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齋藤 雄也; 棚井 憲治; 菊池 広人*; 平井 卓*; 西村 繭果*
JAEA-Research 2008-010, 35 Pages, 2008/03
JAEA-Research-2008-010.pdf:15.56MB
我が国の地層処分概念では、地震・活断層の影響等、地層処分システムに著しい影響を及ぼす可能性のある天然現象については、サイト選定によってその影響を避けることを基本としている。これに対し、万が一断層によるずれ変位が生じる場合を想定して、人工バリア性能の限界状態を把握することも重要であると考えられる。そのため、本研究では発生頻度,規模が小さいため事前調査で発見することが困難であるC級断層が人工バリアを直撃した場合を想定し、模型実験とシミュレーション解析を行い、人工バリアに及ぼす影響について検討してきた。本稿では、断層変位速度の影響を評価するため、速度を変えた実験を行い、実験データの拡充を図るとともに、シミュレーション解析の精度向上のための検討を行った。その結果、断層変位速度を100mm/sから1/10の10mm/sにした結果、緩衝材外周部で観測される土圧が20%程度減少することがわかった。また、数値解析においては、周辺岩盤の透水係数を適切に評価することが重要であることが明らかとなった。
棚井 憲治; 神徳 敬*; 菊池 広人*; 西村 繭果; 松本 一浩*; 青柳 茂男; 油井 三和
JAEA-Research 2006-035, 32 Pages, 2006/06
JAEA-Research-2006-035.pdf:3.46MB
国が策定する緩衝材に関わる安全基準、指針等に資するため、廃棄体支持性,オーバーパックの保護、放射性核種の移行抑制、岩盤の保護という緩衝材の性能保証項目に対し、現状の評価方法を確認し、ツールの整備状況として一覧表形式でまとめた。また、一覧表に記載した評価ツール内容の具体例を示した。示している内容は、緩衝材の基本特性(緩衝材膨潤特性,力学特性,透水特性)、緩衝材の変形・変質の長期挙動に関する現象(クリープ現象、緩衝材の流出、岩盤への侵入、緩衝材の変質に関する長期安定性)、緩衝材のガス透気回復挙動、コロイド影響評価、岩盤の力学的変形挙動であり、それぞれの項目で確認する具体的内容、評価方法(実験による確認により評価がなされるもの、実験式及びデータベースから推定されるもの、モデル計算より導出するもの)の種類、研究の概要及びその最新の結果を示した。
21年度)を対象とした工学技術の適用性検討に関する計画案青柳 茂男; 油井 三和; 棚井 憲治; 川上 進; 藤田 朝雄; 谷口 直樹; 柴田 雅博; 小西 一寛; 西村 繭果; 菊池 広人*; et al.
JAEA-Review 2006-014, 61 Pages, 2006/03
JAEA-Review-2006-014.pdf:5.03MB
日本原子力研究開発機構(以下、「原子力機構」という)では、北海道の天塩郡幌延町にて、堆積岩を対象とした幌延深地層研究計画を進めている。幌延深地層研究計画は、平成17年度より、地下研究施設の建設に伴い、地上からの調査段階(第1段階)から坑道掘削時の調査研究段階(第2段階)へと移行していく。一方、原子力機構では、これまで工学技術の基盤技術開発として、「わが国における高レベル放射性廃棄物地層処分の技術的信頼性; 地層処分研究開発第2次取りまとめ」で示した一連の工学技術をベースとしつつ、幌延地区の地上からの調査段階で得られた地質環境条件を対象として工学技術の具体的な地質環境への適用性検討を行ってきた。今後は、工学技術の基盤技術開発として、幌延深地層研究計画の進捗に併せて、第2段階を通じた工学技術の具体的な地質環境への適用性検討を進め、それらの成果を体系的に整理し提示していく必要があると考える。よって、本報告書では、現時点の幌延の地下施設の建設工程及び「幌延深地層研究計画; 地下施設を利用した第2,第3段階における調査試験計画案」に基づき、幌延深地層研究計画の第2段階のうち、平成17年度から平成21年度までの5年間に焦点をあてた工学技術の適用性検討に関する研究計画を、個別研究課題ごとに整理し立案した。なお、本計画は、今後、幌延の地下施設の施工状況や最新の動向を踏まえ随時変更する可能性があるとともに、今後より詳細化していく必要がある。
青柳 茂男; 小田 好博; 笹本 広; 柴田 雅博; 棚井 憲治; 谷口 直樹; 西村 繭果; 藤崎 淳; 菊池 広人*; 松本 一浩*
放射性廃棄物安全研究年次計画(平成13年度平成17年度)研究成果報告集, p.179 - 203, 2006/03
具体的な地質環境条件を対象に人工バリアや地下施設に対して、長期予測モデルの検証等を行い、安全評価基準・指針類の策定及び安全評価モデル・データの信頼性向上に資することを目的として、(1)緩衝材の長期物理的・化学的安定性に関する研究,(2)オーバーパックの腐食挙動に関する研究,(3)ガス移行挙動に関する研究,(4)岩盤長期変形挙動に関する研究,(5)再冠水挙動に関する研究に関する現象モデル及びデータの検証を室内において実施した。これらの研究により、幌延の地下水条件や海水系地下水条件を対象としたデータの拡充や関係式の一般化,現象評価モデルの信頼性の向上を図った。さらには熱-水-応力-化学連成プロトタイプコードを構築した。
都筑 和泰; 木村 晴行; 川島 寿人; 佐藤 正泰; 神谷 健作; 篠原 孝司; 小川 宏明; 星野 克道; Bakhtiari, M.; 河西 敏; et al.
