Application of analysis for assembly of integrated components to steel member connections towards seismic safety assessment of plant structures

西田 明美; 村上 高宏*; 里田 啓*; 浅野 祐也*; Guo, Z.*; 松川 圭輔*; 大嶋 昌巳*; 中島 憲宏

Transactions of 25th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT-25) (USB Flash Drive), 10 Pages, 2019/08

巨大地震に対する原子力プラント等の耐震安全評価に資するため、プラント構造の地震時挙動を把握し現実的応答評価を可能とすることは重要な課題となっている。プラント構造の地震時挙動に大きな影響を与える部位のひとつに接合部が挙げられる。特に部材接合部のモデル化は従来経験的手法に依存しており、ピンまたは剛とみなして保守的な評価がなされてきた。そこで本研究では、接合部の3次元詳細モデルを活用し、より現実的な挙動を再現するための接合部モデル化手法を開発することを最終目的とする。本論文では、その第一歩として、これまでに開発した3次元詳細解析技術を活用し、鉄骨部材からなるプラント構造の接合部を対象として、接合部の有する現実的な剛性等を把握することを目的とする。複雑に組み合わされた部材からなる接合部の3次元詳細モデルを作成し、パラメトリックスタディを行った結果、プラント構造の接合部仕様によっては半剛接合とみなせることを確認し、接合部の現実的な剛性評価のための見通しを得た。得られた成果を原子炉建屋の屋根トラスや排気塔等の鉄骨構造接合部のモデル化に適用することで、プラント耐震安全性の合理的評価が期待される。

High-power test of annular-ring coupled structures for the J-PARC linac energy upgrade

田村 潤; 青 寛幸; 根本 康雄; 浅野 博之*; 鈴木 隆洋*

Journal of the Korean Physical Society, 66(3), p.399 - 404, 2015/02

https://doi.org/10.3938/jkps.66.399

J-PARCリニアックでは、ACS加速空洞を用いることによって、そのエネルギーを181MeVから400MeVまで増強することを計画している。全25台の空洞全てについて大電力試験を行う予定であったが、2011年の東日本大震災により、約2年間大電力試験を中断した。震災復旧後、2台の空洞(M01およびM11)について大電力試験を行い、加速電場で定格の15-20%増しの電力を投入することができた。M01については、約6年前に大電力試験を行っていたため、コンディショニングに要した時間が大幅に短縮された。M11は、電力入力部における結合度調整のための容量性アイリスが設置された空洞であるが、このアイリス部における温度および放電発生頻度の上昇がないことを確認した。残留ガスによるビームロス低減という視点からも、十分低い圧力を達成することができた。ビームコミッショニング前の約一か月間にわたるコンディショニングによって、より安定した運転が可能になると期待できる。

Occurrence and potential activity of denitrifiers and methanogens in groundwater at 140 m depth in Pliocene diatomaceous mudstone of northern Japan

勝山 千恵*; 梨本 裕晃*; 永翁 一代*; 石橋 朋剛*; 古田 一期*; 木下 剛*; 吉川 英樹; 青木 和弘; 浅野 貴博*; 佐々木 祥人; et al.

FEMS Microbiology Ecology, 86(3), p.532 - 543, 2013/12

https://doi.org/10.1111/1574-6941.12179

嫌気性微生物活性は地下環境に影響を与える。本研究では140mの深度の2つのボアホールから低酸素濃度の地下水を採取し脱窒菌とメタン生成菌の活性について調査した。脱窒菌活性はNをトレーサとしてボアホール環境にて測定し、メタン生成菌については16S rRNAの遺伝子解析により存在を確認した。メタンの安定同位体の分析値から溶存メタンは微生物活用由来であることが分かったが、本メタン生成菌の培養中には発生が確認できなかった。地下140m深の地下水中には酸素が含まれておらず、Ehが-144から6.8mVを示し、脱窒菌の活性が有意な環境であることが分かった。

Microprocessing of arched bridge structures with epoxy resin by proton beam writing

高野 勝昌*; 麻野 敦資*; 前吉 雄太*; 丸井 裕美*; 大道 正明*; 佐伯 昭紀*; 関 修平*; 佐藤 隆博; 石井 保行; 神谷 富裕; et al.

