Weyl-Kondo semimetal behavior in the chiral structure phase of CeRhSn

岩佐 和晃*; Suyama, Kazuya*; 河村 聖子; 中島 健次; Raymond, S.*; Steffens, P.*; Yamada, Akira*; 松田 達磨*; 青木 勇二*; 川崎 郁斗; et al.

Physical Review Materials (Internet), 7(1), p.014201_1 - 014201_11, 2023/01

https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.7.014201

The spin dynamics, crystalline-electric-field (CEF) level scheme, specific heat, and X-ray photoemission spectra (XPS) of CeRhSn were investigated, which exhibits anomalous semimetal transport in the chiral crystallographic phase. CEF excitations observed at approximately 7 and 39 meV are consistent with the two inequivalent Ce-ion cites in the chiral structure. Because of broader CEF excitations and a strong 4 peak at the Fermi level in the Ce 4 on-resonance spectrum, the hybridized Ce 4 electrons contribute to the semimetal carriers. In addition, the spin fluctuation associated with the Kramers doublet ground state is characterized by the peak located at 0.15 meV. The electronic state involving the spin fluctuation causes the behavior of specific heat below 0.6 K, which is attributed to linear dispersion relations of electrons of the Weyl Kondo semimetal in the chiral-lattice symmetry.

Guideline on probabilistic fracture mechanics analysis for Japanese reactor pressure vessels

勝山 仁哉; 小坂部 和也*; 宇野 隼平; Li, Y.; 吉村 忍*

Proceedings of 2017 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2017) (CD-ROM), 9 Pages, 2017/07

確率論的破壊力学(PFM)に基づく構造健全性評価手法は、経年劣化に関連する様々な因子の確率分布を考慮して原子炉圧力容器(RPV)の破損頻度を評価できる合理的な手法である。我々は、中性子照射脆化や加圧熱衝撃事象(PTS)を考慮してRPVの破損頻度を評価するPFM解析コードPASCALを開発してきた。また我々は、国内におけるPFMの適用性向上を図るため、破壊力学に関する知識を有する解析者がそれを参照することでPFM解析を行い亀裂貫通頻度を評価できるよう、標準的解析要領を整備した。本要領は、本文、解説及び付属書で構成されており、PFM解析に関する技術的根拠や最新知見が取りまとめられたものになっている。本論では、本要領の概要について述べるとともに、本要領とPTS評価に関する国内データベースに基づき得られた国内モデルRPVに対する破損頻度の評価結果について述べる。

原子炉圧力容器を対象とした確率論的破壊力学に基づく健全性評価に関する標準的解析要領(受託研究)

勝山 仁哉; 小坂部 和也*; 宇野 隼平; Li, Y.

JAEA-Research 2016-022, 40 Pages, 2017/02

JAEA-Research-2016-022.pdf:4.04MB

国内では、原子炉圧力容器(RPV)の中性子照射脆化に伴う非延性破壊を防止するため、健全性評価上最も厳しい加圧熱衝撃事象(PTS)を考慮して、決定論的手法による健全性評価が行われている。一方、長期供用に伴う機器の経年劣化に関連する様々な因子の統計的な不確実さ等を考慮して、合理的に機器の破損頻度等を算出する確率論的破壊力学(PFM)に基づく健全性評価手法が、近年欧米において規制への導入が進められている。本報告書は、国内のRPVに対するPFMに基づく健全性評価の実施を念頭に、国内外の最新知見や専門家の意見等を反映し、整備された標準的解析要領を取りまとめたものである。

Study on application of PFM analysis method to Japanese code for RPV integrity assessment under PTS events

小坂部 和也*; 眞崎 浩一*; 勝山 仁哉; 勝又 源七郎; 鬼沢 邦雄; 吉村 忍*

Proceedings of 2015 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2015) (Internet), 8 Pages, 2015/07

圧力バウンダリ機器の定量的な構造健全性評価において、パラメータの不確実性を合理的に取り扱う確率論的破壊力学(PFM)解析手法は、有効な手段である。この観点から米国では、原子炉圧力容器(RPV)の加圧熱衝撃(PTS)事象に対する破壊靭性の規制基準として、確率論的手法に基づくき裂貫通頻度(TWCF)評価が取り入れられている。また、原子力機構ではPFM解析を国内RPVの健全性評価に適用することを目的に、PFM解析コードPASCAL3を用いたTWCF算出のための入力データ、および解析手法の整備を進めている。本論文では、これらの入力データ、解析手法、PASCAL3の信頼性確認、およびPASCAL3を用いたPFMの標準解析要領を説明するとともに、PASCAL3を用いたモデルRPVのTWCF評価事例について示す。

Estimation of through-wall cracking frequency of RPV under PTS events using PFM analysis method for identifying conservatism included in current Japanese code

小坂部 和也*; 眞崎 浩一*; 勝山 仁哉; 勝又 源七郎; 鬼沢 邦雄

Proceedings of 2014 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2014) (DVD-ROM), 7 Pages, 2014/07

原子炉圧力容器(RPV)の構造健全性評価に係る現行国内規格では、加圧熱衝撃時のRPVの健全性は、決定論的に応力拡大係数と破壊靭性値の比較により判定される。近年、様々な因子の不確かさを考慮できる合理的なRPVの構造健全性評価手法として、確率論的破壊力学(PFM)解析が注目されている。米国では、スクリーニング基準の評価のためき裂貫通頻度(TWCF)を推定するなど、PFM解析は実用化されている。本研究では、現行国内規格の保守性について検討するため、仮想的なRPVを用いて、TWCFを算出するためのPFM解析を行った。その結果、JEAC4206-2007は、現実的な条件による評価に比べて保守性を有していることが分かった。また、PTS過渡の違いが、き裂発生頻度やTWCFに及ぼす影響についても議論する。

