原子力災害時の車両汚染検査におけるゲート型モニタ活用に向けた性能調査試験(受託研究)

平岡 大和; 小松崎 丈二*; 花香 宣彦*; 岡本 明子; 齋藤 好彦*; 宗像 雅広; 外川 織彦

JAEA-Technology 2022-003, 70 Pages, 2022/07

JAEA-Technology-2022-003.pdf:2.53MB

原子力災害時の避難退域時検査では、多数の車両及び避難住民等の検査を行うことが想定される。現在は、車両の指定箇所をタイヤとワイパー部とし、要員によるGM管式サーベイメータ等の表面汚染測定器で検査することを基本としているが、効率的な避難退域時検査を実施するため、車両検査では可搬型の車両用ゲート型モニタの活用が検討されている。本研究では、そのための基礎データを取得することを目的に、車両用ゲート型モニタの性能調査試験を実施した。本試験では、避難退域時検査における簡易除染の判断基準であるOIL4相当の汚染を密封線源のBaで模擬した。これを実車両のタイヤとワイパー部に取り付け、車両用ゲート型モニタにより模擬汚染からの線の計数率を測定することとした。試験方法は、車両を静止させて測定する静止試験、実際の検査を模擬した走行試験、高BG環境下での性能を調べるための高BG環境試験の3試験を採用した。試験車両は、普通自動車として広く使用されているセダンを主とし、加えて車体のフロント部分がバスに似た造りであるバンも使用した。また、車両用ゲート型モニタは、(株)千代田テクノル製のガンマ・ポールを使用した。本試験の結果、OIL4初期設定値である40,000cpm相当の汚染が車両のタイヤ接地面に付着していたとき、車両が10km/h以下で車両用ゲート型モニタを通過すれば、99%以上の確率で、同じくワイパー部であれば、車速5km/h以下のとき84%以上の確率で汚染検知が可能であると推定された。タイヤ接地面の汚染がOIL4以上か未満かを判定するには、メーカーで設定する機器内の換算定数の調整を要することが示された。しかし、その場合であっても、ワイパー部はタイヤ接地面よりも汚染の検知が難しいため、タイヤ接地面とワイパー部の汚染を同時に判定・評価することは困難であることが示された。車両用ゲート型モニタを活用し、避難退域時検査の車両検査の効率化(迅速化)を図るには、タイヤ接地面とワイパー部の汚染の同時測定・評価の実現が課題であることが明らかとなった。

Establishment of production process of JK2LB jacket section for ITER CS

尾関 秀将; 濱田 一弥; 高橋 良和; 布谷 嘉彦; 河野 勝己; 押切 雅幸; 齊藤 徹; 手島 修*; 松並 正寛*

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 24(3), p.4800604_1 - 4800604_4, 2014/06

https://doi.org/10.1109/TASC.2013.2281536

JAEA is in charge of procuring Center Solenoid (CS) conductor in ITER project. CS conductor is Cable-In-Conduit type, and conduit is also called jacket. The cross-sectional shape of CS jacket is circle-in-square type, whose outer dimension is 51.3 mm and inner diameter is 35.3 mm. The length of one CS jacket section is 7 m, and the necessary total length of CS conductor is about 43 km. CS coil is expected to suffer high electro-magnetic force, so JAEA developed JK2LB, which is modified stainless steel expected to better characteristics of fatigue and thermal contraction in 4 K than SUS316LN, in cooperate with Kobe Steel, Ltd. The remaining problem was to establish production process of jackets which satisfy dimensional and mechanical requirement in ITER consistently, and also, Non-Destructive Examination (NDE) by ITER-original criteria. To carry out the R&D for above, production of dummy CS jackets were executed and these jackets were fabricated successfully. The results are reported.