Nuclear Fusion, 43(10), p.1288 - 1293, 2003/10
被引用回数：39 パーセンタイル：73.93(Physics, Fluids & Plasmas)JFT-2Mでは、原型炉のブランケット構造材料の候補である低放射化フェライト鋼とプラズマとの適合性を調べる実験を進めてきている。昨年度にはフェライト鋼内壁を真空容器内に全面的に設置する作業を行い、今年度より実験を開始している。プラズマ生成,制御は問題なく行われ、金属不純物の放出も検出限界以下であった。改善閉じ込め(Hモード)も実現され、そのしきいパワーもこれまでと同等であった。プラズマ安定性に関してもこれまでの所悪影響は観測されておらず、規格化
が3を超える放電との共存性も示された。高速イオンのリップル損失に関しても顕著な低減が実証された。以上のように、フェライト鋼の悪影響は小さく、有望な結果を得ている。JFT-2Mでは、その他にも先進的、基礎的な研究を行っている。先進的粒子供給手法であるコンパクトトロイド(CT)入射実験においては、再現性よくプラズマ中へ入射が行われ、CT入射に伴う密度の急上昇が初めて明確に観測された。
齋藤 雄也; 棚井 憲治; 菊池 広人*; 平井 卓*; 西村 繭果*
no journal, ,
我が国の地層処分概念では、地震・活断層の影響等、地層処分システムに著しい影響を及ぼす可能性のある天然現象については、サイト選定によってその影響を避けることを基本としている。これに対し、万が一断層によるずれ変位が生じる場合を想定して、人工バリア性能の限界状態を把握することも重要であると考えられる。そのため、本研究では発生頻度,規模が小さいため事前調査で発見することが困難であるC級断層が人工バリアを直撃した場合を想定し、模型実験とシミュレーション解析を行い、人工バリアに及ぼす影響について検討してきた。本稿では、断層変位速度の影響を評価するため、速度を変えた実験を行い、実験データの拡充を図るとともに、シミュレーション解析の精度向上のための検討を行った。その結果、断層変位速度を100mm/secから1/10の10mm/secにした結果、緩衝材外周部で観測される土圧が10%程度減少することがわかった。また、数値解析においては、周辺岩盤の透水係数を適切に評価することが重要であることが明らかとなった。
豊嶋 厚史; 大江 一弘; Li, Z.*; 浅井 雅人; 佐藤 望; 佐藤 哲也; 菊池 貴宏; 金谷 佑亮*; 北辻 章浩; 塚田 和明; et al.
no journal, ,
電気化学クロマトグラフィーを用いたメンデレビウム(Md)の電気化学的研究について発表する。原子力機構タンデム加速器施設において、
Cm(
B,4
)反応によって
Mdを合成した。電極に負電圧を印可すると、Mdは0.1M HCl水溶液によって溶出した。この溶離挙動はSr
やEuに類似しており、最も安定なMd
からMdへの還元に成功したことを明確に示している。また、Mdの還元割合の変化から還元電位を標準水素電極に対して-0.18Vと決定した。
豊嶋 厚史; Li, Z.*; 浅井 雅人; 佐藤 望; 佐藤 哲也; 大江 一弘; 菊池 貴宏; 金谷 佑亮*; 北辻 章浩; 塚田 和明; et al.
no journal, ,
本研究では、フロー電解クロマトグラフ法を用いて101番元素メンデレビウム(Md)の酸化還元電位を測定した。原子力機構タンデム加速器においてCm(B, 4)反応により半減期27分のMdを合成した。KCl/Heガスジェット法により核反応生成物を化学室に搬送した後、HDEHPカラムを用いてKClを除去した。その後、フロー電解カラム装置を用いて0.10M HCl水溶液中におけるMdの溶離挙動を調べた。Ag/AgCl参照電極に対して-0.3Vから-0.6Vまでの電圧をカラム電極に印加した。印加電圧-0.3Vでは、Mdの溶離挙動は
Bkと同じであった。これは、この電圧ではMdが2価に還元されていないことを示している。一方、-0.6Vでは、MdはSrと類似した溶離挙動を示した。この挙動は、MdをMdに還元することに成功したことを示している。これらの印加電圧の変化に対するMdの挙動の変化から、その酸化還元電位を-0.40
0.03Vと決定した。
豊嶋 厚史; Li, Z.*; 浅井 雅人; 佐藤 哲也; 菊池 貴宏*; 金谷 佑亮*; 北辻 章浩; 塚田 和明; 永目 諭一郎; Sch
del, M.; et al.
