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豊田 晃大; 鬼澤 高志; 若井 栄一*
Research & Development in Material Science (Internet), 21(5), p.2632 - 2637, 2025/06
316FR steel, a modification of 316 austenitic stainless steel, will be used as a structural material in the sodium cooled fast reactor (SFR), one of the initiatives being developed in Japan to achieve carbon neutrality in order to combat global warming. To withstand the high-temperature operating environment of the SFR, the alloy design of the 316FR steel has been optimized to have high creep strength for a long time with controlled precipitation by optimizing the alloy composition. In order to clarify that 316FR steel can maintain its properties under the high temperature (around 550
C) irradiation environment of the SFR, the authors mainly conducted in-situ observations under electron beam irradiation at high temperatures to investigate in detail the irradiation effects on the precipitates (mainly carbides), which are characteristic of 316FR steel. As a result, it was found that the precipitates in 316FR steel are more stable than those in type 304 stainless steel under irradiation without coarsening at grain boundaries or within grains. The characteristics and attractiveness of 316FR steel, the results obtained, and the mechanism of creep behavior under irradiation are also explained.
普天間 章; 眞田 幸尚; 岩井 毅行*; 瀬口 栄作; 松永 祐樹*; 河端 智樹; 豊田 政幸*; 飛田 晋一朗*; 平賀 祥吾*; 佐藤 一彦*; et al.
JAEA-Technology 2018-016, 98 Pages, 2019/02
JAEA-Technology-2018-016.pdf:18.64MB
2011年3月11日に発生した東日本大震災による津波に起因した東京電力福島第一原子力発電所事故によって、大量の放射性物質が周辺に飛散した。事故直後より、放射線の分布を迅速かつ広範囲に測定する手法として、航空機等を用いた空からの測定方法が適用されている。福島で培った航空機モニタリングの技術を原子力発電所事故時の対応技術として適用するために、全国の発電所周辺のバックグラウンドモニタリングを実施した。2017年度は泊発電所, 柏崎刈羽原子力発電所および玄海原子力発電所周辺について実施した。ここでは、その結果および実施によって抽出された技術的課題についてまとめる。
普天間 章; 眞田 幸尚; 石崎 梓; 岩井 毅行*; 瀬口 栄作; 松永 祐樹*; 河端 智樹; 豊田 政幸*; 飛田 晋一朗*; 平賀 祥吾*; et al.
JAEA-Technology 2018-015, 120 Pages, 2019/02
JAEA-Technology-2018-015.pdf:15.01MB
2011年3月11日に発生した東日本大震災による津波に起因した東京電力福島第一原子力発電所事故によって、大量の放射性物質が周辺に飛散した。事故直後より、放射線の分布を迅速かつ広範囲に測定する手法として、航空機等を用いた空からの測定方法が適用されている。ここでは、平成29年度に実施した福島第一原子力発電所周辺におけるモニタリング結果についてまとめた。過去の福島第一原子力発電所周辺におけるモニタリング結果から線量率の変化量を評価し、変化量に寄与する要因について考察した。また、これまで課題となっていた空気中のラドン子孫核種の弁別手法の開発およびシステム化を行い、実際の測定結果に本手法を適用して、空気中のラドン子孫核種の測定に与える影響について評価した。さらに、複数のGPS受信機用いて同時にデータ取得することによって、位置測定誤差による解析結果への影響評価を行った。
眞田 幸尚; 森 愛理; 岩井 毅行; 瀬口 栄作; 松永 祐樹*; 河端 智樹; 豊田 政幸*; 飛田 晋一朗*; 平賀 翔吾; 佐藤 義治; et al.
JAEA-Technology 2017-035, 69 Pages, 2018/02
JAEA-Technology-2017-035.pdf:32.92MB
2011年3月11日に発生した東日本大震災による津波に起因した東京電力福島第一原子力発電所事故によって、大量の放射性物質が周辺に飛散した。事故直後より、放射線の分布を迅速かつ広範囲に測定する手法として、航空機等を用いた空からの測定方法が適用されている。福島で培った航空機モニタリングの技術を原子力発電所事故時の対応技術として適用するために、全国の発電所周辺のバックグラウンドモニタリングを実施した。2016年度は、大飯・高浜原子力発電所及び伊方原子力発電所周辺について実施した。ここでは、その結果及び実施によって抽出された技術的課題についてまとめる。
眞田 幸尚; 森 愛理; 岩井 毅行; 瀬口 栄作; 松永 祐樹*; 河端 智樹; 豊田 政幸*; 飛田 晋一朗*; 平賀 翔吾; 佐藤 義治; et al.
