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前田 敏克; 馬場 恒孝*; 大森 弘幸; 山口 徹治
no journal, ,
地層処分の安全評価において、ガラス固化体の長期的な溶解速度を設定する際に必要となる科学的裏付けを得ることを目的として、処分環境で想定される飽和に近い溶液条件下でのガラス固化体の溶解速度(残存溶解速度)を律速するプロセスを明らかにするための実験的検討を行った。その結果、溶解に伴いガラス固化体表面に形成された変質層と未変質ガラスの境界付近の微小領域における可溶性元素の拡散が、実質的にガラス固化体の残存溶解速度を律速していることがわかった。
小野 洋輔; 横山 仁志*; 渡辺 直樹; 宮内 正美; 周治 愛之; 塩田 行人; 大代 操
no journal, ,
プルトニウム燃料施設から発生する放射性廃棄物はPuを含んでおり、国際原子力機関の査察下に置かれている他、核物質防護等の観点から厳格に保管管理されている。このためPu系廃棄物のPu含有量を迅速かつ正確に把握することは、極めて重要である。Pu系廃棄物の管理を合理的に行うため、新たに簡易型廃棄物非破壊測定装置(PWAS)を考案し、その特性試験を行った。その結果、PWASは計量管理機器であるWCASと同様にPu含有量とReal Rateの相関関係が直線的であることを確認した。これによりPu含有量の測定においてPWASが適用できるという見通しを得た。
松本 一浩; 藤田 朝雄
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分研究において、人工バリアの物理的安定性に影響を及ぼす事象の一つに、周辺岩盤亀裂への緩衝材の流出/侵入現象が考えられている。周辺岩盤亀裂への緩衝材の侵入現象よって緩衝材自体の密度が低下し、人工バリアに期待される諸機能が低下する場合には、放射性核種の閉じ込め性能へ影響を及ぼすことが懸念される。緩衝材の流出/侵入現象は人工バリア設置後において、地下水の再冠水により発生する現象であり、長期に渡り継続するものと考えられる。したがって、本挙動評価においては、長期間に渡る時間スケールを対象とした評価が必要であり、地層処分システムの安全性を評価するうえで、緩衝材の流出/侵入現象における人工バリア性能への影響を評価するために現象に即したモデルを構築することが必要である。本研究では、緩衝材の侵入現象の理解並びに、侵入現象評価モデルの構築に資するために、侵入現象の時間依存性について長期的な実験による挙動の把握を行った。
高治 一彦*; 稲葉 薫*; 松本 一浩; 藤田 朝雄
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分研究において、人工バリアの物理的安定性に影響を及ぼす事象の一つに、周辺岩盤亀裂への緩衝材の流出/侵入現象が考えられている。長期にわたる周辺岩盤亀裂への緩衝材の流出/侵入現象に伴う緩衝材密度低下を評価するためには、現象に即したモデルの構築と適切なパラメータの設定が重要である。本研究では実験データに基づいた予測評価手法の構築と、最新の実験結果を対象としたシミュレーションによるモデルの適用性の確認を行い、既往の予測評価手法の最適化に向けた課題抽出を行った。
大谷 洋史; 東浦 則和; 水井 宏之; 遠藤 伸之*; 片桐 源一*; 大塩 正*; 小川 秀夫*
no journal, ,
ふげんの使用済みイオン交換樹脂は、減圧酸素プラズマ法による減容安定化処理装置にて減容・安定化(無機化)処理を行い、残渣(以下「灰化樹脂」と言う。)をセメントにより混練固化し、廃棄体として処分場へ搬出する計画である。この廃棄体を製作するうえでは「均一・均質固化体の廃棄確認方法」(JNES-SSレポート)や「余裕深度処分廃棄体の製作にかかわる基本要件」(日本原子力学会標準)等の諸条件を満足する必要がある。今回、廃棄体製作技術開発のための調査として、水和阻害物質によるセメント混練固化体への影響に着目し、ふげんの使用済みイオン交換樹脂の水和阻害物質含有量を踏まえた模擬灰化樹脂を用いてセメント混練固化試験体を製作し、その特性を確認した。調査の結果、過去の知見を反映した灰化樹脂の配合割合(35wt%)の条件下においても、廃棄体の廃棄確認において重要な「一軸圧縮強度」は、その基準値を上回る等の結果が得られ、水和阻害物質によるセメント混練固化への影響は認められなかった。
澤田 誠; 薮内 友紀子; 新井 信義; 金井塚 清一; 山下 清信; 仲川 憲生; 村上 博幸; 中村 和幸