no journal, ,
メンデレビウム(Md)の酸化還元挙動をフロー電解クロマトグラフィーにより調べた。原子力機構タンデム加速器において、Cm(B,4n)Md反応により合成したMdを用い、0.1M HCl水溶液中でフロー電解カラム装置を用いて電解還元実験を行った。クロマトグラフカラムへ適切な負電圧を印加することにより、最も安定なMdがMdに還元されることを観測した。Md=Md+e
反応に対する酸化還元電位を標準水素電極系に対して-0.160.05Vと決定できた。
Schdel, M.; 豊嶋 厚史; Li, Z.*; 浅井 雅人; 佐藤 望; 菊池 貴宏; 金谷 佑亮; 北辻 章浩; 塚田 和明; 永目 諭一郎; et al.
no journal, ,
The redox behavior of mendelevium (Md) was studied using a flow electrolytic chromatography apparatus. It was clearly observed that, applying appropriate potentials on the chromatography column, the most stable Md is reduced to Md. The redox potential of the Md = Md + e couple was determined to be -0.16 0.05 V vs. a normal hydrogen electrode.
中村 進一*; 鈴井 伸郎; 菊池 優香*; 佐々木 彩*; 石井 里美; 尹 永根; 河地 有木; 頼 泰樹*; 服部 浩之*; 藤巻 秀
no journal, ,
これまでの研究で、アブラナの葉への部位特異的なグルタチオン(還元型:GSH)の施用が、植物体の地上部におけるZn蓄積量を増加させる現象を確認している。本研究ではこの現象の分子メカニズムの解明を目指して、GSH施用が植物の亜鉛動態に及ぼす影響を調べた。葉にGSHを10日間添加したアブラナの葉,根,篩管液および導管液のZn濃度を原子吸光法を用いて調べた。また、ポジトロンイメージング技術および
Znを用いて、GSHの葉への添加が植物体内におけるZn動態に及ぼす影響を可視化し、その画像データの解析を行った。GSH添加区の植物では、対照区の植物と比べて、根におけるZn分布に変化がみられた。処理区の植物の根では細胞壁画分のZn存在割合が減少し、細胞質画分のZn存在割合が増加していた。また、Znの長距離輸送を導管液・篩管液を採取して調べたところ、篩管液Zn濃度には影響は見られなかったが、導管液Zn濃度はGSH処理によって増加していた。これらの実験結果は、葉へのGSH処理が根におけるZn動態を変化させ、導管へのZnの積み込みを活性化した結果として、地上部へのZnの蓄積量が増加したことを示唆している。さらに、ポジトロンイメージング実験においても、これらの考察を支持する実験結果を得ることができている。
中村 進一*; 鈴井 伸郎; 菊池 優香*; 柴田 成子*; 石井 里美; 尹 永根; 河地 有木; 頼 泰樹*; 服部 浩之*; 藤巻 秀
no journal, ,
これまでの研究で、アブラナの葉への還元型グルタチオン(GSH)の施用が、植物体の地上部におけるZn蓄積量を増加させる現象を確認している。本研究ではこの現象の分子メカニズムの解明を目指して、葉へのGSHの施用が篩管内を長距離移行する物質に及ぼす影響を調べた。まず、GSHを葉面塗布したアブラナにZn-65を含む水耕液を投与し、ポジトロンイメージング装置を用いて亜鉛の動態を可視化した。その結果、GSH処理植物では、対照区と比較して、亜鉛の吸収と地上部への移行が増加していることが確認された。次に、GSHの葉面塗布処理を10日間行ったアブラナから篩管液を採取し、GSHやタンパク質の濃度や組成を測定した。その結果、GSH処理植物から採取した篩管液のGSH濃度は、対照区と比べて、増加傾向を示した。一方、葉に酸化型グルタチオン(GSSG)処理を行った植物から採取した篩管液のGSH濃度は減少傾向を示しており、与えるグルタチオンの化学形態によってその応答が異なっていた。また、篩管液中のGSHとGSSGの存在比も葉へのGSH処理に応答し、変化していた。これら結果は、グルタチオン自体が篩管内を長距離移行するシグナルである可能性を示唆している。また、葉へのGSH処理に応答して存在量が変化する複数の篩管液タンパク質についても報告する。
