用シンチレータの開発を行ってきている。本研究では、新たに開発された6LiF/ZnS系シンチレータ型コンバータの性能評価を行った。従来品と比べて、空間分解能は同等の性能を保持したまま輝度は約2倍明るくなることが確認された。本コンバータと高速度カメラシステムの利用により高速撮像の画質が格段に向上し、毎秒1万フレーム以上の撮像も可能となった。本技術は運転中の自動車エンジン内のオイル挙動等のハイフレームレート計測等に活用されるに至った。さらに、シンチレータの発光面に光指向性を持たせる輝度向上フィルムを設置することにより、カメラ側の受光強度を増加させることを考案した。これにより、空間分解能はやや低下するが、受光強度をさらに約3倍明るくさせることに成功した。
39001276
Evaluation of water distribution in a small operating fuel cell using neutron color image intensifier
安田 良; 日塔 光一*; 小長井 主税*; 塩澤 方浩*; 竹中 信幸*; 浅野 等*; 村川 英樹*; 杉本 勝美*; 野島 健大; 林田 洋寿; 飯倉 寛; 酒井 卓郎; 松林 政仁
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 651(1), p.268-272(2011) ; (JAEA-J 09542) [link]
- 中性子ラジオグラフィは、燃料電池内部の水分布可視化に有効な技術である。本研究では、高輝度・高空間分解能中性子イメージング検出器の中性子イメージインテンシファイアを用いて、小型燃料電池内部を発電開始からフラッディングに起因すると考えられる電圧降下までの過程を連続的に観察した。発電過程において、電池中心部から水が生成し、徐々に流路端部の両側から滞留していく様子を確認した。一方で、発電時の電池電圧は水分の滞留とともに低下し、流路端部の水滴が結合した直後に急激な電圧降下が生じ発電を停止している。本稿では、こうした結果に加え、発電に伴う生成水の挙動と電圧変化との相関に関する考察したことについて述べる。
39001277
Development of a simple-material discrimination method with three plastic scintillator strips; For easy inspection of mass-conserved system
庄司 大悟*; 田中 宏幸*; 高松 邦吉
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 654(1), p.608-612(2011) ; (JAEA-J 09543) [link]
- 宇宙線ミュー粒子による多数のクーロン散乱をもとにしたミュー粒子による物質識別法を開発した。本論文では、3つのプラスチックシンチレータ検出器で組み立てられた、費用効果の高い簡易な検出装置の実験結果を示す。天頂角を0.8°方向に制限することにより、大きく屈折しなかったミュー粒子を数えることで、本装置は鉄,鉛,黒鉛を識別できた。この基本原理は、原子炉のような質量保存系を満たす大きな構造物の検査に応用できると考えられ、鉛より軽い物質でも簡易に検出識別が可能であることを示した。
39001278
Preparation and biological evaluation of 3-[76Br]bromo-α-methyl-L-tyrosine, a novel tyrosine analog for positron emission tomography imaging of tumors
大島 康宏; 花岡 宏史*; 渡邉 茂樹; 須郷 由美; 渡辺 智; 富永 英之*; 織内 昇*; 遠藤 啓吾*; 石岡 典子
Nuclear Medicine and Biology 38(6), p.857-865(2011) ; (JAEA-J 09544) [link]
- 3-[18F]fluoro-α-methyl-L-tyrosine ([18F]FAMT) is a useful amino acid tracer for positron emission tomography (PET) imaging of malignant tumors. FAMT analogs labeled with 76Br, a positron emitter with a long half-life (t1/2=16.1 h), could be widely used as tracers for tumor imaging. In this study, 3-[76Br]bromo-α-methyl-L-tyrosine ([76Br]BAMT) was designed, and its usefulness was evaluated as a novel PET tracer for imaging malignant tumors. In this study, both [76Br]BAMT and [77Br]BAMT were prepared. [77Br]BAMT was stable in vitro, but was catabolized after administration in mice. Cellular accumulation and retention of [77Br]BAMT using LS180 colon adenocarcinoma cells were significantly higher than those of [18F]FAMT. In biodistribution studies using LS180 tumor-bearing mice, the tumor accumulation of [77Br]BAMT was higher than that of [18F]FAMT. However, some level of debromination was seen, and this debromination caused more retention of radioactivity in the blood and organs than was seen with [18F]FAMT. PET imaging with [76Br]BAMT enabled clear visualization of the tumor. In conclusion, although an improvement in stability is still needed, 76Br-labeled FAMT analogs could potentially serve as PET tracers for the imaging of malignant tumors.
39001279
Density-matrix renormalization-group studies for one-dimensional polarized Anderson-Hubbard model
奥村 雅彦; 山田 進; 町田 昌彦
Physica C 470(Suppl.1), p.S952-S954(2010) ; (JAEA-J 09545) [link]
- これまで、秩序変数が節を持つFulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)型の超伝導は不純物に対して脆弱であると考えられている。しかし、これまで近似なしの厳密な数値計算による検証はされてこなかった。そこで、われわれは、密度行列繰り込み群法を用いて数値誤差の範囲内で厳密に引力相互作用する偏極したアンダーソン・ハバード模型FFLO超伝導相関関数を評価し、不純物への耐性を調べた。その結果、引力相互作用が強い場合、偏極していない通常のBardeen-Cooper-Schrieffer型の超伝導相関関数よりもFFLO型の方が不純物に強いことがわかった。これはこれまでの常識に反する結果であり、今後の全容解明へ向けた研究進展が望まれる。
39001280
Effect of cotunneling and spin polarization on the large tunneling magnetoresistance effect in granular C60-Co films
境 誠司; 三谷 誠司*; 菅井 勇; 高梨 弘毅; 松本 吉弘; 圓谷 志郎; 楢本 洋*; Avramov, P.; 前田 佳均
Physical Review B 83(17), p.174422_1-174422_6(2011) ; (JAEA-J 09546) [link]
- Magnetotransport properties of the granular C60-Co films are investigated over the broad bias voltage range from the region near zero bias by using the samples with the CPP (current-perpendicular-to-plane) geometry. It is revealed that the granular C60-Co films show the I-V characteristics ascribed to cotunneling whose magnitudes are comparable to other molecular-based granular films. Furthermore, by considering the contribution of cotunneling on the magnitude of the TMR effect, it is successfully demonstrated that the tunnelling electrons generated at the interface between Co nanoparticles and a C60-based matrix (C60-Co compound) in the films have a significantly higher spin polarization (50-80%) than those in Co crystal and at the Al-oxide/Co interface. The present results clearly suggest that the high interfacial spin polarization is the most important cause of the large TMR effect in the granular C60-Co films, in spite of the cotunneling-induced enhancement.
39001281
Crystal and magnetic structures of the superconductor CeNi0.8Bi2
樹神 克明; 脇本 秀一; 井川 直樹; 社本 真一; 溝口 拓*; 細野 秀雄*
Physical Review B 83(21), p.214512_1-214512_5(2011) ; (JAEA-J 09547) [link]
- We have performed powder neutron diffraction on the new superconductor, CeNi0.8Bi2 with a superconducting transition temperature Tc〜 4.2 K. The structural parameters of this compound at room temperature are determined by Rietveld analysis. Below about 5 K, the clear magnetic Bragg peaks with propagation vector q=(0 0 0) are observed. The observed intensities of magnetic Bragg peaks can be explained by the magnetic structure that the two Ce moments in the unit cell are antiparallel along the c-axis. The magnetic Bragg peaks are observed in the superconducting state, indicating the coexistence of the antiferromagnetic ordering and the superconductivity in this compound. The intensity of magnetic Bragg peak monotonously increases with decreasing temperature below TN and does not exhibit apparant anomaly at Tc, obviously different from cases of heavy fermion superconductors in which the magnetic ordering and the superconductivity coexist, for example, Cd-doped CeCoIn5. These results suggest that the 4f electron of the Ce atom is not coupled with the superconducting carrier, and the magnetic ordering is almost independent of the superconductivity in CeNi0.8Bi2.
39001282
Absence of pure quadrupole ordering in SmSn3; Dipole-dipole and quadrupole-quadrupole interactions in Sm-based compounds
伊藤 孝; 髭本 亘; 二宮 和彦; 鈴木 博之*
Physical Review B 84(6), p.064411_1-064411_5(2011) ; (JAEA-J 09548) [link]
- The intermetallic cubic compound SmSn3 is currently the only candidate for pure quadrupole ordering among existing Sm-based compounds. In this paper, we report on magnetic susceptibility and muon spin relaxation measurements on SmSn3 and demonstrate that a spontaneous local magnetic field appears in the ordered state, which undoubtedly rules out the pure quadrupole ordering. Dipole-dipole and quadrupole-quadrupole interactions in trivalent lanthanide systems are discussed on the basis of a de Gennes theory, indicating that the former tends to dominate in Sm intermetallics. This also provides a general guideline for future searches of quadrupole-related phenomena in trivalent lanthanide systems.
