汎用小型試験研究炉の概念検討; 平成22年度活動報告(共同研究)

今泉 友見; 宮内 優; 伊藤 正泰; 綿引 俊介; 永田 寛; 花川 裕規; 那珂 通裕; 川又 一夫; 山浦 高幸; 井手 広史; et al.

JAEA-Technology 2011-031, 123 Pages, 2012/01

JAEA-Technology-2011-031.pdf:16.08MB

世界の試験研究炉は、老朽化に伴う廃炉により減少しているが、その一方でアジア諸国においては、原子力発電の導入計画が相次いでいる。このようなアジア諸国では、原子力発電所を建設した後の運転管理ができる技術者の育成が課題となっていると同時に、自国における原子力技術を高めるため、軽水炉の長期化対策,科学技術の向上,産業利用及び原子力人材育成のための試験研究炉の必要性が高まっている。このような背景から、照射試験炉センターにおいては、今後、発電用原子炉を導入する国に向け、各種照射利用や教育訓練に用いる試験研究炉の基本概念検討を開始した。設計活動を通じた本検討は、照射試験炉センターにおける試験研究炉の設計に必要な計算コードなどの環境の整備及び人材育成に貢献するとともに、本概念検討に共同研究として参加する原子力関連会社の試験研究炉にかかわる技術力の維持,向上にも貢献することが期待される。本報告は、平成22年度に設置された「照射試験炉センター汎用小型試験研究炉WG(ワーキンググループ)」と原子力関連会社が行った平成22年7月平成23年6月までの試験研究炉の概念検討結果について取りまとめたものである。

Effect of base doping concentration on radiation-resistance for GaAs sub-cells in InGaP/GaAs/Ge

Elfiky, D.*; 山口 真史*; 佐々木 拓生*; 高本 達也*; 森岡 千晴*; 今泉 充*; 大島 武; 佐藤 真一郎; Elnawawy, M.*; Eldesoky, T.*; et al.

Japanese Journal of Applied Physics, 49(12), p.121202_1 - 121202_5, 2010/12

https://doi.org/10.1143/JJAP.49.121202

宇宙用三接合太陽電池のミドルセルであるGaAsサブセルの耐性強化研究の一環として、高崎量子応用研究所TIARAにおいてGaAs太陽電池の200keV陽子線照射実験を行い、ベース層キャリア濃度が低い方が耐放射線性が高くなるということを明らかにした。また、放射再結合寿命と少数キャリア寿命の損傷係数をパラメータとするGaAs太陽電池の放射線照射劣化モデルを構築し、ベース層キャリア濃度の異なるGaAs太陽電池の耐放射線性がどのように変化するかを数値解析した。その結果、TIARAにおける実験結果をよく再現でき、今回構築した劣化モデルの妥当性を示すことができた。

EUV light source by high power laser

井澤 靖和*; 西原 功修*; 田沼 肇*; 佐々木 明; 村上 匡且*; 砂原 淳*; 西村 博明*; 藤岡 慎介*; 青田 達也*; 島田 義則*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 112, p.042047_1 - 042047_4, 2008/00

https://doi.org/10.1088/1742-6596/112/4/042047

高出力EUV光源システムの開発のために、レーザー生成Snプラズマの理論的,実験的なデータベースの構築を行った。プラズマの基礎過程の理解のもとに、デブリ粒子の発生を抑止しつつ、高効率で高出力の発光を得るための、最適なレーザー及びプラズマの条件が明らかになった。先進的なターゲット製造技術や、高出力レーザーの技術の開発についても併せて報告する。

格子不整合太陽電池中の電子線照射誘起欠陥

佐々木 拓生*; Ekins-Daukes, N. J.*; Lee, H. S.*; 高本 達也*; 今泉 充*; 大島 武; 伊藤 久義; 山口 真史*

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 7, 2007/02

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Review-2006-042.pdf

次世代の高効率太陽電池候補の一つである格子不整合多接合太陽電池のミドルセルとして期待されるInGaAs太陽電池の電子線照射欠陥をDeep Level Transient Spectroscopy(DLTS)法により調べた。化学気相法によりGaAs基板上に作製したInGaAs太陽電池へ1MeV電子線を室温で110/cmし、DLTS測定を行ったところ、H0(Ev+0.26eV)とラベル付けされた正孔トラップとE1(Ev+0.34eV)及びE2(Ev+0.45eV)とラベル付けされた二つの電子トラップが電子線照射により発生することが見いだされた。

Defect observation of AlInGaP irradiated with 30 keV protons for multi-junction space solar cells

Lee, H. S.*; Ekins-Daukes, N. J.*; 佐々木 拓生*; 山口 真史*; Khan, A.*; 高本 達也*; 安居院 高明*; 上村 邦夫*; 兼岩 実*; 今泉 充*; et al.

Proceedings of 31st IEEE Photovoltaic Specialists Conference and Exhibition (PVSC-31), p.556 - 558, 2005/00

AlInGaP太陽電池及びダイオードへ30keV陽子線を照射し、太陽電池特性の変化及び発生欠陥を観察した。DLTS法を用い、欠陥を調べたところ正孔捕獲中心としてHP1(E+1.57eV)とHP2(E+1.19eV)を、電子捕獲中心としてEP1(E-0.54eV)とEP2(E-0.71eV)を新たに見いだした。太陽電池特性の変化を調べた結果、110/cm照射によりフィルファクターの劣化が大きくなることで最大電力が急激に減少することがわかった。また、この線量域では、基板の多数キャリアの減少により短絡電流が若干上昇した後、急落する現象も観察された。InGaP太陽電池とAlInGaP太陽電池の特性劣化を比較したところ、AlInGaPの方が耐放射線性に優れており、宇宙応用に適していることが示唆された。

Carrier removal and defect generation in lattice-mismatched InGaP under 1 MeV electron irradiation

Ekins-Daukes, N. J.*; Lee, H. S.*; 佐々木 拓生*; 山口 真史*; Khan, A.*; 高本 達也*; 安居院 高明*; 上村 邦夫*; 兼岩 実*; 今泉 充*; et al.