JAEA-Technology 2017-034, 117 Pages, 2018/02
JAEA-Technology-2017-034.pdf:25.18MB
2011年3月11日に発生した東日本大震災による津波に起因した東京電力福島第一原子力発電所事故によって、大量の放射性物質が周辺に飛散した。事故直後より、放射線の分布を迅速かつ広範囲に測定する手法として、航空機等を用いた空からの測定方法が適用されている。ここでは、平成28年度に実施した福島第一原子力発電所周辺におけるモニタリング結果についてまとめた。福島第一原子力発電所周辺におけるモニタリング結果は、過去の測定結果からの線量率の変化量を評価し、変化量に寄与する要因について考察した。また、これまで課題となっていた空気中のラドン子孫核種の弁別手法の開発を行い、実際の測定結果に手法を適用して、空気中のラドン子孫核種の測定に与える影響について評価した。さらに、複数の性能の異なったGPSを同時にデータ取得することによって、位置測定誤差による解析結果への影響評価を行った。
杉本 栄三; 森島 淳好; 大島 恵一*; 内藤 奎爾; 西田 啓一*; 豊田 省五*; 堀 新*
JAERI 1051, 51 Pages, 1964/01
この報告書は、、半均質高温ガス冷却炉(熱出力31MV)のヘリウム浄化系の設計書であり、日本原子力研究所半均質炉開発室および物理化学研究室と、財団法人工業開発研究所との共同設計によるものである。物理化学研究室では、発生する核分裂生成物およびヘリウム浄化系へ流入する核分裂生成物の量、放射能、decayheatの計算、工業開発研究所では、装置の設計を主として担当した。ヘリウム浄化系は、常温吸着装置、高温精製装置、低音精製装置および補助装置よりなる、作業の結果、浄化系は既存の活性炭吸着法の技術によって、He中の核分裂生成物およびその他の不純物を全部decayさせるか、吸着除去できることが確認された。この設計は、半均質高温ガス冷却ろの設計(JAERIMemo1198、1199)にもほとんどそのまま採用されている。しかし、本設計はまだ基礎設計の段階であり、いくつかの問題を残しているので、実際に建設するためには、これらを解決する必要があるし、また経済性を向上させるためにさらに改良を加える必要がある。
若井 栄一; 能登 裕之*; 柴山 環樹*; 岩元 洋介; 佐藤 紘一*; 矢野 祥弘*; 吉川 真矢*; 中川 祐貴*; 豊田 晃大; 鬼澤 高志
no journal, ,
本研究では、高エネルギービーム照射環境等で使用される機器の耐久性を高めるために、近年、研究が盛んに進められているハイエントロピー合金(HEA)に関して、Fe系とW系のFe基HEAとW基HEAの作製を試みた。また、本研究では、高強度化を目指すと共に、照射されても低放射化材料となる元素を選択するため、NiやCoは添加しないことにした。Fe基HEAでは、Fe-Mn-Cr-V-Al-C合金を溶解・鋳造後を行い、均質化熱処理(均質化熱処理(1150C, 2h)後に、室温にて3点曲げ試験を実施した。均質化熱処理によって3点曲げ試験では、延性の増加が確認され、超音波速度の計測から、弾性率が低下した。本材料を熱処理(800C, 10分後にWQ)後に、XRD測定をしたところ、BCC構造を持ち、ビッカース硬さは純Wを超える硬さを持つことが分かった。一方、W基HEA材(W-Fe-Si-V-Cr合金)の作製では、粉末を用いたアーク溶解法により試みたところ、ほぼ均質な結晶化した合金を作製できることが分かった。
若井 栄一; 岩元 洋介; 柴山 環樹*; 佐藤 紘一*; 豊田 晃大; 鬼澤 高志; 涌井 隆; 石田 卓*; 牧村 俊助*; 中川 祐貴*; et al.