39001283
Spins and parities of astrophysically important 30S states from 28Si(3He, nγ)30S
Setoodehnia, K.*; Chen, A. A.*; 小松原 哲郎*; 久保野 茂*; Binh, D. N.*; Carpino, J. F.*; Chen, J.*; 橋本 尚志*; 早川 岳人; 石橋 陽子*; 伊藤 由太*; Kahl, D.*; 森口 哲朗*; 大石 寛人*; 小澤 顕*; 静間 俊行; 杉山 康夫*; 山口 英斉*
Physical Review C 83(1), p.018803_1-018803_4(2011) ; (JAEA-J 09549) [link]
- 30Sの陽子が非束縛な状態は、古典的な新星爆発やI型X線バーストにおける水素爆発の温度での29P(p, γ)30S熱核反応率を強く影響する。特に、スピンとパリティが3+と2+の同定されている4.7から4.8MeVの励起エネルギーに存在する未観測の2つの状態が反応率に強く影響すると予言されている。最近の実験では、2つの候補の状態が4.699MeVと4.814MeVに観測されたが、実験的にはスピンとパリティの情報が得られていない。われわれは28Si(3He, nγ)30S反応を用いて、30Sのインビームγ線核分光を行った。スピンとパリティはよく知られているミラー核の状態との比較から同定した。
39001284
Azimuthal correlations of electrons from heavy-flavor decay with hadrons in p+p and Au+Au collisions at √sNN = 200 GeV
今井 憲一; 谷田 聖; PHENIX Collaboration*
Physical Review C 83(4), p.044912_1-044912_16(2011) ; (JAEA-J 09550) [link]
- 重いフレーバーのメソンの崩壊からの電子の測定は、このメソンの収量が金金衝突では陽子陽子に比べて抑制されていることを示している。われわれはこの研究をさらに進めて二つの粒子の相関、つまり重いフレーバーメソンの崩壊からの電子と、もう一つの重いフレーバーメソンあるいはジェットの破片からの荷電ハドロン、の相関を調べた。この測定は重いクォークとクォークグルオン物質の相互作用についてのより詳しい情報を与えるものである。われわれは特に金金衝突では陽子陽子に比べて反対側のジェットの形と収量が変化していることを見いだした。
39001285
Measurement of neutral mesons in p + p collisions at √s = 200 GeV and scaling properties of hadron production
今井 憲一; 谷田 聖; 佐藤 進; PHENIX Collaboration*
Physical Review D 83(5), p.052004_1-052004_26(2011) ; (JAEA-J 09551) [link]
- RHIC-PHENIX実験で重心エネルギー200GeVの陽子陽子衝突からのK0s, ω, η'とφ中間子生成の微分断面積を測定した。これらハドロンの横運動量分布のスペクトルの形はたった二つのパラメーター、n, T、のTsallis分布関数でよく記述できる。これらのパラメーターはそれぞれ高い横運動量と低い横運動量の領域のスペクトルを決めている。これらの分布をフィットして得られた積分された不変断面積はこれまで測定されたデータ及び統計モデルの予言と一致している。
39001286
Thermal and optical analyses of retro-reflector for poloidal polarimeter on ITER
今澤 良太; 河野 康則; 小野 武博; 草間 義紀
Plasma and Fusion Research (Internet) 6, p.2402032_1-2402032_5(2011) ; (JAEA-J 09553) [link]
- ITERにおけるポロイダル偏光計測では、プラズマに入射したレーザー光を計測室に戻すために、真空容器内のブランケットモジュール(BM)にレトロリフレクター(RR)を設置する。プラズマからRRへの熱負荷が非常に大きいにもかかわらず、RR専用の冷却配管の設置は困難な状況にあり、BMへの熱伝導による受動的な冷却が計画されている。本研究では初めてRRにおける熱,静構造及び光学解析を統合的に行い、通常のRRとテラス型レトロリフレクターアレイ(TERRA)の2つのタイプについて、計測室に戻るレーザー光の光量,位相及び偏光角の変化を定量的に評価した。本研究では、BMを簡略化したステンレス鋼の構造体として模擬し、RRを冷却配管から10mmだけ離して設置した。その結果、通常のRRの場合、入射光パワーの69%の光パワーが計測室に戻り、その位相分布にはπ/4 rad程度のバラつきが、偏光角には0.06°程度の変化が発生することを明らかにした。またTERRAの場合、入射光パワーの49%の光パワーが戻り、その位相分布にはπ/5 rad程度のバラつきが、偏光角には0.06°程度の変化が発生することを明らかにした。以上より、RRに関する統合的な解析・評価手法を確立した。
39001287
Integrated modeling of whole tokamak plasma
林 伸彦; 本多 充; 星野 一生; 濱松 清隆; 清水 勝宏; 滝塚 知典; 小関 隆久; 福山 淳*
Plasma and Fusion Research (Internet) 6, p.2403065_1-2403065_8(2011) ; (JAEA-J 09554) [link]
- Development and integration of models for the whole tokamak plasma have progressed on the basis of experimental analyses and first principle simulations. Integrated models of core, edge-pedestal and scrape-off-layer (SOL)-divertor clarified complex and autonomous features of reactor relevant plasmas. The integrated core plasma model including an anomalous transport of alpha particles by Alfven eigenmodes is developed in the core transport code TOPICS-IB and indicates the degradation of fusion performance. The integrated rotation model is developed in the advanced transport code TASK/TX and clarifies the mechanism of alpha particle-driven toroidal flow. The transport model of high-Z impurities is developed and predicts large inward pinch in a plasma rotating in the direction counter to the plasma current. TOPICS-IB is extended to include the edge-pedestal model by integrating with the stability code, simple SOL-divertor and pellet models, and clarifies the mechanism of pellet triggered ELM. The integrated SOL-divertor code SONIC is further integrated with TOPICS-IB and enables to study and design operation scenarios compatible with both the high confinement in the core and the low heat load on divertor plates.
39001288
Blanket concept of water-cooled lithium lead with beryllium for the SlimCS fusion DEMO reactor
宇藤 裕康; 飛田 健次; 染谷 洋二; 高瀬 治彦; 朝倉 伸幸
Plasma and Fusion Research (Internet) 6, p.2405053_1-2405053_4(2011) ; (JAEA-J 09555) [link]
- 原型炉SlimCSの先進ブランケットの概念案の一つとして、リチウム鉛(LiPb)-水冷却ブランケットの概念設計を行った。LiPbに代表される液体増殖材は、現在日本で検討が進んでいる固体増殖材と比較して、リチウム燃焼によるTBR低下がなく、再利用により大幅に放射性廃棄棄物を低減できる利点を持つ。本研究では、SlimCSのようなコンパクトな炉の限られたブランケット領域でも十分なTBRを確保するため、付加的な中性子増倍材としてベリリウム(Be)ペブルを使用した概念を提案する。Beの使用上限温度を満たすため、管内にBeペブルと冷却管配置した二重管構造を採用した。LiPbはトリチウム回収のために、非常にゆっくりと循環させ、SiC/SiC管で覆われた冷却管によって冷却される。本概念では、中性子壁負荷5MW/m2の条件で固体増殖-水冷却ブランケットに近いTBRが得られた。本発表では、液体増殖ブランケット概念の詳細と工学的な課題について示す。
39001289
Comparison of coolant conditions in the blanket for a water-cooled DEMO reactor SlimCS
染谷 洋二; 飛田 健次; 宇藤 裕康; 高瀬 治彦; Liu, C.; 朝倉 伸幸
Plasma and Fusion Research (Internet) 6, p.2405108_1-2405108_4(2011) ; (JAEA-J 09556) [link]
- 原型炉SlimCSのために、新たなブランケット概念として、トリチウム増殖材(Li4SiO4 or Li2O)と中性子増倍材(Be12Ti)を混合させた概念を提案している。この概念の冷却材条件は亜臨界条件(23MPa)を採用しており、ブランケットでの冷却材入口及び出口温度は290℃と360℃である。1次元コードANIHEATを用いて解析した結果、Li2O及びBe12Tiとの混合ブランケットにおいて、ブランケット厚さが0.48mのときに目標の正味トリチウム生成率(≥1.05)を確保できることがわかった。しかしながら、亜臨界条件での冷却材と構造材であるF82Hとの共存性に懸念がある。そこで、われわれは軽水炉(PWR)において実績豊富な加圧水条件(15.5MPa)を採用し、ブランケット設計を行った。冷却材の入口及び出口温度は290℃と330℃とした。加圧水条件にすることによりブランケットでの冷却材温度差は亜臨界条件よりも30℃低下する事からブランケット内部の冷却配管距離を短くする必要がある。本研究では、加圧水条件での混合増殖材ブランケットを提案するとともに亜臨界条件の場合と比較検討を行う。
39001290
Blueshift and narrowing of localized surface plasmon resonance of silver nanoparticles exposed to plasma
川口 和弘; 齋藤 正裕*; 高廣 克己*; 山本 春也; 吉川 正人
Plasmonics 6(3), p.535-539(2011) ; (JAEA-J 09557) [link]
- 銀ナノ粒子の表面にガス分子が吸着し粒子近傍の誘電率が変化すると、銀ナノ粒子の局在型表面プラズモン共鳴(LSPR)によって生じる可視光領域の吸収ピークが変化する。この現象を漏洩ガスの光学的検知に応用し、ガスセンサーを作製しようとする試みが行われているが、センサー材料として応用するには、安定したLSPRを発現する銀ナノ粒子を再現性よく作製する技術が必要となる。このため銀ナノ粒子を着床させた透明基板を試料とし、作製手法と得られる吸収ピークの強度や位置との関連性が研究されているが、理論値と異なることが多く、その原因はよくわかっていない。筆者らは、銀ナノ粒子作製時に表面に付着するさまざまな付着物がその原因であると推定し、作製した銀ナノ粒子に表面洗浄法として知られているプラズマ処理を行い、吸収ピークの位置や強度の変化を調べた。その結果、プラズマ処理後吸収ピークの幅が狭くなり短波長側へとシフトして理論値に近づく傾向が認められた。さらに、プラズマ処理で銀ナノ粒子表面の炭素系付着物が減少することがラマン散乱分析からわかり、吸収ピークの実験値と理論値の違いは、銀ナノ粒子表面の炭素系付着物に影響することが示唆された。
39001291
Measurement of environmental γ-ray dose rate around the Nuclear Fuel Cycle Engineering Laboratories, JAEA
水谷 朋子; 小沼 利光; 菅井 将光*; 渡辺 一*; 森澤 正人; 竹安 正則; 住谷 秀一
Progress in Nuclear Science and Technology 1, p.380-383(2011) ; (JAEA-J 09558) [link]
- 原子力機構サイクル工学研究所は、再処理施設,燃料製造施設,放射性廃棄物処理施設,RI取扱施設を有している。陸上環境では、周辺住民及び環境の安全確保と緊急時への備えとしてエネルギー及び温度補償型NaI(Tl)シンチレーション検出器で空間線量率を連続的に測定している。空間線量率のデータは、テレメータシステムで1分ごとに収集され、解析される。1997年にテレメータシステムが大型計算機からマイクロコンピュータに代わり、特異的な空間線量率の値の監視や解析がリアルタイムにパソコン上で簡単にできるようになった。本報告では、1998年度から2007年度までのサイクル工学研究所周辺の空間線量率の結果をまとめた。1999年のJCO臨界事故の影響を除くと、10年間の各局舎の月平均値は31-48nGy/hであり、長期的な変動は認められなかった。これらのモニタリングデータは、日本国内の観測結果と同程度であった。サイクル工学研究所の施設運転に伴う空間線量率の短期的な上昇は、再処理施設からの85Krの放出,MOX燃料又は放射性廃棄物の運搬,放射線測定器校正用のX線発生装置によるものが、それ以外のケースとして、大気中自然放射性核種の降雨洗浄現象やRI投与患者,駐車による遮へいの影響と思われるものが観測された。
39001292
