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石見 明洋; 勝山 幸三; 前田 宏治; 永峯 剛; 浅賀 健男; 古屋 廣高
Journal of Nuclear Science and Technology, 49(12), p.1144 - 1155, 2012/12
被引用回数：8 パーセンタイル：52.49(Nuclear Science & Technology)照射された燃料ペレット内の状態を把握するため、原子力機構で開発してきたX線CT技術の改良を行った。本技術の改良では、高感度Si半導体検出器の導入、コリメータスリットの微細化及びX線線源形状の最適化を行った。また、画像解析コードについても中心空孔解析手法の改良や密度識別手法を新たに導入した。本改良によって、照射済燃料集合体等の高解像度X線CT画像を取得することに成功した。また、中心空孔の解析精度が向上し、燃料ペレット内の密度識別についても可能になった。
土橋 邦生*; 清水 泰生*; 松崎 晋一*; 長嶺 竹明*; 佐藤 隆博; 大久保 猛; 横山 彰人; 石井 保行; 神谷 富裕; 荒川 和夫*; et al.
JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 87, 2012/01
In-air microparticle-induced X-ray emission (in-air micro-PIXE) analysis is based on irradiation of specimens with a proton ion microbeam, and has been modified for biological application. Two-dimensional analysis and quantitative analysis using the system confirmed that asbestos induced apoptosis by upregulating Fas expression and also revealed the accumulation of CD163-expressing macrophages in the lungs of patients with asbestosis. By quantitative comparison of the area of Fas or CD163 expression and the Fas- or CD163-negative area in asbestos lung tissue, the harmful levels which caused the expression of Fas or CD163 could be estimated on Silica, Ferrous iron, and Magnesium deposition. These results indicate that the system could be very useful for investigating the pathogenesis of inhaled asbestos-induced immune reactions and for determining harmful levels of asbestos.
市川 正一; 芳賀 広行; 菊川 清秀*; 深作 博信*; 黒澤 洋一*; 勝山 幸三; 前田 宏治; 永峯 剛
JAEA-Technology 2011-020, 32 Pages, 2011/07
JAEA-Technology-2011-020.pdf:6.56MB
高速実験炉「常陽」で照射された炉心燃料集合体の解体手法の高度化を図った。この解体手法の高度化により、燃料ピン下部端栓を切断せずに照射済み炉心燃料集合体から燃料ピンを取り出すことが可能になった。炉心燃料集合体を解体した後、取り出した燃料ピンを選定し、照射リグに組み込むことで再び「常陽」で照射することも可能となった。これにより高燃焼燃料及び高中性子照射材料に関する照射データを得る可能性を得た。
勝山 幸三; 石見 明洋; 永峯 剛; 浅賀 健男
検査技術, 16(2), p.12 - 18, 2011/02
原子炉で使用した燃料集合体内部の健全性確認を非破壊で行える高エネルギーX線CT検査装置の高解像度化に成功した。これまで、燃焼により変化した燃料ペレットの状況の観察には破壊試験が必要であったが、本装置によって燃料集合体形状のまま短時間で観察することが可能となった。本装置は、原子炉燃料のみならず詳細な内部観察が必要とされる高密度・厚物の構造物の非破壊検査への適用も期待される。
勝山 幸三; 永峯 剛; 古屋 廣高
IEEE Transactions on Nuclear Science, 57(5), p.2714 - 2718, 2010/10
被引用回数：1 パーセンタイル：12.12(Engineering, Electrical & Electronic)高速実験炉「常陽」で照射した炉心燃料集合体のX線CT試験を実施し、得られたCT断面像から燃料集合体内の燃料ピンの配置状況や燃料ペレット内の中心空孔形成状況を定量化した。
勝山 幸三; 石見 明洋; 永峯 剛; 浅賀 健男
Proceedings of 47th Annual Meeting of the Working Group "Hot Laboratories and Remote Handling" (HOTLAB 2010) (CD-ROM), 4 Pages, 2010/09
高速炉で照射した燃料集合体の内部構造物の検査などを目的としてX線CT検査技術を照射済燃料集合体の非破壊試験に適用し、新しい照射後試験技術として確立した。本技術では、照射済燃料集合体からの
線放出の影響を低減するため、高出力高エネルギーX線発生源を採用するとともに、X線発生源が短いパルス状のX線を発生できることに着目し、それと同期したX線検出システムを採用することにより、世界で初めて照射済燃料集合体のCT画像を取得した。本研究では、さらにこの検出器系の高度化等を実施し、X線CT検査技術の高解像度化を図り、燃料ペレットの組織変化などの内部観察に成功した。本報告では、高解像度X線CT検査技術の確立と得られた照射済燃料集合体の高解像度X線CT画像について報告する。
勝山 幸三; 石見 明洋; 前田 宏治; 永峯 剛; 浅賀 健男
Journal of Nuclear Materials, 401(1-3), p.86 - 90, 2010/06
被引用回数：4 パーセンタイル：30.63(Materials Science, Multidisciplinary)高速実験炉「常陽」で照射した燃料ピンのパンクチャ試験を実施し、燃料ペレットから放出されたヘリウム量を測定した。その結果、燃焼度に比例してヘリウム放出量が増加することを確認するとともに、製造時の
Amの含有量も影響していることを確認した。
松崎 晋一*; 清水 泰生*; 土橋 邦生*; 長嶺 竹明*; 佐藤 隆博; 大久保 猛; 横山 彰人; 石井 保行; 神谷 富裕; 荒川 和夫*; et al.