Journal of Photopolymer Science and Technology, 25(1), p.43 - 46, 2012/07

https://doi.org/10.2494/photopolymer.25.43

The proton beam writing (PBW) with energy of several MeV ranges is a unique tool of three-dimensional microprocessing for a polymer material. Three-dimensional structures like a bridge structure can be fabricated by the double exposures of PBW with two deferent energies followed by the one-time development using etching solution. In this study, the fabrication of an arched bridge was attempted by means of the supercritical drying with liquid carbon dioxide to a SU-8 photoresist film, as the polymer material, coated on a substrate of epoxy sheet, after the PBW process. In the exposures, two patterns of bridge girders and piers were written with 0.5 and 3 MeV proton beams to the SU-8 photoresist films, respectively. After these writings, the photoresist films were developed with the solution of diacetone alcohol and rinsed with the solution of isopropyl alcohol. Then the supercritical drying with liquid carbon dioxide was used at 12 MPa, 40C. As the results, the bridge structures with curved girders to the vertical direction were formed due to the swelling effect of the photoresist film on the drying. In the conference, the microprocessing method of the bridge structure and the swelling effect of the photoresist film will be represented in detail.

Fabrication of concave and convex structure array consisted of epoxy long-nanowires by light and heavy ion beams lithography

高野 勝昌*; 杉本 雅樹; 麻野 敦資*; 前吉 雄太*; 丸井 裕美*; 大道 正明*; 佐伯 昭紀*; 関 修平*; 佐藤 隆博; 石井 保行; et al.

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 37(2), p.237 - 240, 2012/06

https://doi.org/10.14723/tmrsj.37.237

A three dimensional microfabrication technique for polymer films has been investigated on the basis of fabricating micrometer structures composed of the fine wire structures which were fabricated by the chemical reaction induced along ion tracks of heavy ions with the energy of hundred MeV. In this study, we propose a new hemispherical microfabrication technique of epoxy resin for the fabrication of optical lenses using two times irradiation technique combining proton beam writing and low fluence irradiation of heavy ion beam. At first, an epoxy resin films composed of an etching and a non-etching layers of epoxy resin were irradiated at a frame pattern using a 3 MeV focused proton beam. At second, the low fluence irradiation of 450 MeV Xe was performed by a raster line scanning with oblique angle of 45 degree. Finally, the non-irradiated area of the etching layer of the films were etched by the developer. The observation of the etched films showed that the dome-like structures arrayed with a grid were formed on the non-etching layer of the epoxy resin films. The more detailed observation showed that each dome was composed of the fine wire structures formed by cross-linking reactions induced along the Xe tracks. The domes are expected to function as optical condenser-lenses.

地層処分における微生物影響評価に関する研究,2(共同研究)

栃木 善克; 吉川 英樹; 青木 和弘; 油井 三和; 浅野 貴博*; 本條 秀子*; 萩沼 真之*; 川上 泰*; 鈴木 和則*

JAEA-Research 2008-025, 55 Pages, 2008/03

JAEA-Research-2008-025.pdf:8.55MB

本報告では、(独)日本原子力研究開発機構及び(財)産業創造研究所による共同研究「地層処分における微生物影響評価に関する研究」の平成18年度における成果をまとめた。同研究は、地層処分場のバリア性能に及ぼす微生物活動の影響評価技術を高度化し、処分技術の信頼性向上に資することを目的として実施した。数値解析コード(MINT)による解析に供することを目的として、幌延深地層研究センターの調査フィールドに設けた地下水化学・微生物影響評価目的の観測井から地下水・岩石試料を採取し、地下水組成・微生物量の安定性を評価するための解析を実施した。解析の結果、地下水化学・微生物量への影響は比較的低いことを示唆する結果が得られた。特に、溶存メタン・メタン生成菌・硫酸還元菌(SRB)及び硫酸イオンにその傾向が見られることから、評価対象の掘削井は浅い環境にもかかわらず、微生物共存によって低い酸化還元電位の環境が安定であることを示唆するものである。