Identification of pathways for hydrogen gas migration in fault zones with a discontinuous, heterogeneous permeability structure and the relationship to particle size distribution of fault materials
丹羽 正和; 黒澤 英樹; 島田 耕史; 石丸 恒存; 小坂 英輝*
Pure and Applied Geophysics 168(5), p.887-900(2011) ; (JAEA-J 09559) [link]
- 地層処分の安全性を確保するためには、活断層からの適切な離間距離を設定することが重要な課題となる。断層破砕帯の力学的・水理学的影響を把握するための定量的な指標として、断層破砕帯から放出される水素ガスに着目し、これらの放出量と破砕物質の粒度組成の相関について検討した。その結果、水素ガス原位置測定結果は、粘土で充填された断層コアよりも、クラックの多いダメージゾーンの方が水素ガスの移行経路になりやすいことを示し、粒度分析の結果は、水素ガス濃度の高い花崗岩カタクレーサイトで細粒物質の割合が高くなることを示した。これらは、花崗岩カタクレーサイトでは粒子同士の粘着性が低く、細粒に分解されやすい、すなわち、流体の移行経路になるような微小割れ目・弱面が非常に多いことを示唆している。
39001293
Development of new analytical method based on β-α coincidence method for selective measurement of 214Bi-214Po; Application to dust filter used in radiation management
眞田 幸尚; 田辺 陽一郎*; 飯嶋 信夫; 百瀬 琢麿
Radiation Protection Dosimetry 146(1-3), p.80-83(2011) ; (JAEA-J 09560) [link]
- ウラン系列核種に属す放射性核種の214Biと214Poのペアは、核燃料取り扱い施設の放射線管理に必要である空気中放射性物質濃度測定を妨げる。214Bi(α)と214Po(β)の時間間隔は214Po(164μs)が短い半減期のため、人工の放射性核種よりはるかに短い。空気中放射性物質濃度測定は214Bi-214Poの選択的測定で、このバックグラウンドを引き算できる。この研究の目的は、214Bi-214Poの選択的測定のためのβ-α同時計数法に基づく新しい分析方法(時間間隔解析法:TIA)を開発することにある。開発された方法は実際に使用されているダストフィルタ測定に適用された。
39001294
Development of a microcalorimeter with transition edge sensor for detection of LX rays emitted by transuranium elements
中村 圭佑; 前田 亮*; 安宗 貴志*; 前畑 京介*; 石橋 健二*; 田中 啓一*; 梅野 高裕*; 高崎 浩司; 百瀬 琢麿
Radiation Protection Dosimetry 146(1-3), p.88-91(2011) ; (JAEA-J 09561) [link]
- エネルギー分散型のX線検出器として超伝導相転移端温度計(TES)型マイクロカロリーメータの研究が行われている。TES型マイクロカロリーメータは熱検出器であり、入射光子のエネルギーを温度上昇として測定する。本研究では、超ウラン元素から放出されるLX線を計測するため、吸収体に厚さ5μmのAuを用いたTES型マイクロカロリーメータを開発した。さらに、冷却システムには液体ヘリウムを用いないギフォード・マクマホン冷凍機を搭載した希釈冷凍機を用いた。このシステムの性能評価のため241Amより放出されるLX線の検出を行った。その結果、エネルギー分解能が約80eVとなり、TES型マイクロカロリーメータによるLX線検出が有効であることがわかった。
39001295
Radiation protection at nuclear fuel cycle facilities
遠藤 邦明; 百瀬 琢麿; 古田 定昭
Radiation Protection Dosimetry 146(1-3), p.119-122(2011) ; (JAEA-J 09562) [link]
- Radiation protection methodologies concerned to individual monitoring, workplace monitoring and environmental monitoring in nuclear fuel facilities have been developed and applied to facilities in NCL of JAEA over 40 years. External exposure to photon, beta-ray and neutron and internal exposure to alpha emitter are important issue for radiation protection in these facilities. Airborne monitoring, surface contamination monitoring to alpha emitters and beta/photon emitters are also essential to workplace monitoring to avoid internal contamination of the personnel. Criticality accident alarm system developed by JAEA has been proven through the application to the facilities for long time. Centralized area monitoring system has been effective for emergency situation. Air and liquid effluents from the facilities are monitored by continuous monitors or sampling methods to comply with regulations.
39001296
Computer simulations for internal dosimetry using voxel models
木名瀬 栄; Mohammadi, A,; 高橋 聖; 斎藤 公明; Zankl, M.*; Kramer, R.*
Radiation Protection Dosimetry 146(1-3), p.191-194(2011) ; (JAEA-J 09563) [link]
- At the Japan Atomic Energy Agency (JAEA), several studies have been conducted on the use of voxel models for internal dosimetry. Absorbed fractions (AFs) and S values have been evaluated for preclinical assessments of radiopharmaceuticals using human voxel models and a mouse voxel model. Computational calibration of in vivo measurement system has been also made using Japanese and Caucasian voxel models. In addition, for radiation protection of the environment, AFs have been evaluated using a frog voxel model. Each study has been made by using Monte Carlo simulations. Consequently, it was concluded that these data by Monte Carlo simulations and voxel models could adequately reproduce those by measurements. Voxel models were found to be significant tools for internal dosimetry since the models are anatomically realistic.
39001297
Miniature ceramic-anvil high-pressure cell for magnetic measurements in a commercial superconducting quantum interference device magnetometer
立岩 尚之; 芳賀 芳範; Fisk, Z.; 大貫 惇睦
Review of Scientific Instruments 82(5), p.053906_1-053906_8(2011) ; (JAEA-J 09564) [link]
- SQUID磁束計に適用可能な高圧下磁化測定用圧力セルを作成した。セラミック複合材料をアンビル材料として用いた。キュレット直径1.8mm, 0.6mmのアンビルを用いた場合の最高圧力は、それぞれ2.4GPaと7.6GPaである。本セルは磁化の大きさが小さな反強磁性化合物にも適用できる。また作成費用はダイヤモンドアンビルセルの1/10であり、使いやすく高圧実験技術に詳しくない研究者にも使用可能である。超伝導物質MgB2と反強磁性物質CePd5Al2の結果を報告する。
39001298
Development of a plasma generator for a long pulse ion source for neutral beam injectors
渡邊 和弘; 大楽 正幸; 戸張 博之; 柏木 美恵子; 井上 多加志; 花田 磨砂也; Jeong, S. H.*; Chang, D. H.*; Kim, T. S.*; Kim, B. R.*; Seo, C. S.*; Jin, J. T.*; Lee, K. W.*; In, S. R.*; Oh, B. H.*; Kim, J.*; Bae, Y. S.*
Review of Scientific Instruments 82(6), p.063507_1-063507_6(2011) ; (JAEA-J 09565) [link]
- 中性粒子入射装置(NBI)のための長パルスイオン源用プラズマ源を開発した。このプラズマ源はビーム出力120keV, 65A出力を目標として設計したものであり、ビーム引出面12cm×46cmの大きな領域を有した多極磁場型プラズマ源である。プラズマ源の外側をサマリウムコバルト永久磁石で囲みカスプ磁場配位とした。本プラズマ源を日韓協力の下、韓国のKSTAR NBIテストスタンドに取付け長パルス試験を行った。その結果、ビーム電流65Aを生成できるアーク放電パワー70kWで200秒間のプラズマ生成運転に成功し、長パルス性能を実証した。ビーム引出部のプラズマの空間的一様性については、イオン飽和電流の平均値からのばらつきが±8%以下であることを確認でき、大面積に一様なプラズマが生成できることを確認した。また、ビーム引き出し試験においては、73kV, 41A, 5秒までの生成に成功し、0.9-1.1A/kWの高いアーク効率を確認できた。これらによって本プラズマ源の長パルス性能を確認できた。
39001299
A Quick incorporation of 13N into the soluble high-molecular compound in rice (Oryza sativa L.) roots by application of 13N-labeled nitrate/nitrite
米山 忠克*; 鈴井 伸郎; 石岡 典子; 藤巻 秀
Soil Science and Plant Nutrition 57(2), p.279-282(2011) ; (JAEA-J 09566) [link]
- The nitrate/nitrite response, which occurs within minutes for the gene expression of the primary nitrogen metabolism in higher-plant roots, has almost been described, but the intermediate signaling molecule that exerts in signal transduction remains to be elucidated. We hypothesized that the constitutively present signaling molecule may bind quickly to exogenously applied nitrate/nitrite to high-molecular compounds, which may include intermediate signaling molecules, in the roots of the rice plant (Oryza sativa L.), the segmented roots of rice seedlings were exposed to 13N-labeled nitrate/nitrite for either 2 or 5 min at 25℃. The supernatant of the Tris-buffer root extract was separated by a desalting pre-packed column. The incorporation of 13N into the high-molecular fraction was identified by 13N feeding for 2 min, and by 13N feeding for 5 min, however, the amount of 13N incorporation was not increased. Although our findings are preliminary, it was clearly demonstrated that 13N-labeled nitrate/nitrite was quickly incorporated into a limited amount of the soluble high-molecular compound(s). The formation of NOx-bound proteins, which may play a role in nitrate/nitrite signal transduction, is discussed.