no journal, ,
加速器標的システム,原子力,航空宇宙等の分野では放射線による構造材や機器の劣化が生じるため、高い耐久性向上や優れた機能を持つ材料開発が期待される。本研究では、放射線場で使用できるイノベーション材料の創出に向け、様々な材料に対し、放射線場での材料内部の欠陥などの状態を正確に計測できる新たな非破壊検査技術の構築を進めている。また、イノベーション材料として、ハイエントロピー合金(HEA)は高強度で且つ延性に富む傾向が知られており、様々な応用が期待されている。本講演では、放射線場でもマルチ同時測定が可能な計測原理の構築とHEAの試作状況を主に、金属等の照射解析状況や進捗などを併せて報告する。
豊田 晃大; 若井 栄一; 鬼澤 高志; 柴山 環樹*; 中川 祐貴*
no journal, ,
316FR鋼は、SUS316のC, N, Pを成分調整することでクリープ強度を向上させた次世代高速炉構造材料の候補材である。高速炉構造材料は高速中性子および熱中性子の照射を受けることから、耐照射性の評価が必要となる。316FR鋼は、照射後引張試験や照射後クリープ試験が実施され、高速増殖原型炉「もんじゅ」の構造材料であるSUS304との比較がなされ、耐クリープ特性が優れていることが分かっているが、照射損傷メカニズムなどの詳細は必ずしも明らかではない。よって本研究では、316FR鋼の耐照射性の理解を深めることを研究目的とし、316FR鋼とSUS304に対し電子線照射による微細組織変化のその場観察などを行った。
北 和之*; 林 奈穂; 五十嵐 康人*; 濱 賢三*; 財前 祐二*; 関山 剛*; 足立 光司*; 吉田 尚弘*; 豊田 栄*; 保坂 健太郎*; et al.
no journal, ,
大気バイオエアロゾルは、東京電力福島第一原子力発電所事故で環境中に放出され土壌・植生に沈着した放射性セシウムが、大気中に再浮遊(再飛散,再放出)される現象に重要な役割を果たしていることが近年の研究で明らかになっている。しかし、どのようなバイオエアロゾルが再浮遊にどれだけ寄与しているかはまだ明らかになっていない。今回、セシウムを吸収・濃縮することが知られている真菌胞子に着目し、主な再浮遊担体となっているかを検討した。福島県浪江町で行ったエアロゾル粒径別サンプリングの結果、粒径2.1
10.2
mの範囲に大気放射性セシウムの約70%と大部分が存在していることが分かった。この粒径範囲は真菌胞子と一致する。大気セシウム放射能濃度とバイオエアロゾルの粒径別濃度は正相関を示し、特に粒径315mの範囲で高い相関を示した。更に放射性セシウム沈着が多い林地において数種類のキノコ胞子のセシウム放射能を測定した。キノコ胞子の1個あたり放射能の中央値は、1.7
10
Bqであり、それを大気中の粒径315mのバイオエアロゾル数濃度にかけ算して求めた大気セシウム放射能濃度は、実際の測定値を大きく上回る。他の地域から運ばれた胞子もあることを考えると、この胞子によって大気中の放射性セシウム濃度が充分説明できることが分かる。
Enrichment study for paddy rice with a focus on its effect on nitrogen cycle林 健太郎*; 長谷川 利拡*; 常田 岳志*; 小野 圭介*; 松田 和秀*; 豊田 栄*; 矢野 翠*; 須藤 重人*; 和穎 朗太*; 松島 未和*; et al.
no journal, ,
水田における開放系大気CO増加(FACE)に関する研究が農業環境技術研究所によって2010年4月に開始された。早期のFACE研究では、COと気温の増加による植物生長,作物収量及び炭素循環への影響を調べるために計画された。これらの目的に加えて、制御環境下での窒素循環の変化を調べるためのFACE研究(FACE-N)が、つくばみらいFACEにおいて3年間実施される。FACE-Nプロジェクトは以下の3つのテーマで構成されている。(1)大気-水田間窒素交換過程、及び(2)土壌-作物システムにおける窒素移行過程の解明するとともに、(3)プロセスベースの精緻な鉛直1次元窒素循環モデルとリモートセンシング及びGIS技術を利用した窒素循環の広域評価モデルを開発する。