International Journal of Immunopathology and Pharmacology, 23(1), p.1 - 11, 2010/01
In-air micro-particle induced X-ray emission (in-air micro-PIXE) analysis is based on irradiation of specimens with a proton ion microbeam, and has been utilized for biological application. Two-dimensional analysis and quantitative analysis using the system confirmed that asbestos induced apoptosis byupregulating Fas expression and also revealed the accumulation of CD163-expressing macrophages in the lungs of patients with asbestosis. By quantitative comparison of the area of Fas or CD163 expression and the Fas- or CD163-negative area in asbestos lung tissue, the harmful levels which caused the expression of Fas or CD163 could be estimated on Si, Fe, and Mg (the components of asbestos) deposition. These results indicate that the system could be useful for investigating the pathogenesis of inhaled particle-induced immune reactions and for determining harmful levels of exogenous agents.
勝山 幸三; 前田 宏治; 永峯 剛; 古屋 廣高
Nuclear Technology, 169(1), p.73 - 80, 2010/01
被引用回数：3 パーセンタイル：24.08(Nuclear Science & Technology)高速実験炉「常陽」で照射した燃料集合体の3次元X線CT画像の取得に成功し、あらゆる角度から照射した燃料集合体の内部状況観察が可能となった。また、燃料ペレット内の中心空孔発生状況も観察できることを確認し、3次元X線CT画像から軸方向における中心空孔の形成状況を明らかにした。これにより、これまで破壊試験で実施してきた観察の多くが非破壊試験で実施可能となり、照射後試験の迅速化、効率化、低価格化に貢献した。
宮地 紀子; 勝山 幸三; 永峯 剛
Proceedings of 46th Annual Meeting of "Hot Laboratories and Remote Handling" Working Group (HOTLAB 2009) (CD-ROM), 5 Pages, 2009/09
照射された高速炉用燃料ピン被覆管の健全性を、非破壊で確認するための技術開発を進めてきた。本試験では、高速実験炉「常陽」で照射した燃料ピンを対象に、被覆管内面腐食の確認を目的として渦電流探傷を行い、同技術を用いた腐食探傷の可能性を検討した。非照射模擬燃料被覆管を対象とした腐食探傷の結果、周波数32kHzを用いて30
m程度の腐食箇所を探傷できる結果を得た。また渦電流信号値と被覆管肉厚の間には相関があり、被覆管肉厚が減少すると信号値が大きくなる傾向を示した。「常陽」で照射した燃料ピンの腐食を探傷した結果、腐食が最大でも14mと小さく、渦電流信号から腐食箇所を確認することはできなかった。しかし、本試験では被覆管の物理的変化が、信号に影響を及ぼす可能性があることが示唆された。
坂本 直樹; 吉川 勝則; 櫛田 尚也; 勝山 幸三; 永峯 剛
Proceedings of 46th Annual Meeting of "Hot Laboratories and Remote Handling" Working Group (HOTLAB 2009) (CD-ROM), 5 Pages, 2009/09