39001300
Predicting radiation dose aircraft from solar energetic particles
片岡 龍峰*; 佐藤 達彦; 保田 浩志*
Space Weather 9(8), p.S08004_1-S08004_2(2011) ; (JAEA-J 09567) [link]
- 太陽フレアにより放出される高エネルギー放射線(SEP)は、航空機高度や地表面における被ばく線量を増大させる可能性があるため、その予測は宇宙天気研究や放射線防護において極めて重要な課題となっている。われわれは、2015年頃と言われる次期太陽活動極大期を前にその被ばく線量予測モデルを完成させるため、2011年の日本地球惑星科学連合大会において、モデル開発に必要となる学術的課題について議論する特別セッションを開催した。セッションには、太陽物理学者,地球物理学者,放射線防護学者,航空機乗務員などさまざまな分野の研究者や技術者が参加した。本稿では、大気圏内の宇宙線挙動解析の現状など、セッションで発表された日本で行われているSEP被ばく線量予測モデル開発研究の最新情報について解説する。
39001301
Analytical model of the critical current of a bent Nb3Sn strand
小泉 徳潔; 村上 陽之; 辺見 努; 中嶋 秀夫
Superconductor Science and Technology 24(5), p.055009_1-055009_12(2011) ; (JAEA-J 09568) [link]
- 核融合炉で使用されるケーブル・イン・コンジット(CIC)導体では、巨大な電磁力を受けて、内部の素線が曲げ変形して、臨界電流性能が劣化するという現象が観測されている。本劣化を定量的に評価するためには、素線の曲げ変形と臨界電流性能の劣化を簡易的に評価する解析モデルの構築が必要である。そこで、著者らは、Nb3Sn線を曲げた場合の臨界電流値の劣化を、素線構成材料Nb3Sn,銅,ブロンズ,バリア材(Ta, Nb)の弾性変形に加えて、新たに、銅及びブロンズの塑性変形、フィラメント断線の影響を考慮して計算する解析モデルを開発した。本解析モデルを用いた計算結果と一様に曲げ歪を加えたNb3Sn線の臨界電流値の測定結果を比較し、解析結果がよく一致することを確認した。これにより、モデルの妥当性を検証した。加えて、曲げ変形で銅,ブロンズが塑性変形、あるいは一部のフィラメントが断線した後に、曲げ戻すと素線が引張歪を受けて、臨界電流値が曲げ前のそれよりも高くなりうることを解析的に示し、他の研究者が示した試験結果を定量的に説明することもできた。
39001302
Combined application of alpha-track and fission-track techniques for detection of plutonium particles in environmental samples prior to isotopic measurement using thermo-ionization mass spectrometry
Lee, C. G.; 鈴木 大輔; 江坂 文孝; 間柄 正明; 木村 貴海
Talanta 85(1), p.644-649(2011) ; (JAEA-J 09569) [link]
- フィッショントラック(FT)法では環境試料から回収した粒子に熱中性子を照射することにより形成されるFTから核分裂性物質を含む粒子を検出するので、高感度な粒子検出が可能である。しかし、MOX(ウラン-プルトニウム混合酸化物)燃料のようにウラン(U)とプルトニウム(Pu)が混在している場合、熱中性子照射によるFTだけでは両者の区別は困難である。本研究では、α崩壊に対する比放射能(Bq/g)はPuがUより数桁以上高いことを利用して、Pu含有粒子のみを検出できる方法を開発した。本法をUとPuの混合試料を作製し適用した結果、適当な条件下ではαトラック(αT)法とFT法を組合せることにより、Pu粒子のみが検出できることがわかった。すなわち、Pu粒子はαTとFTが、U粒子はFTのみが検出されることが確認された。この結果は、従来は核分裂性物質を含む粒子の検出には研究炉での熱中性子照射が必ず必要であったが、本研究によりPu検出の場合、研究炉での照射が不要であることを示唆する。本法は、MOX燃料から生成する粒子を分析するときのPu粒子検出法として期待される。
39001303
核実験監視用放射性核種観測網による大気中の人工放射性核種の測定
米沢 仲四郎*; 山本 洋一
ぶんせき 2011(8), p.451-458(2011) ; (JAEA-J 09570) [link]
- 2011年3月11日の東日本大震災に伴った東京電力福島第一原子力発電所の事故によって大気中に放出された放射性物質は、地球上に張りめぐらされた核実験監視用の放射性核種監視網で検出された。事故発生後3か月が経過し、海外の観測所での放射性核種の検出はほぼ収まったが、高崎観測所では未だに続いている。本稿では、包括的核実験禁止条約(CTBT)の国際監視制度(IMS)放射性核種観測施設とその観測網、そして本観測網による福島第一原子力発電所から放出された、粒子状放射性核種と放射性キセノンの測定結果を紹介する。
39001304
MT法スペクトルデータの効率的かつ効果的な編集方法; 実データによる検証
根木 健之; 梅田 浩司; 松尾 公一*; 浅森 浩一; 横井 浩一*; 大原 英史*
物理探査 64(2), p.153-165(2011) ; (JAEA-J 09571) [link]
- 広帯域MT法探査では、1Hz以下の地球磁場変動を信号源とする周波数領域において、人工ノイズが多く含まれる関東以西で、高品質なデータを取得するためには、長期間に渡る観測が必要となる。また、人工ノイズにはコヒーレントなものが多く、信号との区別がつき難い。さらに長期間に渡る観測データから、これらを効率的に排除することは難しい。本稿では、根木ら(2009)にて提案したMT法スペクトル・データの加重スタッキング方法について、その実データに対する適用性を検証した。使用した実データはコヒーレントなノイズが卓越する能登半島北部から中部にかけての4測点である。本地域では、直流電車の漏洩電流による人工ノイズが卓越しているが、深夜は比較的静穏であるため、信号スペクトルによる真の測定値を推定しやすい。これらの測点において取得されたデータに対し、本加重スタッキング方法を適用した結果、人工ノイズが卓越している時間帯のデータの影響を極力低減することができた。以上より、本方法を用いることにより、従来の調査技術者による編集作業と比して、十分に効率的かつ効果的な編集作業が可能となるものと考えられた。
39001305
J-PARC大強度パルス中性子源の開発; 幾つかの重大な決断
池田 裕二郎
波紋 21(3), p.152-155(2011) ; (JAEA-J 09572) [link]
- This article is a part of record of a number of technical issues which we had encountered at during design and construction of the world best pulse neutron source at J-PARC. Among issues in the project, three critical decisions on the mercury target, AIC de-coupler adoption, and the para hydrogen coupled moderator, are highlighted from a view point of large impact on performances of the J-PARC pulse neutron source.
39001306
放射線化学反応場としてのイオン液体の利用
木村 敦
放射線化学(Internet) (91), p.28-31(2011) ; (JAEA-J 09573)
- イオン対で構成されているイオン液体は特異的なイオン反応や電子移動反応を生じることから、放射線重合及び放射線還元の反応場として用いる研究が盛んに行われている。本稿では、イオン液体を放射線重合反応及び放射線還元反応として用いた研究について調査・検討を行った。放射線重合反応において、高粘性及び高極性を有するイオン液体は反応中間体であるラジカルやイオン等を安定化し、重合反応において優位な結果が得られている。イミダゾリウム系イオン液体中のメタクリル酸メチルの放射線重合反応では、テトラヒドロフラン等の有機溶媒中の反応と比較して、生成するポリマーが単峰型分子量分布を示し、その分子量が一桁程度増加する。また、放射線還元反応において、イオン液体のカチオンの構造により溶媒和電子の生成G値が変化し、アニオンの構造により溶媒和電子の寿命が変化する。また、イオン液体中の溶媒和電子によりクロロフェノールの90%以上の脱塩素反応効率が得られており、イオン液体は優れた放射線還元反応場として、環境浄化技術等への応用が期待される。
39001307
文部科学省「健康相談ホットライン」臨時電話相談員を務めて; より良いリスク・コミュニケーションを模索しながら
赤松 憲
放射線生物研究 46(2), p.87-92(2011) ; (JAEA-J 09574) [link]
- 今回の東北地方太平洋沖地震(東日本大震災)による原子力災害に伴い、文部科学省に放射線・放射線影響に関する「健康相談ホットライン」が開設された。われわれ原子力機構の職員等も臨時相談員として日本全国からの問い合わせに対応した。今回の惨禍で、原子力や放射能・放射線に対する関心が国内のみならず世界中に広がった。本稿では、著者が受けた相談内容の種類,相談員を務めながら葛藤したことなどを幾つか挙げ、相談者に冷静な判断のもとに行動していただくためにはどのようなリスク・コミュニケーションをとればよいのか、相談員にできることは何かについて考察した。
39001308
日本付近の地震発生日と高崎の大気中ベリリウム-7濃度の関係にかかわる統計分析
市橋 正生
地震 64(2), p.23-32(2011) ; (JAEA-J 09575)
- 原子力機構高崎観測所は、包括的核実験禁止条約(CTBT)の検証のための放射性核種監視観測所の一つである。日本付近で、M5以上の地震が発生した日(ただし、余震と考えられるものを除く)を「地震日」と定義し、地震日と高崎観測所にて観測されたベリリウムー7(Be-7)の大気中濃度について統計分析を行った。Be-7濃度の31日移動平均からの残差について、t検定の結果、地震日と地震なし日に有意な差があり、地震日のBe-7濃度が地震なし日のBe-7濃度より、31日移動平均値を基準として、より負の方向に有意に変動していることが確認された。この結果は、地震日にBe-7濃度が減少している可能性を示し、地震と大気環境の間に物理的関係がある可能性を示している。また、従来、降雨と陸域の浅い地震との相関が報告されているが、本研究では、深い震源の地震日にBe-7濃度が減少している可能性が示された。
39001309
気液平衡型ガス発生源の真空天秤による性能試験
秦野 歳久; 平塚 一; 長谷川 浩一; 海福 雄一郎*; 阿部 哲也
Journal of the Vacuum Society of Japan 54(5), p.313-316(2011) ; (JAEA-J 09576)
- 環境分野での大気汚染ガス量やアルミリサイクル材に混入している不純物ガス量の定量測定は、これらを世界標準化する観点からガス量を直接、重量値として表すことが求められている。そのため重量値で示せる標準ガス発生源の実用化が期待されている。本研究では、気液平衡型ガス発生源(以下、P-チューブと略する)を一候補例として、真空中での性能評価試験を行った。具体的には、真空中でガスの重量変化を自作の真空天秤で直接測定するとともに質量分析計を用いてガス成分濃度も合わせて測定し、両者の対応関係等について調べた。試験結果は、気液平衡型P-チューブが真空用重量標準ガス発生源として使用できる可能性を示した。
39001310
瑞浪超深地層研究所における研究坑道掘削工事
久保 誠*; 見掛 信一郎; 池田 幸喜; 山本 勝
基礎工 39(9), p.82-85(2011) ; (JAEA-J 09579) [link]
- 日本原子力研究開発機構は、高レベル放射性廃棄物の地層処分研究開発の基盤となる深地層の科学的研究の一環として、岐阜県瑞浪市で花崗岩を主な対象として超深地層研究所計画を進めている。本報告では、研究坑道掘削工事の概要について述べる。
39001311
福島第一原子力発電所事故後の水道水摂取制限による乳児の回避線量評価
木名瀬 栄; 木村 仁宣; 高原 省五; 本間 俊充
日本原子力学会和文論文誌 10(3), p.149-151(2011) ; (JAEA-J 09580) [link]
- There has been some concern in reviewing the effectiveness of making decisions on the implementation of protective measures in the emergency exposure situations. After the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident, characterization of the concentration of radioiodine-131 in tap water has been studied using the validated measurements from some authorities in Fukushima, Ibaraki and Tokyo. Levels of averted doses to infants -1-year-old children- due to intakes of radioiodine-131 by tap water restrictions were calculated using the measurements. Consequently, it was found that the concentration of radioiodine-131 in tap water provided by the authorities had an apparent half-life 2.8 days. The averted equivalent doses to the thyroids of 1-year-old children were found to be a maximum value of 8.3 mSv in a local area of Fukushima. Hence the tap water restrictions implemented by the authorities would be acceptable in the early phase of the emergency exposure situation.