Novel UV-induced photografting process for preparing poly(tetrafluoroethylene)-based proton-conducting membranes

浅野 雅春; Chen, J.; 前川 康成; 坂村 高洋*; 久保田 仁*; 吉田 勝

Journal of Polymer Science, Part A; Polymer Chemistry, 45(13), p.2624 - 2637, 2007/07

紫外線グラフト重合及びスルホン化技術を併用することによるPTFEをベースにしたプロトン伝導性電解質膜を開発した。紫外線照射によりスチレンモノマーをPTFEフィルム内部まで均一にグラフトさせることができた。得た電解質膜を評価したところ、低グラフト率(10%)にもかかわらず、ナフィオンと同程度のプロトン伝導性を持つ電解質膜であることがわかった。また、紫外線照射法はPTFEフィルムに与える損傷が少ないため、従来の放射線法に比べてより高強度な電解質膜を得ることができた。

Preparation of ETFE-based fuel cell membranes using UV-induced photografting and electron beam-induced crosslinking techniques

Chen, J.; 浅野 雅春; 前川 康成; 坂村 高洋*; 久保田 仁*; 吉田 勝

Journal of Membrane Science, 283(1-2), p.373 - 379, 2006/10

https://doi.org/10.1016/j.memsci.2006.07.008

UV照射によるスチレングラフトプロセス及び電子線によるグラフト膜架橋導入を併用して新規な燃料電池用電解質膜の合成法を開発した。グラフトプロセスでは、ガス相及び液相でのスチレンのグラフト化を検討した。スチレンをグラフトしたETFE膜を電子線照射することで、架橋構造導入による耐久性向上が実現できた。本論文の特徴は、(1)UVグラフト法によるスチレンのETFE膜全体へのグラフト化,(2)合成した電解質膜の高プロトン導電性,(3)ガス相グラフト法より液相グラフト法で合成した電解質膜の高導電性,(4)これらの電解質膜の異方性プロトン導電性,(5)電子線架橋による耐久性向上と電解質膜表面への高濃度導電基の確保である。

Polytetrafluoroethylene-based proton-conducting membranes prepared by ultraviolet-induced photografting

Chen, J.; 浅野 雅春; 前川 康成; 坂村 高洋*; 久保田 仁*; 吉田 勝

Electrochemical and Solid-State Letters, 9(11), p.G326 - G329, 2006/00

https://doi.org/10.1149/1.2344827

紫外線を利用した燃料電池用PTFE系電解質膜の作製を試み、得られた膜の特性を評価した。紫外線照射により、PTFE膜内部までスチレンをグラフト重合することに成功した。7%と低いグラフト率にもかかわらず、ナフィオンと同程度のプロトン導電性を持つ電解質膜を得た。また、機械的強度が、従来放射線法で得られたPTFE系電解質膜により優れていることが確認できた。

Measurement of absolute intensity for high energy SR photons using calorimeter

浅野 芳裕; 岸 紀行*; 森谷 隆広*

AIP Conference Proceedings 705, p.564 - 567, 2004/00

https://doi.org/10.1063/1.1757859

放射光ビームの光子数絶対値を知ることができれば、放射光実験の精度を格段に向上させるだけでなく、ビーム強度を定量的に議論できることにより照射実験等への応用範囲を広げることができる可能性がある。従来、放射光ビーム強度の絶対測定には熱量計(1)や自由空気電離箱が用いられてきた。これらは数10keV以下の光子を対象としており、SPring-8で得られる100keV以上の高エネルギー光子に対して誤差が大きく、正確な値が得られていなかった。そこで200keV近辺の高エネルギー光子も正確に計測できるように金製の放射光ビーム吸収体を装備した熱量計を整備した。装着された金製放射光ビーム吸収体は200keVの光子エネルギーを98%以上吸収することができる。この熱量計を用いて174keV光子ビームの絶対強度を測定した。併せて、自由空気電離箱及びSi-PINフォトダイオードと比較測定を実施した。