Preparation for the ITER central solenoid conductor manufacturing

濱田 一弥; 布谷 嘉彦; 礒野 高明; 高橋 良和; 河野 勝己; 齊藤 徹; 押切 雅幸; 宇野 康弘; 小泉 徳潔; 中嶋 秀夫; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 22(3), p.4203404_1 - 4203404_4, 2012/06

https://doi.org/10.1109/TASC.2011.2176708

ITER計画において、原子力機構は、日本のITER国内機関として、中心ソレノイド導体の調達を担当している。CS導体は、外形49mm角,内径32.6mmの矩形円管(ジャケット)に直径0.8mmのNbSn超伝導素線576本と銅線288本を束ねたケーブルを挿入した構造である。ジャケット材料には日本が開発した高マンガンステンレス鋼であるJK2LBを使用する。導体は、(1)51.3mm角,長さ7mのジャケットを溶接接続して900mの直線管を製作し、(2)ケーブルを引き込み,(3)外形を49mm角に圧縮成形(コンパクション)しながら直径4mに仮巻きして製作する。仮巻きされた導体は、米国に送付され、中心ソレノイドコイルに仕上げられてITERに組み込まれる。導体製作を開始する準備作業として、(1)ジャケット機械試験,(2)溶接材料選定のための溶接試験,(3)100mのケーブルを用いた滑り摩擦係数の測定,(4)コンパクション及び巻き取り後の断面変形特性試験、を実施した。これらのR&Dにより、中心ソレノイド導体の調達開始のための製作技術を確認でき、調達準備が整った。

Evaluating and categorizing the reliability of distribution coefficient values in the sorption database, 2

齋藤 好彦; Ochs, M.*; Kunze, S.*; 北村 暁; 舘 幸男; 油井 三和

JAEA-Technology 2008-018, 116 Pages, 2008/03

JAEA-Technology-2008-018.pdf:1.08MB

本報告書においては、JNC-SDBに含まれるKdデータのうち、特に幌延岩石を対象にしたKd設定検討への活用を念頭に、泥岩系のKdデータを主な対象(1,056データ)として、前報告書にて設定した手法に従って信頼性評価を行った。この信頼度評価の手法は、Kdデータ設定において、利用可能な関連データ集を速やかに抽出し、参照すべきデータを適切に選定するうえで、有効な手法である。

収着データベースの更新; 信頼性評価に伴う収録データの訂正と公開文献データの追加

齋藤 好彦; Ochs, M.*; 陶山 忠宏*; 北村 暁; 柴田 雅博; 笹本 広

JAEA-Data/Code 2007-014, 24 Pages, 2007/07

JAEA-Data-Code-2007-014.pdf:2.41MB

核燃料サイクル開発機構は、これまでに高レベル放射性廃棄物地層処分研究開発の第2次取りまとめにおいて、人工バリア及び天然バリアでの遅延能力を評価するうえで重要な放射性核種のベントナイトや岩石への分配係数(K)を収着データベース(JNC-SDB)として整備した(澁谷ほか、1999)。また、同整備以降の19982003年の間に公開された文献をもとにデータを追加した(陶山,笹本、2004)。今回、日本原子力研究開発機構(以下、JAEA)として、JNC-SDBを拡充・更新するため、過去に公開された文献を広く再調査・データ収集を行い、Kデータを追加した。また、使用者の利便性を考慮して、JNC-SDBの機能を改良した。さらに、今回、「収着データベースを用いた収着分配係数の信頼性評価」作業に基づきデータベースを見直し、データの再入力を行った。今回の更新作業により、全体で23元素に対し、3,205件のKデータが増加した。また、一部の元素については、これまでより分配係数の頻度分布がより明確になり、データの分布を把握しやすくなった。

Soft X-ray absorption magnetic circular dichroism study of ferromagnetic superconductor UGe

岡根 哲夫; 岡本 淳*; 間宮 一敏*; 藤森 伸一; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 村松 康司*; 藤森 淳*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 75(2), p.024704_1 - 024704_5, 2006/02

https://doi.org/10.1143/JPSJ.75.024704

圧力下で超伝導と強磁性を示すUGeの常圧下での磁性状態を軟X線吸収磁気円二色性(XMCD)測定により調べた。XMCDデータにサム・ルールを適用して磁気モーメントのスピン成分と軌道成分の比を求め、その結果からUGe中のウランは4価より3価に近い価数状態にあることを明らかにした。またウランの6d電子の磁性への寄与は5f電子の磁性への寄与に比べて無視できるくらい小さいことを実験的に明らかにした。