39001312
研究施設から発生する廃棄物に対する体系的な放射能分析法
亀尾 裕; 石森 健一郎; 原賀 智子; 島田 亜佐子; 片山 淳; 中島 幹雄*; 高橋 邦明
日本原子力学会和文論文誌 10(3), p.216-225(2011) ; (JAEA-J 09581) [link]
- 研究施設から発生する放射性廃棄物を対象として抽出された処分安全評価上重要となる放射性核種を、簡易かつ迅速に分析する手法の開発を進めている。本検討では、高効率非破壊γ線測定法,難溶解性試料の迅速前処理法,固相抽出剤を用いた迅速核種分離法等から構成される体系的な廃棄物放射能分析法の適用性を確認するため、研究施設から実際に発生した濃縮廃液,焼却灰,金属配管等の放射能分析を本法により実施した。その結果、回収率や検出限界,核種分離性能等の観点から、本法が従来法と同等以上の性能を有していることが明らかとなった。
39001313
PHITSコードのトカマク型核融合試験装置への適用
助川 篤彦; 奥野 功一*; 川崎 弘光*
RIST News (51), p.20-29(2011) ; (JAEA-J 09584) [link]
- PHITS(Particle and Heavy Ion Transport code System)は、旧日本原子力研究所が開発した高エネルギー核反応モデル組込み核子中間子輸送コードNMTC/JAM Ver.2コードをもとに、高度情報科学技術研究機構,東北大学,原子力機構,高エネルギー加速器機構及びスウェーデンのチャルマース大学等により改良された重イオン輸送計算機能を含む、ほぼすべての粒子と重イオン(原子核)の物質中の輸送を計算する3次元モンテカルロシミュレーションコードである。計算結果のグラフ化や2次元のグラフィカルな出力を簡単に見ることができるのが特徴である。トカマク型核融合試験装置の放射線遮へい設計、装置メンテナンス、装置運転の健全性評価のためにコイルの発熱評価、施設内の装置周辺の半導体の放射線損傷評価が要求されるなか、従来の核データを使用するモンテカルロ計算では扱えないイベントごとの情報を記述するPHITS固有の機能を活かした解析方法の適用を進めている。現在、PHITSをトカマク型核融合試験装置・施設の遮へい設計・解析に適用しており、今回、PHITSユーザーとしての立場から、イベント情報を取り扱う半導体解析例を中心に適用例を紹介する。
39001314
改良9Cr-1Mo鋼溶接継手のクリープ強度特性評価
若井 隆純; 永江 勇二; 高屋 茂; 小原 智史; 伊達 新吾*; 山本 賢二*; 菊地 浩一*; 佐藤 健一郎*
耐熱金属材料第123委員会研究報告 52(2), p.147-159(2011) ; (JAEA-J 09590)
- FBR温度領域におけるType-IV損傷の顕在化について検討することを目的として改良9Cr鋼溶接継手長時間クリープ試験,クリープ疲労試験,破断後の溶接継手試験片の観察・分析等の強度データ取得及び破壊形態調査を実施した。
39001315
Numerical visualization on melting and solidification of micron-sized metallic particles by laser irradiation
高瀬 和之; 村松 壽晴; 菖蒲 敬久
溶接学会論文集(インターネット) 29(3), p.43s-47s(2011) ; (JAEA-J 09591) [link]
- 原子炉本体やその付帯設備などの健全性を確保する補修技術の確立を目的として、3次元微細加工が可能なレーザーを利用した金属材料溶接技術の開発を行っている。この一環として、金属材料溶接技術の最適化を図るため、レーザー照射時の金属材料の相変化挙動を数値シミュレーションによって定量評価する手法の開発を行っている。本報では、実験体系を模擬した12×12個の金属粒子に対してレーザーを照射した場合の相変化過程をシミュレーションした結果について述べる。金属粒子の配置によって、レーザー照射を受ける粒子と受けない粒子が存在する。初めに、レーザー照射を受ける位置に配置された金属粒子が溶融し、高温の液体金属になる。一方、レーザー照射を直接受けない位置に配置された金属粒子は、生成された高温の液体金属によって熱を与えられて溶融し、液体金属になる。レーザー照射を停止すると液体金属の温度は次第に低下し、時間とともに凝固が始まる。本研究によって、このような一連の複雑物理現象を数値シミュレーションによって初めて明らかにでき、シミュレーションを主体とした金属材料溶接技術の最適化に対して高い見通しが得られた。
39001316
Development of laser welding simulation code with advanced numerical models
山下 晋; 米本 幸弘; 山田 知典; 功刀 資彰*; 村松 壽晴
溶接学会論文集(インターネット) 29(3), p.48s-52s(2011) ; (JAEA-J 09592) [link]
- レーザー溶接による残留応力の定量的評価とその制御は高速増殖炉の長寿命化や補修信頼性の担保において非常に重要な問題である。このような問題に関する深い理解に対して、数値シミュレーションは非常に有効なツールであると言える。そのためには、数値シミュレーションモデルに対して、高精度,強靭性そして高い信頼性が必要となる。これに対し、われわれは最新の数値モデルを用いて以上の特徴を満たすような"SPLICE" (residual Stress control using Phenomenological modeling for Laser welding in Computational Environment)と呼ばれる完全に並列化されたレーザー溶融・凝固シミュレーションモデルを開発した。離散化にVSIAM3 (Volume and Surface Integrated Average based Multi Moment Method)、界面追跡スキームにTHINC法、固相表現にFAVOR法と呼ばれる手法を用いてレーザー溶接シミュレーションを実施した。その結果、幾つかのレーザー溶接特有の現象を再現することができた。よって、本シミュレーションモデルが将来的にレーザー溶接補修技術に対し大いに貢献できることが示唆される。
39001317
In-situ observation of phase transformation during rapid cooling processes
山田 知典; 米本 幸弘; 山下 晋; 村松 壽晴; 小溝 裕一*
溶接学会論文集(インターネット) 29(3), p.86s-89s(2011) ; (JAEA-J 09593) [link]
- 構造物の保守・保全には残留応力が重要であることが知られている。この残留応力の低減には、入熱量が小さく、熱影響範囲が狭いレーザー溶接が効果的である。そのため、レーザー溶接補修技術は高速増殖炉の長寿命化において注目されている。このレーザー溶接補修技術を確立するためには、組織形成挙動を把握する必要がある。本研究では、高温レーザー顕微鏡を使用することで、レーザー溶接を模擬した冷却過程での組織形成挙動のその場観察を行った。
39001318
アルミニウム合金におけるレーザーピーニング残留応力の機械的負荷による緩和挙動
宮下 大輔*; 竹田 和也*; 大谷 眞一*; 佐野 雄二*; 斎藤 利之*; 秋田 貢一
材料 60(7), p.617-623(2011) ; (JAEA-J 09594) [link]
- 表面圧縮残留応力の緩和は、引張応力を負荷した場合には、表面圧縮残留応力にバランスしている内部の引張残留応力領域において、また、圧縮荷重が作用した場合は、表面下の最大圧縮残留応力が発生している領域において、塑性変形が生じることで緩和する。引張,圧縮のいずれの場合も、表面の合計応力(=残留応力+負荷応力)が、材料の降伏点よりも低い時点で残留応力緩和が始まる。この原因は、塑性変形により残留応力が再配分されるためである。本研究での考察はすべて材料の機械的変形挙動に基づいており、したがって、本研究で得られた結論は、機械的な表面処理によって導入した圧縮残留応力の挙動に適用可能と考えられる。
39001319
The Effect of antioxidants on degradation mechanism of cable insulation material for nuclear power plant
島田 明彦; 工藤 久明*; 出崎 亮; 杉本 雅樹; 吉川 正人; 田村 清俊; 瀬口 忠男*
Proceedings of 12th International Conference on Radiation Curing in Asia (RadTech Asia 2011) (Internet) , p.244-247(2011) ; (JAEA-J 09597)
- The lifetime of cables for a nuclear power plant has been estimated by accelerated ageing testing. It is necessary for the accurate lifetime estimation of cables to study thermal and radiation degradation mechanisms of cable insulation. EPR (ethylene propylene rubber), XLPE (crosslinked polyethylene), and SiR (silicon rubber) as the typical insulation polymers were selected and the degradation mechanisms were studied by the accelerated thermal and radiation ageing. The tensile properties, the decomposition product content by FT-IR analysis and crosslinking or chain scission by gel fraction measurement were investigated. An antioxidant as a stabilizer formulated in EPR and XLPE has a significant influence on the degradation rate. The antioxidant is much effective for thermal oxidation, but not for radiation oxidation. The content of AX (antioxidant) decreases with radiation decomposition and also with evaporation during thermal ageing. An increase in Arrhenius activation energy over 100 ℃ is caused by decreasing of AX content. The degradation mechanism of SiR is different from EPR and XLPE, that is, crosslinking by oxidation at any ageing. For radiation oxidation, the dose rate determines the oxidation profile in polymer materials. The irradiation at elevated temperature around 100 ℃ is the useful technique in radiation ageing testing to increase the oxidation depth.