日本原子力研究開発機構の照射燃料集合体試験施設(Fuels Monitoring Facility:以下「FMF」)は、高速実験炉「常陽」など高速炉で照射したプルトニウム含有燃料集合体の照射後試験を行うための施設として1978年にホットインした。FMFは、使用済燃料を集合体単位で取扱うために、高い遮へい性能のあるホットセルを有するだけでなく、大型のホットセル(試験セル)を設置している。そして、この試験セル内は、集合体や燃料ピンの解体時に試験試料の酸化等の影響をなくすため、常時、窒素ガス雰囲気になっていることが特徴である。一方、試験セル内に設置されている機器は、経年劣化に加えて高放射線による劣化が著しいため、性能を維持するためには定期的なメンテナンスが必要である。しかし、被ばくの観点から作業員がセル内で作業することは困難であるため、セル外から遠隔でメンテナンスできるように設計されている。本報では、セル内クレーン設備を中心としたFMFの遠隔保守技術の有効性と、この約30年間に渡る遠隔保守の実績について報告する。
石見 明洋; 勝山 幸三; 阿部 和幸; 永峯 剛; 中村 保雄
JAEA-Technology 2009-003, 58 Pages, 2009/05
JAEA-Technology-2009-003.pdf:8.95MB
高速実験炉「常陽」にてマイナーアクチニド含有MOX燃料の照射試験を実施した。今回の試験では、アメリシウムを3%及び5%含有したAm-MOX燃料とアメリシウム及びネプツニウムを各2%含有したNp/Am-MOX燃料を用いた。照射試験は高線出力での短期照射(10分間及び24時間照射)を実施し、「常陽」において最大線出力約430W/cmを達成した。照射後、照射燃料集合体試験施設において燃料ピンの照射後試験を実施した。X線CT検査の結果、10分間照射では燃料中央付近に密度低下が予測され、24時間照射では燃料中央に明確に中心空孔の形成が確認された。
佐々木 新治; 阿部 和幸; 永峯 剛
JAEA-Conf 2008-010, p.362 - 371, 2008/12
FBR燃料集合体ラッパ管の変形を測定するため、革新的な技術を開発し、原子力機構大洗のFMFにあるホットセルに設置した。この装置の性能を確認するために、高速実験炉「常陽」で照射された高燃焼度集合体のラッパ管を測定した。これまで使用していた装置では、対面間寸法は3点だけを軸方向に沿って測定していた。一方、開発した技術による装置はラッパ管の外表面の対面間寸法を横方向に沿って連続的に測定する。この技術を用いて、ラッパ管の変形の詳細な分析ができるようになった。
阿部 和幸; 小林 孝*; 梶間 久司*; 吉川 勝則; 永峯 剛; 中村 保雄
JAEA-Technology 2008-008, 53 Pages, 2008/03
JAEA-Technology-2008-008.pdf:19.28MB
高速実験炉「常陽」材料照射用実験装置2号機(MARICO-2: Material Testing Rig with Temperature Control)はODSフェライト鋼など高速炉用燃料被覆管材として有望な材料の継続照射試験を行うためのものであり、コンクリート等による十分な放射線遮蔽能力を有するセル内にて再組立を行う必要があった。しかし、全長約11mと長尺の装置であること,遠隔操作による六角管の溶接が必要であることなどから従来のFMFにおける再組立技術が適用できない。そこで、MARICO-2再組立のための装置の整備、及び遠隔操作による再組立手順を確立した。
勝山 幸三; 永峯 剛; 中村 保雄; 浅賀 健男; 古屋 廣高
Transactions of the American Nuclear Society, 97(1), p.620 - 621, 2007/11
高速炉で照射した燃料集合体の横断面CT画像を合成することにより、三次元画像を取得することに成功した。この技術を利用することにより燃料集合体内の変形状況等が容易に把握できるようになった。また、取得した三次元画像から軸方向の中心空孔の形成状況を連続的に観察することが可能となった。
三澤 丈治; 大貫 晃; 光武 徹*; 勝山 幸三; 三澤 進*; 永峯 剛; 中村 保雄; 秋本 肇
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM), 8 Pages, 2007/04
In this study, the rod positions in the rod bowing test section were measured using the high energy X-ray computer tomography (X-ray-CT). Based on the measured rod positions data, the subchannel analysis by the NASCA code was performed, in order to investigate applicability of the NASCA code to BT estimation of the rod bowing test section, and influence of displacement from design-based rod position upon BT estimation by the NASCA code.