Benchmark analysis on probabilistic fracture mechanics analysis codes concerning fatigue crack growth in aged piping of nuclear power plants

勝山 仁哉; 伊藤 裕人*; Li, Y.*; 小坂部 和也*; 鬼沢 邦雄; 吉村 忍*

International Journal of Pressure Vessels and Piping, 117-118, p.56 - 63, 2014/05

https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2013.10.010

原子力プラントの経年配管を対象として、国内では幾つかの確率論的破壊力学(PFM)解析コードの開発や改良が行われている。本研究では、原子力機構が開発を進めているPASCAL-SPと、原子力安全基盤機構が米国のPRAISEをもとに改良を進めているPRAISE-JNESを用いて、両コードの信頼性及び適用性を確かめるため、BWRのステンレス鋼管及び炭素鋼管を対象に、供用期間中の疲労き裂進展を考慮した破損確率に関するベンチマーク解析を行った。得られた結果に対して、複数のPFM解析コードを比較する際の相対誤差の許容値を定量的に判断する手法を新たに提案した。その提案手法に基づき、両解析コードにより算出された破損確率等の結果はよく一致することが示された。

肉盛溶接クラッド部に着目した原子炉圧力容器の構造健全性評価

西川 弘之*; 小坂部 和也*; 後藤 伸寿*; 鈴木 広一*; 勝山 仁哉; 鬼沢 邦雄

みずほ情報総研技報(インターネット), 4(1), 5 Pages, 2012/03

http://www.mizuho-ir.co.jp/publication/giho/pdf/004_01.pdf

原子炉圧力容器の内表面には、耐食性向上のため厚さ5mm程度のステンレス鋼のクラッドが肉盛溶接されている。肉盛溶接により、容器内表面近傍には降伏応力に近い引張の溶接残留応力が生じる。しかし、現行の健全性評価に関する規程には、クラッドに関する記述がなされていない。このため、クラッドの残留応力が原子炉圧力容器の構造健全性に影響を評価した。すなわち、加圧熱衝撃時における原子炉圧力容器の健全性を適切に確認するため、クラッドの肉盛溶接を考慮したうえで溶接残留応力を把握し、健全性に及ぼす影響を定量的に評価した。本稿では、有限要素法による原子炉圧力容器内面クラッドの溶接残留応力解析手法及び仮想欠陥を考慮した破壊力学解析手法を紹介する。

Application of radiation in nuclear medicine, charged particle therapy and BNCT in Japan

柳澤 和章; 井上 登美夫*; 早川 和重*; 塩足 春隆*; 中村 吉秀*; 松山 和矢*; 永澤 清*

Proceedings of 4th International Symposium on Radiation Education (ISRE 2008), p.3_16 - 3_20, 2008/12

2005年における医学・医療分野での放射線利用経済規模は140億米ドルであり、この額は1997年の調査値より17%大きかった。140億米ドルは、国民医療費総額3,010億米ドルの約4.8%(4.4%が医学分野,0.4%が歯科分野)に相当している。2005年におけるFDG-PETと粒子線治療の経済規模は、7,400万米ドル及び2,400万米ドルである。1997年時点では、前者はわずか200万米ドル、後者はゼロであった。これら分野における放射線利用技術は急速に進捗している。FDG-PETは50,588人の患者を延命した。粒子線治療は4病院で927人の患者を延命し、筑波大学で5,229人の患者を延命した。放射線利用技術は日本人の生活の質の改良に大いに役立っている。

原子炉圧力容器に対する確率論的破壊力学の適用性向上,1; 原子炉圧力容器の破損頻度算出のための標準的解析要領及び国内モデルデータ

Li, Y.; 勝山 仁哉; 小坂部 和也*; 宇野 隼平*

no journal, , 

原子炉圧力容器(RPV)を対象とした確率論的破壊力学(PFM)に基づく構造健全性評価手法は、中性子照射脆化及び加圧熱衝撃事象に関連する様々な因子の確率分布を考慮してRPVの破損頻度を計算できる合理的な手法である。われわれは、国内におけるPFMの適用性向上を図るため、解析者がそれを参照することで、RPVに対するPFM解析を行い、亀裂貫通頻度を算出できるよう、標準的解析要領及び国内モデルデータを整備した。これにより、破壊力学に関する知識を有する解析者がこれを参照することにより、RPVの破損頻度を算出できるようになった。本報では、標準的解析要領及び国内モデルデータの概要、並びにその技術的根拠を発表する。

高経年化技術評価の高度化; 原子炉圧力容器の健全性評価

勝又 源七郎; 眞崎 浩一*; 小坂部 和也*; 西川 弘之*; 勝山 仁哉; 西山 裕孝; 鬼沢 邦雄

no journal, , 

原子炉圧力容器(RPV)の構造健全性を保証することは、原子力発電所の安全な長期供用を維持するために重要な課題の一つである。原子力機構はこのRPVの構造健全性評価手法の高度化について研究を進めており、健全性評価において想定すべき荷重条件、き裂伝播停止靱性、その他の高経年化にかかわる評価法についての調査や、炉心領域部以外の部位に対する評価法の調査、さらに健全性評価に対する確率論的評価手法の適用性の確認及び標準化に向けた検討を行っている。本稿では、これらの調査研究について平成24年度に得られた成果の概要を示す。