39001320
Development of comprehensive techniques for coastal site characterisation, 3; Conceptualisation of long-term geosphere evolution
新里 忠史; 天野 健治; 太田 久仁雄; 國丸 貴紀; Lanyon, B.*; Alexander, W. R.*
Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM) , 10p.(2010) ; (JAEA-J 09598)
- 地層処分システムの長期的な安全性にかかわる信頼性を向上させるためには、地質環境の有する安全機能が長期にわたり維持されることを示すための調査・解析手法や論拠の整備が不可欠である。このためには、対象とする地質環境特性の過去から現在に至る変遷の評価が重要であり、その結果に基づいて、地質環境特性の変遷を考慮した安全機能の維持や両者の関係性が評価される。原子力機構では、沿岸域における地質環境特性の長期変遷を評価するための総合的な調査・解析・評価技術の整備について、北海道北部幌延町の沿岸域を事例として進めている。本研究では、幌延地域で過去に生じた気候・海水準変動や地殻変動の特徴とともに、それらを考慮して構築した幌延地域における地質環境の長期変遷に関する概念モデルを提示する。
39001321
Conceptual design study for the demonstration reactor of JSFR, 4; Structural design of reactor vessel
川崎 信史; 岡村 茂樹*; 澤 直樹*; 阪本 善彦; 根岸 和生
Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM) , 7p.(2011) ; (JAEA-J 09600)
- JSFRはコンパクト化されたホットベッセル概念を原子炉システムに対し採用している。ホットベッセル概念の構造設計において重要となるのは、耐震設計と耐熱設計を両立させることである。本研究では、新潟県中越沖地震を考慮したうえで、国内共通地震条件を設定し、耐震設計を行った。座屈評価裕度の観点から、750MWeと500Mwe両原子炉プラントの原子炉容器肉厚が50mmと設定された。結果として座屈評価裕度は、2.4以上を確保できている。座屈評価裕度の観点からは、750MWeと500Mweという電気出力の差は無視しうる。肉厚50mmの条件で、耐熱設計を実施した。2.2日,3.2日,4.3日起動の3条件が起動条件として選定され、熱ラチェット評価とクリープ疲労評価が実施された。これらの評価を満足させるためには、3.2日以上の起動日数が必要なことがわかった。発生熱応力の大きさはほぼ等しいため、750MWeと500Mweという電気出力の差は、耐熱設計の観点からも無視しうる。
39001322
Conceptual design study for the demonstration reactor of JSFR, 6; Fuel handling system design
近澤 佳隆; 加藤 篤志; 小幡 宏幸*; 西山 昇; 鵜澤 将行*; 戸澤 克弘*; 千代 亮*
Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM) , 7p.(2011) ; (JAEA-J 09601)
- JSFR実証炉の予備概念設計を提案した。FaCTフェーズIにおける安全性,パンタグラフ型燃料交換機,2集合体ポット,乾式洗浄,MA含有新燃料輸送キャスクについての採否判断結果を紹介した。
39001323
Study on the structural integrity of fuel claddings against beam trips for accelerator-driven system
武井 早憲; 西原 健司; 倉田 有司; 辻本 和文; 大井川 宏之
Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM) , 8p.(2011) ; (JAEA-J 09602)
- 大強度陽子ビームなどを加速する加速器では、経験的にビームトリップ事象が頻繁に発生することが知られており、加速器駆動未臨界システム(ADS)の燃料被覆管に熱疲労による強度的な影響を与えるおそれがある。この影響を評価するため、定常状態とビームトリップによる過渡状態における燃料被覆管に生じる熱応力を評価した。まず定常状態における評価では、発生する熱応力を一次応力と二次応力に分け、改良9Cr-1Mo鋼の制限値と比較した。その結果、すべての熱応力は制限値よりも小さくなり、燃料被覆管は構造的な強度を有することがわかった。次に、ビームトリップによる過渡状態における評価では、一次応力と二次応力から算出される歪み振幅から許容ビームトリップ頻度を求めた。その結果、許容ビームトリップ頻度は年5×105以上となり、燃料被覆管はADS用加速器で予想されるビームトリップ頻度より20倍以上のビームトリップ事象を許容できることがわかった。
39001324
Design study for beam window of ADS and development of LBE flow measurement techniques
大林 寛生; 菅原 隆徳; 西原 健司
Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM) , 8p.(2011) ; (JAEA-J 09603)
- For the feasibility of ADS, the study for the design of a beam window is important. The characteristics of the thermal-fluid behavior around the beam window with the profile of proton beam were simulated by CFD analysis. However, because of a lack of the experimental data for the validation of this numerical analysis, the estimation for the reliability of a beam window design was not enough. And the erosion of the material in the flowing LBE is also significant issue. However, the flow measurement of the general liquid metals was difficult. The flow measurement techniques for LBE flow has been developed by using UVP method. A developed system realizes the measurement of the velocity vector profiles including the information of the multiple velocity components simultaneously on time. And it was successfully applied to the actual LBE flow.
39001325
Study on flow induced vibration evaluation for a large scale JSFR piping, 3; Pressure fluctuation characteristics in 1/3 scale hot-leg piping experiments under deflected inflow conditions due to UIS structures
佐郷 ひろみ*; 白石 直*; 渡壁 寿人*; Xu, Y.*; 相澤 康介; 山野 秀将
Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM) , 8p.(2011) ; (JAEA-J 09604)
- A Japanese sodium-cooled fast reactor has adopted a two-loop cooling system. The reduced number of loops requires large-diameter piping and increased sodium velocity, raising a flow-induced-vibration issue. This paper describes a 1/3-scale experiments under deflected-flow conditions at the hot-leg piping inlet. Calculation of the flow in the reactor vessel (RV) suggested the deflection is generated by the upper internal structure (UIS) in the RV, and a UIS was partially modeled. We investigated the influence of the deflected flow on a size of a flow separation, the flow velocity distribution, and intensity of fluctuating pressure on the pipe wall. The deflect flow deformed the region of the flow separation. The 0% opening case yielded the result that the velocity distribution near the region of flow separation and its size differ from those in the other opening cases. We attribute it to the influence of the secondary flow induced by deflection.
39001326
Study on flow induced vibration evaluation for a large scale JSFR piping,1; Current status of flow induced vibration evaluation for hot-leg piping
山野 秀将; 堺 公明; 田中 正暁; 佐郷 ひろみ*; 廣田 和生*; Xu, Y.*
Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM) , 8p.(2011) ; (JAEA-J 09605)
- This paper describes the current status of flow-induced vibration evaluation for the primary cooling piping in Japan sodium-cooled fast reactor (JSFR), with particular emphasis on research and development activities for the hot-leg piping characterized by a short-elbow piping. Important factors were discussed in evaluating the flow-induced vibration for the hot-leg piping, to which the coolant flows from the reactor upper sodium plenum. To investigate a complex flow near the inlet of the hot-leg piping, a reactor scale numerical analysis was carried out for the reactor upper plenum flow, which was simulated in a 1/10-scale reactor upper plenum experiment. Based on this analysis, experimental conditions on swirl inflow and deflected inflow that were identified as important factors were determined for flow-induced vibration experiments simulating only the hot-leg piping. In this study, the effect of the swirl inflow on flow pattern and pressure fluctuation onto the pipe wall was investigated in a 1/3-scale hot-leg pipe experiment.
39001327
Study on flow induced vibration evaluation for a large scale JSFR piping, 2; Vibration analysis in 1/3 scale hot-leg piping experiments under swirl inflow conditions
馬場 丈雄*; 廣田 和生*; 佐郷 ひろみ*; 山野 秀将; 相澤 康介; Xu, Y.*
Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM) , 9p.(2011) ; (JAEA-J 09606)
- A two-loop primary cooling system for a Japanese large-scale sodium-cooled fast reactor requires increased coolant velocity and large piping diameter, raising a flow-induced-vibration issue. This study is intended to grasp flow-induced vibration characteristics using 1/3-scale elbow test sections and verify a vibration analysis tool. The parameter range of swirl flow velocity ratio was set at 5%-15%. The random force distributions along the pipe and their correlation length were measured with pressure sensors. The influence of the pressure fluctuation due to swirl flow was found to be negligible. The power spectrum densities of pressure fluctuations and correlation lengths were classified to evaluate flow-induced random vibration response. The vibration analysis method is based on the measured power spectrum densities and correlation lengths of turbulent-flow induced forces. The analysis results showed good agreement with the flow-induced-vibration test results.
39001328
Conceptual design study for the demonstration reactor of JSFR, 5; Reactor cooling system design
木曽原 直之; 石川 浩康; 二神 敏; Xu, Y.*; 下地 邦幸*; 河村 雅也*
Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM) , 9p.(2011) ; (JAEA-J 09607)
- JSFRの冷却系システムは革新技術として、ポンプ組込型IHX,2重壁構造蒸気発生器、及びショートエルボー配管の採用を検討している。これらは国内のFBRでは初めての経験であり、種々の設計検討や研究開発(R&D)が実施されてきている。本論文はこの新技術に対して、熱流動特性や構造健全性の観点で解析や設計評価を行った結果をまとめたものである。これまでの研究成果から、この革新技術の適用性見通しが得られつつあるところである。
39001329
Experimental investigations of steel plate reinforced concrete bearing wall for fast reactor containment vessel
加藤 篤志; 根岸 和生; 秋山 洋*; 原 裕之*
Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM) , 10p.(2011) ; (JAEA-J 09608)
- JSFRでは、建設工期短縮に効果的なSC構造を格納容器に採用することを検討している。SC構造が、一般建築物には実績があるが、高温下での挙動はわかっていない。このため、700度を上限に、高温下でのSC構造の性質を把握するための実験的検討を実施した。
39001330
Power distribution investigation in the transition phase of the low moderation type MOX fueled LWR from the high conversion core to the breeding core
秋江 拓志; 中野 佳洋; 大久保 努
Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM) , 10p.(2011) ; (JAEA-J 09609)
- In the transition phase of Innovative Water Reactor for Flexible Fuel Cycle (FLWR) between high conversion (HC) and breeding (BR) type cores, there are two types of assemblies in the same core. Consequently, a region-wise spectrum difference is found which can lead to a large power peaking. For this reason, the power distribution of FLWR in this transition phase was studied by assembly and core calculations. Calculations on few assemblies geometries show large local power peakings can be effectively reduced by considering plutonium enrichment distribution in an assembly. In the whole core calculation, despite the power level mismatch between HC and BR assemblies, overall power distribution flattening is possible by optimizing fuel assemblies loading. The transition from HC to BR type FLWR seems feasible without difficulty.