人工海水系および蒸留水系における凝灰岩・花崗閃緑岩に対するSmの分配係数

諸岡 幸一*; 中澤 俊之*; 齋藤 好彦; 陶山 忠宏*; 柴田 雅博; 笹本 広

JNC TN8400 2005-015, 63 Pages, 2005/08

JNC-TN8400-2005-015.pdf:1.29MB

核燃料サイクル開発機構(JNC)は,高レベル放射性廃棄物地層処分研究開発の第2次取りまとめにおいて,人工バリアおよび天然バリアでの遅延能力を評価する上で重要な放射性核種のベントナイトや岩石への分配係数(Kd)をデータベースとして整備した。しかしながら,このデータベースには,必ずしも十分なデータが揃っているとは言えず,一部の放射性核種によっては,分配係数に関するデータが不足していた。そこで,JNC収着データベースを充実したものにするために,JNC収着データベースに登録件数が少なく,かつ処分システムの性能評価上,重要であるサマリウム(Sm)について,凝灰岩および花崗閃緑岩を用いて,還元条件において人工海水系浸出液および蒸留水系浸出液でバッチ収着試験を実施した。以下に各々の試験に対する主な成果をまとめる。・pH 7に調整した蒸留水系浸出液(Eh=-320-270mV)における凝灰岩へのSmのMWCO 10,000の限外ろ過したKdは0.6 m/kgである。・pH 7に調整した人工海水系浸出液(Eh=-304-265mV)における凝灰岩へのSmのMWCO 10,000の限外ろ過したKdは0.4 m/kgである。・pH 9に調整した蒸留水系浸出液(Eh=-279-242mV)における花崗閃緑岩へのSmの1週間後のMWCO 10,000の限外ろ過したKdは3.9 m/kgである。Kdは14週間にかけて上昇する傾向が見られた。・pH 9に調整した人工海水系浸出液(Eh=-237-206mV)における花崗閃緑岩へのSmの1週間後のMWCO 10,000の限外ろ過したKdは0.3 m/kgである。Kdは14週間にかけて上昇する傾向が見られた。

収着・拡散データベースシステムの開発とその適用法

舘 幸男; 齋藤 好彦; 栃木 善克; Ochs, M.*; 北村 暁; 油井 三和

no journal, , 

地層処分安全評価上の重要パラメータである収着分配係数と拡散係数を対象に整備しているデータベースについて、個別データの信頼度評価手法,実際の地質環境条件に対するパラメータ設定への適用法を検討した。

ITER CS導体ジャケットの調達準備

尾関 秀将; 濱田 一弥; 布谷 嘉彦; 河野 勝己; 高橋 良和; 押切 雅幸; 齊藤 徹; 松並 正寛*; 手島 修*

no journal, , 

国際熱核融合実験炉(ITER)計画において、原子力機構は中心ソレノイド(CS)用導体の調達を担当している。CS導体は、NbSn超伝導線を用いたケーブル・イン・コンジット導体であり、外形49mm角、内径32.6mmの高マンガンステンレス鋼JK2LB製のジャケットに超伝導ケーブルが収められた構造である。ジャケットは、高い寸法精度、NbSn超伝導生成熱処理後においても高い強度(耐力850MPa以上)及びじん性(破壊靭性値130MPa以上)が要求される。原子力機構では、メーカーと協力してCSジャケットの製作技術の開発を進め、ITERの要求する寸法精度、機械特性を達成するとともにジャケットの品質管理試験の結果として、超音波探傷技術を確立し、量産にむけた準備を整えた。本発表ではこれらの成果について報告する。

ITER CSインサート導体の分流開始温度特性

名原 啓博; 諏訪 友音; 尾関 秀将; 櫻井 武尊; 梶谷 秀樹; 井口 将秀; 辺見 努; 下野 貢; 海老澤 昇; 佐藤 稔; et al.

no journal, , 

ITER中心ソレノイド(CS)用の導体を用いて、長さ約80mのソレノイド状のサンプル(ITER CSインサート導体)を製作し、那珂核融合研究所にあるCSモデル・コイルによってその導体性能を評価した。CSはITERにおいてパルス運転を行うことから、本試験では16000回の繰返し通電と3回の昇温・再冷却を行い、適宜、性能評価試験を実施した。その結果、分流開始温度は設計値(13T, 40kAにおいて5.2K)に対して1.5K以上の大きな裕度があることを明らかにした。また、2014年にスイスにあるSULTAN試験装置を用いて実施した、長さ約3mの直状サンプルの評価結果と比較し、両者が論理的に整合した結果であることを示した。