宮地 紀子; 永峯 剛; 勝山 幸三
JAEA-Technology 2006-036, 41 Pages, 2006/06
JAEA-Technology-2006-036.pdf:3.91MB
照射された高速炉用燃料ピン被覆管の健全性を非破壊にて確認するために、渦電流探傷技術の開発を行っている。本試験では、15Ni-15Cr-Ti鋼非照射模擬燃料被覆管及び「常陽」で照射した同仕様の燃料ピンを対象に、被覆管内面腐食探傷を目的として、渦電流探傷試験を実施した。非照射模擬燃料被覆管の腐食探傷の結果、周波数32kHzを用いて腐食箇所を探傷できる結果を得た。また、被覆管肉厚と渦電流信号には相関があり、肉厚が小さくなると信号は大きくなる傾向を示した。「常陽」で照射した燃料ピンの渦電流探傷試験の結果、腐食が小さく、渦電流信号からは腐食箇所を確認することはできなかった。しかし本試験では、冷却材であるナトリウムによる被覆管外面の腐食が信号に影響を及ぼしていることが示唆された。また、照射による被覆管の電磁気的特性の変化に加えて、FPガスやPCMI(ペレットと被覆管の機械的相互作用)による被覆管内圧も信号に影響を及ぼす可能性が高いことが示唆された。
勝山 幸三; 永峯 剛; 中村 保雄; 松元 愼一郎; 浅賀 健男; 古屋 廣高
Transactions of the American Nuclear Society, 94(1), p.771 - 772, 2006/06
高速実験炉「常陽」で照射した炉心燃料集合体のX線コンピュータトモグラフィ試験(以下CT試験)を実施し、得られたCT断面像から燃料集合体内の燃料ピンの配置状況を定量化した。その結果、これまで確認できなかった軸方向における燃料ピンの変位挙動を非破壊試験にて把握することが可能となるとともに、「常陽」炉心燃料集合体における最外周燃料ピンのラッパ管側への変位挙動を定量的に明らかにした。
勝山 幸三; 豊田 裕昌*; 永峯 剛
JAEA-Technology 2006-004, 30 Pages, 2006/02
JAEA-Technology-2006-004.pdf:2.44MB
高速炉燃料の被覆管は、高温,高速中性子下で照射され、その使用期間にわたって健全性を確保する必要がある。このためには被覆管の寿命予測が不可欠であり、特に熱過渡時の被覆管破損限界を見極める必要がある。本研究では、高速炉で照射した燃料ピンを対象とした熱過渡試験装置のホットセルでの実現性等について検討するとともに、実際に装置の実現性を見極めるためにモックアップ試験を実施した。その結果、本装置の加熱系には、高周波誘導加熱方式が最も有望であり、これにより加熱系を水冷却することなく、炉内を想定した燃料ピンの軸方向温度分布が再現できる見通しが得られた。さらにモックアップ試験結果から、加熱系に冷却機構を付加しない状況においても、急速加熱試験により被覆管表面の温度が最高で1100
Cまで到達することを確認した。また、被覆管表面温度を850Cの一定にして、1時間保持する高温保持試験も可能であることが確認できた。
光武 徹*; 勝山 幸三*; 三澤 丈治; 永峯 剛*; 呉田 昌俊*; 松元 愼一郎*; 秋本 肇
JAERI-Tech 2005-034, 55 Pages, 2005/06
JAERI-Tech-2005-034.pdf:7.76MB
燃料棒と燃料棒の間隙が1mm程度の稠密格子体系では、わずかなロッド位置変位により伝熱特性に影響を及ぼす恐れがある。また、熱的限界出力を評価するサブチャンネル解析において、模擬燃料棒が設計位置からズレた場合の影響を定量的に確認しておくことは、実験解析の予測誤差原因を検討するうえで重要である。本研究では、低減速炉炉心模擬燃料集合体(7本バンドル)に対して、断面内の模擬燃料棒配置を実測し、その結果に基づいて各模擬燃料棒中心位置の変位と伝熱特性との関係について実験的に検討するとともに、サブチャンネル解析結果に及ぼすロッド位置変位の影響を評価した。X線CT装置による断面の可視化画像より、模擬燃料棒位置は設計位置から大きく変位していないことが確認できた。模擬燃料棒位置の変位は、最大0.5mm,平均は0.2mmであった。伝熱実験の結果、BT発生位置・時刻の観点から模擬燃料棒位置の変位の影響は小さかった。X線CT測定結果に基づく限界出力計算値(サブチャンネル解析)は、模擬燃料棒が設計位置にある結果よりも5%程度小さくなったが、過大評価の程度は約25%と依然大きかった。このことから、解析結果と実験結果との差異は、模擬燃料棒の変位(入力データの問題)だけでは説明はつかず、解析モデルの影響の大きいことがわかった。