Proceedings of the 6th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Application (RASEDA-6), p.87 - 91, 2004/10

高効率太陽電池への応用が期待される格子不整合系InGaP太陽電池(InGaP)へ1MeV電子線を照射し太陽電池特性の変化を調べた。その結果、310/cm程度の照射により、一時的に短絡電流が増加するという特異な振る舞いが観測された。この原因を調べるため分光感度特性を調べたところ、長波長側での光吸収が増加することが明らかとなった。さらに、キャリア濃度を調べた結果、キャリア減少率が1.3/cmであると見積もられた。このことより、310/cm程度の照射により太陽電池基板の多数キャリアが減少し、その結果、一時的な空乏層長の伸長が生じ、より深部(長波長の光により発生した)のキャリアが収集されて、短絡電流が一時的に増加しすると結論づけられた。

日本列島における内陸逆断層帯の3次元モデルの作成

三輪 敦志*; 佐々木 達哉*; 原 弘*

JNC TJ7420 2005-030, 131 Pages, 2003/03

活断層を評価する手法として,これまで空中写真判読や物理探査・ボーリング調査など各種の調査が実施されてきた。これらの既存情報をもとに,断層運動による影響範囲を評価するための基礎データとするため、活断層帯の地形および地質に関するデータを整理し,デジタルデータとして整備するとともに,3次元的なモデルを作成した。本業務では,東北日本の逆断層帯のうち比較的地下資料が整備されている千屋断層を対象に実施した。実施範囲はデータ量の多い六郷図幅付近とし,約20km15kmの範囲を17測線の地質断面図を作成し、深さ約7kmの3次元地質構造モデルを作成した。実施した結果、千屋断層の断層面を3次元的に表現することは可能であったが,精度は当然のことながらデータに大きく依存し,データが比較的多い千屋断層の場合でも,数百m程度であった。したがって,概要調査地区での調査を想定した場合,活断層との離隔距離とその影響が問題となるが,ここからはサイトスペーシックな問題を含むため検討しづらい。そこで,今後は変形解析や水理解析等を実施し,必要とされる精度に対して,どの程度のデータ量が必要となるかを検討していく必要があると考えられる。

断層地体構造に関する調査

三輪 敦志*; 佐々木 達哉*; 下山 昌宏*; 高橋 奈緒*

JNC TJ7420 2005-029, 110 Pages, 2000/03

地質環境の安定性を評価する上で、活断層が将来、どのような活動をするかを推定することは重要なことである。将来の活断層の活動を推定するためには、まず、過去の活動を調べる必要がある。過去の活断層の活動を調べることにより、日本列島を地域ごとに断層地体構造区として区分することを試みた。我々は、断層地体構造の特徴を把握するために、既存情報の収集、整理・解析を行った。既存情報として、(1)応力分布、(2)断層時空分布、(3)活断層分布、(4)活構造、(5)地質構造、(6)地震分布、(7)ひずみ分布、(8)GPS地殻変動、(9)堆積盆分布、(10)重力異常、(11)段丘分布、(12)火山分布、(13)比抵抗分布、(14)地震トモグラフィーの14項目に着目した。集めた資料はGIS化を行い、断層地体構造区を検討する図面資料とした。日本列島は、大区分として13、小区分として44の断層地体構造区に区分できた。

分配係数の比較実験及びアンケート調査

高橋 知之*; 武部 愼一; 木村 英雄; 松鶴 秀夫; 保田 浩志*; 内田 滋夫*; 佐伯 明義*; 馬原 保典*; 佐々木 規行*; 芦川 信雄*; et al.

KURRI-KR-44, p.169 - 176, 2000/02

分配係数は原子力施設の安全評価上極めて重要なパラメータである。原研に設けられた環境放射能挙動専念部会・安全評価用パラメータ検討グループでは、分配係数測定値の利用に関して標準的な条件を提言することを目的に各研究機関における相互比較実験等を実施してきた。本報では、各研究機関においてこれまで実施してきた分配係数測定値に与える各種の変動因子による影響について、得られた実験結果を報告するとともに、分配係数の測定条件やその条件の設定に関する考え方等についてのアンケート調査状況、並びに現在問題となっている項目や今後検討すべき課題等について報告する。

分配係数の相互比較実験; 測定値の変動要因の検討

高橋 知之; 武部 愼一; 木村 英雄; 松鶴 秀夫; 保田 浩志*; 内田 滋夫*; 佐伯 明義*; 馬原 保典*; 佐々木 規行*; 矢島 達哉*; et al.

JAERI-Research 97-066, 34 Pages, 1997/10

JAERI-Research-97-066.pdf:1.5MB

固相と液相の間における物質の分配を示す平衡論的パラメータである分配係数は、環境中における核種の移行を評価するための様々なモデルに用いられており、原子力施設の安全評価上極めて重要なパラメータである。このため「環境放射能研究委員会、環境放射能挙動専門部会」の安全評価用パラメータ検討WGでは、分配係数の測定に関する標準的方法(標準的測定法)及び測定値の利用に関する標準的方法(標準的利用法)を提言することを目的に検討を進めている。分配係数の標準的測定法を提言するための第1段階として、分配係数の比較実験を4機関で行い、測定値に与える様々な変動要因の影響について検討を行った。実験の結果RI溶液の液性、容器の形状及び振とう方法の差異が、分配係数測定値に大きな影響を与えることが明らかとなった。