39001331
Study on flow induced vibration evaluation for a large scale JSFR piping, 4; Unsteady flow characteristics in 1/10 scale hot-leg piping experiments under undeveloped and swirl inflow conditions
岩本 幸治*; 近藤 学*; 保田 和則*; 十河 基介*; 田中 正暁; 山野 秀将
Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM) , 10p.(2011) ; (JAEA-J 09610)
- LDV measurements in a 90° elbow were examined on inflow from a long/short pipe and swirl generator, modeling a 1/10 scale hot-leg piping of a Japanese sodium-cooled fast breeder reactor. Flow distribution when Re = 320000 shows short upstream pipe induces a flow separation downstream and weakens the Prandtl's secondary flow of the first kind. This suppresses the kinetic energy transport within the pipe wall of the elbow. The swirl generator generates swirling inflow with the non-dimensional angular momentum of 0.12. The circumferential velocity distribution formed a shape like Rankin's combined vortex in the elbow inlet. Also observed is an accelerated axial velocity at the vortex center, whose distribution is like that of non-swirl inflow. Frequency analyses show the Strouhal number by vortex from the boundary layer at the inner side became 0.5, except for 0.6 in the long pipe case. This might be related with the boundary layer width and the local flow velocity.
39001332
Conceptual design study for the demonstration reactor of JSFR, 3; Safety design and evaluation
谷 明洋*; 島川 佳郎*; 久保 重信*; 藤村 研; 山野 秀将
Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM) , 10p.(2011) ; (JAEA-J 09611)
- This paper describes the result of conceptual safety design and evaluation for the demonstration plant of Japan sodium-cooled fast reactor (JSFR) to obtain necessary information to decide the plant specification for further study. Major specifications except for output power and safety design concept are similar to those of the commercial JSFR. A set of safety evaluation for typical design basis events (DBEs) is mainly focused here, which was conducted for the 750 MWe design. Safety analyses for DBEs evaluation were performed on the basis of conservative assumptions using a one-dimensional flow network code with point kinetics. For representative DBEs, transient over power type events and loss of flow type events were analyzed. The long-term loss-of-offsite power event was also calculated to evaluate the natural circulation decay heat removal system. All analytical results met tentative safety criteria, thus it was confirmed the safety design concept of JSFR is feasible against DBEs.
39001333
Development of a methodology for the characterisation of long-term geosphere evolution, 1; Impacts of natural events and processes on the geosphere evolution of coastal setting, in the case of Horonobe area
新里 忠史; 今井 久*; 前川 恵輔; 安江 健一; 操上 広志; 塩崎 功*; 山下 亮*
Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM) , 10p.(2011) ; (JAEA-J 09612)
- 地層処分システムの長期的な安全性にかかわる信頼性を向上させるためには、地質環境の有する安全機能が長期にわたり維持されることを示すための調査・解析手法や事例・論拠の整備が不可欠である。このためには、対象とする地質環境特性の過去から現在に至る変遷の評価が重要である。特に日本列島の沿岸域における地質環境の長期変遷については地層処分の観点からの研究例が少なく、長期的な海水準変動の影響や塩水と淡水の混在など複数の事象を考慮する必要がある。本研究では、北海道北部の幌延地域を事例として地下水流動特性の長期変遷に関する概念モデルを構築し、それに基づく浸透流及び移流分散解析を実施した。その結果、海水準や海岸線位置の変動等の境界条件の変化に対して、全水頭やダルシー流速等の地下水流動特性は応答性が高いものの、地下水中の物質移動を間接的に示す塩分濃度は応答性が低く、これらの応答性は地層・岩盤の透水性に依存することが明らかとなった。また、沿岸域における地下水流動特性と地下水の地球化学特性は、沿岸域の平野部と丘陵部とで異なる変遷を経る可能性を示すことができた。
39001334
Status of the Horonobe Underground Research Laboratory Project, Hokkaido, Japan, and future plan
佐藤 治夫; 杉田 裕; 中山 雅
Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM) , 10p.(2011) ; (JAEA-J 09613)
- 幌延深地層研究計画は、オフサイトの地下研究施設として、堆積岩(泥岩)と塩水系地下水を対象とし、2001年から北海道北部の幌延町で実施している。全体で20年程度の計画であり、3段階(地表、坑道掘削時及び坑道における調査研究段階)に分けて進めている。第1段階は2005年度に終了し、2005年11月から第2段階を開始した。地下施設は、換気立坑と2本のアクセス立坑(東及び西)のほか、複数の水平坑道(深度140m, 250m, 350m, 500m)から構成される。2010年度の前半までに、換気と東立坑を深度250mまで掘削し、深度140mの水平坑道が完成した。また、深度250mの水平坑道が換気と東立坑間で貫通した。地下施設周辺の地層は、おもに声問層(上層)と稚内層(下層)で構成される。これまでに、深度140mの水平坑道では、地質環境や工学技術に関する原位置試験やモニタリング、例えば、掘削影響(EDZ/EdZ)に関する測定(弾性波トモグラフィーなど),孔間水理試験,地圧測定,低アルカリ性コンクリートの吹付け施工試験などを実施した。現在、地下水化学のモニタリング,EDZ/EdZに関する測定,水-岩石-微生物系での酸化還元能に関する原位置試験などを実施している。第2段階と並行して、2010年度の後半からは第3段階を開始した。第3段階の研究では、さまざまな原位置試験を計画している。本論文では、原位置試験の現状と得られた成果に加えて、第3段階での計画について述べる。
39001335
PIV measurements of a complex turbulent flow in a short elbow piping under a high Reynolds number condition
高村 宏行*; 今野 宏章*; 江原 真司*; 橋爪 秀利*; 相澤 康介; 山野 秀将
Proceedings of 9th International Symposium on Particle Image Velocimetry (PIV '11) (USB Flash Drive) , 6p.(2011) ; (JAEA-J 09614)
- In this study, flow experiments are carried by using a 1/7-scale model of a cold-leg piping by means of Particle Image Velocimetry (PIV) to elucidate the flow structure in the piping. A single elbow, a dual elbow, and a triple elbow layout are used to understand the complex flow field. Cross sections perpendicular to the mean flow direction and cross sections parallel to that contain a curvature radius of the elbow are visualized minutely by the PIV measurement. We apply spectral analysis to the velocity data in time series by means of Fast Fourier Transform (FFT). We calculate the turbulent kinetic energy and the root-mean-square (rms) of the velocity fluctuations to value the turbulent intensity. As a result of the experiments of the flow cross sections, it is elucidated how the separated flow region changes depending on Reynolds number and fluctuation frequency characteristics in flow velocity in the vicinity of the separated flow region.
39001336
Numerical simulations of thermal-mixing in T-junction piping system using large eddy simulation approach
田中 正暁; 村上 諭*; 三宅 康洋*; 大島 宏之
Proceedings of ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2011 (AJK 2011-FED) (CD-ROM) , 12p.(2011) ; (JAEA-J 09615)
- 構造中の高サイクル熱疲労現象に関係する流体混合現象を評価するために、ラージエディシミュレーション(LES)法を採用した数値解析コードMUGHTESを開発している。解析コード開発の位置付け及び解析コードの検証方法について説明するとともに、解析コード検証の一環として原子力機構で実施したT字管体系での水流動試験の数値解析結果について述べる。流速及び流体温度について計測結果との比較により解析結果の妥当性を示し、流体混合現象に対するLES法を用いたMUGTHESコードの適用性を示した。さらに、流体混合の過程で生じる大規模渦構造の形成と温度変動発生メカニズムとの関係について知見を得た。
39001337
R&D on nuclear forensics technology at JAEA
桜井 聡; 綿引 優; 鈴木 美寿; 久野 祐輔
Proceedings of INMM 52nd Annual Meeting (Internet) , 6p.(2011) ; (JAEA-J 09616)
- 2010年の核セキュリティサミットにおいて我が国は核鑑識技術を3年以内に開発し、それを国際社会と共有することにより核セキュリティの強化に貢献することを表明した。原子力機構は核鑑識に関する分析能力を有している組織であり、極微量からマクロ量までの核物質の分析技術を開発してきた。この理由から原子力機構は平成23年度から核鑑識技術の開発に着手した。ここでは、核鑑識技術にかかわる研究開発と国際協力の概要及び2010年10月に開催した核鑑識にかかわる国際ワークショップの結果について報告する。
39001338
Study on effectiveness assessment of proliferation resistance
久野 祐輔; 小田 卓司*; 田中 知*; 深澤 哲生*; 田邉 朋行*; 玉井 広史; 堀尾 健太*; 浜崎 学*; 篠原 伸夫*; 池田 悠太*
Proceedings of INMM 52nd Annual Meeting (Internet) , 10p.(2011) ; (JAEA-J 09617)
- 核拡散のリスク評価観点から核拡散抵抗性の有意性について研究した。次世代の10種類の再処理技術について、現状の手法であるPUREXに対する相対的な違いについてGIF-PRPP手法を用いて評価を行った。また拡散リスクにおける抵抗性の有効性についても評価した。抵抗性の効果は各国の国情に左右されることがわかった。
39001339
Application of numerical simulation to predict the environmental transport of radioactive materials discharged from Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant due to accident
永井 晴康; 茅野 政道; 寺田 宏明; 堅田 元喜; 中山 浩成; 太田 雅和
Proceedings of International Symposium on Disaster Simulation & Structural Safety in the Next Generation (DS '11) , p.369-374(2011) ; (JAEA-J 09618)
- 福島第一原子力発電所事故に起因する被ばく線量を評価するために、SPEEDI, WSPEEDI-II、及び大気・陸域・海洋の包括的物質動態予測システムSPEEDI-MPのシミュレーションにより、放射性物質の環境中時空間分布を解析している。まず初めに、SPEEDIとWSPEEDI-IIの大気拡散シミュレーションと環境モニタリングデータを融合して、大気中に放出された放射性物質の放出量を推定した。次いで、WSPEEDI-IIによる局地域の詳細拡散解析を実施して、プラント北西部の高線量域の形成メカニズムを解明した。今後は、SPEEDI-MPを適用し、環境中の放射性物質分布に関するさらなる解析結果を提供する計画である。
39001340
高速実用炉蒸気発生器における伝熱管破損事象評価手法の開発; 研究全体計画
大島 宏之; 山口 彰*; 奈良林 直*; 出口 祥啓*
第16回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 , p.1-2(2011) ; (JAEA-J 09620)
- ナトリウム(Na)冷却高速炉の蒸気発生器(SG)内で伝熱管が破損すると、Na中に水・蒸気が漏洩して反応ジェットを形成し、隣接伝熱管に損傷が拡大する可能性がある。本研究は、実用高速炉のSGの合理的な安全防護と財産保護、社会的受容性の向上に資することを目的として、Na-水反応現象の機構論的解明とモデル化を行い、さまざまな設計オプションに対して早期検知や破損伝播の評価ができる汎用性の高い解析評価手法を構築するものである。本報では、構築するマルチフィジックス解析評価システムの研究開発計画概要を報告する。
39001341
高速実用炉蒸気発生器におけるナトリウム-水反応時の隣接伝熱管内熱伝達特性
栗原 成計; 梅田 良太; 柳沢 秀樹*; 大島 宏之
第16回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 , p.9-10(2011) ; (JAEA-J 09621)
- 高速炉蒸気発生器(SG)における伝熱管破損時には、高圧の水/蒸気がナトリウム(Na)中へ漏えいし、伝熱管束部にはNaと水との発熱反応によって高温・高速・腐食性の反応ジェットが形成される(Na-水反応)。この高温反応ジェットの熱的影響を受ける隣接伝熱管は、機械的強度の低下で内圧破裂(高温ラプチャ)し、破損伝播の可能性が懸念される。本研究では、隣接伝熱管への熱移行解析評価手法構築に不可欠となる伝熱管内(水側)の詳細な伝熱特性を把握することを目的として、高温ラプチャ評価上安全裕度が最も小さいとされるSG部分負荷運転条件である低質量流量・高サブクール水を通水した伝熱管に対し、反応ジェットを模擬した急速加熱試験を行った。伝熱管内表面温度及び熱流束を正確に推定し、それらの時間変化より管内の流動状況や伝熱特性を検討した。さらに、水側評価で用いる汎用ブローダウン解析コードRELAP5に適用されている伝熱相関式を改良した結果について報告する。
39001342
高速炉蒸気発生器におけるナトリウム-水化学反応機構の解明に向けた熱分析試験
菊地 晋; 栗原 成計; 大島 宏之
第16回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 , p.15-16(2011) ; (JAEA-J 09622)
- ナトリウム(Na)冷却高速炉の蒸気発生器(SG)伝熱管破損時に生じるNa-水反応機構を解明するために、示差熱分析(DTA)装置を用いて水酸化ナトリウム(NaOH)とNaの反応速度に関する研究を実施した。DTA曲線より、NaとNaOHの融点,NaOHの構造相転移による転移温度,Na-NaOH反応による反応温度,NaHの分解温度について確認した。また、測定した反応温度をもとにNa2Oの生成にかかわる反応速度定数を算出した。これらの熱分析の結果からNa-水反応の影響評価の時間スケールでNa-水反応の後続反応としてNa2Oが生成することを明らかにした。
39001343
加速器駆動未臨界システム用燃料集合体内の圧力損失特性に関する数値予測
三澤 丈治; 吉田 啓之; 高瀬 和之
第16回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 , p.109-110(2011) ; (JAEA-J 09623)
- 加速器駆動型未臨界炉(ADS)燃料集合体内圧力損失特性評価においては、燃料棒を支持するために設置されるスペーサによる流路断面積縮小の影響が大きいため、スペーサを含めた燃料集合体内圧力損失を評価する必要があるが、複雑形状を有するスペーサをパラメトリックに変えた実験は時間的,予算的に非効率的であり、解析的手法による評価が必要である。そこで、ADS燃料集合体内圧力損失特性を解析評価するための課題の摘出を目的として本研究を実施した。ADS燃料集合体を模擬した体系で行われた非加熱水流動実験を対象に、ACE-3Dを使って実験解析を行った。その結果、スペーサの前縁(上流側)及び直後(下流側)に形成される循環流の領域を十分に予測できていないことが判明した。検討した結果、この原因が計算格子解像度と乱流モデルに起因していることがわかった。前者に関しては解像度を密にすることでスペーサ前後に見られる循環流の様相を模擬できることを確認した。後者に関しては、スペーサからの放出渦が流体に及ぼす影響を正確に評価できる乱流モデルが必要であり、適切な乱流モデルの導入が今後の検討課題である。
39001344
高速炉の自然循環崩壊熱除去運転時の重要度ランクテーブルの構築
堂田 哲広; 大島 宏之; 上出 英樹; 渡辺 収*
第16回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 , p.215-216(2011) ; (JAEA-J 09624)
- ナトリウム冷却高速炉(JSFR)の自然循環崩壊熱除去運転時の炉心高温点(ホットスポット)評価としてこれまでに開発した評価手法は、保守性を考慮した決定論的評価をベースとしているため、そのさらなる合理化及び安全評価の説明性の向上を目的に、評価手法に統計的安全評価の考え方を導入する。その第1段階として、PIRT(重要度ランクテーブル)のプロセスに従って、JSFRの自然循環崩壊熱除去運転時の重要現象を抽出するとともに、それらの重要現象に関連する不確定要因について、外部電源喪失事象を対象とした感度解析を実施した結果を報告するものである。
39001345
高速炉プラント動特性解析コードSuper-COPDによる「常陽」MK-II自然循環試験解析
檜山 智之; 堂田 哲広; 大島 宏之; 岩崎 隆*
第16回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 , p.217-218(2011) ; (JAEA-J 09625)
- 高速炉プラント動特性コードSuper-COPDの自然循環事象への適用性を評価するため、「常陽」MK-II自然循環試験を対象とした解析を実施した。解析で1次系統の各機器モデルについて検討を行った結果、炉上部プレナムの冷却材混合モデルがフローコーストダウン後の自然循環流量挙動に大きく影響することを確認した。そして、炉上部プレナムについて自然循環時の温度成層化を考慮した軸方向の計算メッシュ分割数が可変となるモデルを設定することで1次系統の自然循環流量及び炉心出口ナトリウム温度は試験測定値とよく一致することを確認した。
39001346
高精度気液二相流数値解析手法によるガス巻込み現象の定量評価
伊藤 啓; 小泉 安郎*; 大島 宏之; 河村 拓己*
第16回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 , p.219-222(2011) ; (JAEA-J 09626)
- 炉心が正のボイド反応度を有する高速炉では1次冷却系統内への気泡混入を十分に抑制する必要があるため、炉上部プレナム内自由液面からのガス巻込み現象(液面から気泡が巻込まれる現象)の評価が重要である。著者らは、高速炉ガス巻込み現象の評価を目的として、高精度気液二相流数値解析手法の開発とガス巻込み現象への適用性検証を実施しており、基礎実験及び実規模試験におけるガス巻込み現象発生を解析できることを確認している。しかし、1次冷却系統内には溶存ガスの析出に伴う微小気泡などが存在しているため、ガス巻込み発生は必ずしも完全に許容されない訳ではなく、巻込み量が十分に小さいガス巻込み発生は許容できる可能性がある。このため、著者らは、ガス巻込み現象による巻込み量決定メカニズムに関する研究を、実験・解析の両面から進めている。本研究では、数値解析によるガス巻込み量評価精度検証の一環として、信州大学にて実施したガス巻込み量計測基礎実験を対象とした数値解析を実施する。
39001347
T字合流部における非定常枝噴流挙動に着目した流体-構造熱連成問題の研究
田中 正暁; 瀧田 宏樹*; 文字 秀明*; 大島 宏之
第16回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 , p.223-224(2011) ; (JAEA-J 09627)
- T字合流部体系を対象に、枝管側の主管壁の一部をアルミニウム板(構造物)として、構造物内部,表面及び表面近傍流体の温度計測試験を実施するとともに、試験条件を対象として流体-構造熱連成解析を実施した。試験結果との比較により流体-構造熱連成解析によって妥当な解が得られることを確認し、非定常流動現象と構造中の温度変動特性との関係について明らかにした。また、サーマルストライピング評価を精度よく行うためには、壁面との熱連成を考慮する必要があることを示した。
39001348
FBR直管型蒸気発生器伝熱管内高圧二相流中の熱伝達率の評価
Liu, W.; 高瀬 和之
第16回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 , p.395-398(2011) ; (JAEA-J 09628)
- 直管型蒸気発生器の伝熱管内二相流に関して、15, 17, 18MPaの圧力条件下で試験を行い、単相流及び二相流熱伝達率に関する既存相関式の適用性について定量的に評価した。その結果、単相流の熱伝達率は、Dittus-Boelter式を使って整理できる。また、二相流の熱伝達率は、低流量ではShah式、高流量ではChen式を使って整理できることがわかった。これをもとに、本研究の圧力及び流量範囲では、二相流の熱伝達率はShah式とChen式を組合せた式で評価することを提案した。
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ライシメータによる北海道幌延調査流域の蒸発散量測定
山本 陽一; 横田 秀晴
土木学会平成23年度全国大会第66回年次学術講演会講演概要集(DVD-ROM) , p.385-386(2011) ; (JAEA-J 09629)
- 地下水涵養量など流域の水収支の評価を行う場合に、植生からの蒸散を含む地表から蒸発散量は、大変重要な要素となる。しかしながら、蒸発散量については直接観測することが容易ではないことから、通常、気象観測要素から推定する方法を用いて算定している。ただし、この方法による蒸発散量は一種の基準量であり気候や植生に応じた補正を加えて実蒸発散量に相当する値を得る必要がある。そこで、ライシメータを設置して、調査流域内の主要な植生である牧草地での蒸発散量の測定を試みた。その結果、本件ではペンマン法による推定値が可能蒸発散量としての適用性が高いこと、ペンマン法に対する非積雪時の蒸発散係数は年平均0.75となることが明らかにされた。
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2011年10月
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