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文部科学省からの受託事業として原子力機構が実施しているアジア10か国を対象とした「国際原子力人材育成事業(講師育成事業)」の概要として、本事業が、(1)講師育成研修、(2)フォローアップ研修、(3)原子力技術安全セミナー、の3本柱からなっていること、1996年から16年間にわたって実施された結果、延べ160人ものアジア人講師や2,000人を超える現地研修生を育成したことなどを報告する。
坂巻 景子; 岩田 孟*; 宇都宮 聡*
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分に用いられるベントナイトはセメント材料に起因する高アルカリ性地下水により変質することが指摘されているが、炭素鋼オーバーパックとの界面での現象についての知見は乏しい。本研究では、高アルカリ性溶液中に浸漬した圧縮ベントナイトと炭素鋼界面の断面を薄膜化することによって、直接微細観察を行った。その結果、ベントナイトの主成分であるモンモリロナイトが一部溶解しナノ細孔が形成することと、炭素鋼の腐食によって生成した鉄を含むナノ粒子がナノ細孔を介してベントナイト中に存在することを確認した。
C以下を含む低温域でのジルカロイの腐食速度千葉 慎哲; 前田 敏克; 山口 徹治
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地層処分環境における使用済燃料被覆管(ハル)からの核種溶出量を評価するうえで重要な母材(ジルカロイ)の腐食挙動を調べるため、水素ガス発生量測定法によって、低酸素条件下、80
120Cでのジルカロイの腐食速度を測定した。その結果、いずれの温度においても、3乗則で腐食が進行していることがわかった。また、その腐食速度定数は炉水環境条件(高温域)での腐食速度定数の温度依存性の外挿直線上にあり、高温域と、処分環境で想定される100C以下を含む低温域での腐食のしくみが同じであることがわかった。
原賀 智子; 佐藤 義行*; 渋川 雅美*; 亀尾 裕; 高橋 邦明; 齋藤 伸吾*
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特願 2012-034711 
公報
放射性廃棄物の処分に向けて、廃棄物試料中のアクチニド(Th, U, Np, Pu, Am, Cm)を簡易かつ高感度に分析する方法を開発することを目的として、キャピラリー電気泳動-レーザー励起蛍光検出法(CE-LIF)の適用性について検討した。本検討では、ウランを分析対象として、ウラニルイオンと安定な錯体を形成する配位骨格を有する蛍光プローブを新規に合成し、CE-LIFによりウラニルイオンの分離検出を試みた。その結果、溶液試料において、従来のCE法の検出限界(数十ppb-ppmレベル)を大幅に改善した数十pptレベルの検出限界を達成できた。
田中 祥雄; 秦 はるひ; 横山 薫; 徳安 隆志; 金田 弘司; 杉杖 典岳
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原子力施設の廃止措置及び処理・処分を合理的に実施するためには、廃止措置対象施設の構造的特徴や有害物の有無、放射能分布等を詳細に把握しておくことが極めて重要である。本報告では、人形峠環境技術センター実施する廃止措置のための事前評価の一つとして、主要施設を対象として実施している、ウランの同位体を中心とした核種分布の特徴について報告する。
線を用いたRU/NU簡易分別手法田中 祥雄; 秦 はるひ; 横山 薫; 徳安 隆志; 金田 弘司; 杉杖 典岳
no journal, ,
原子力施設の廃止措置及び処理・処分を合理的に実施するためには、廃止措置対象施設の構造的特徴や有害物の有無、放射能分布等を詳細に把握しておくことが極めて重要である。本報告では、ドラム缶等の容器に収納されている操業廃棄物及び解体物を対象としたパッシブ線によるRU/NUの簡易分別手法及び実用性について報告する。
横山 薫; 杉杖 典岳; 鈴木 康夫*; 室井 正行*; 中塚 嘉明; 石井 一人*
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ドラム缶等の容器に収納されたウラン廃棄物を対象として、容器内の廃棄物収納状態及びウランが偏在して存在している場合であっても、1001keVと766keVの2つのエネルギーを用いることにより、ウラン線源から線検出器間の遮蔽効果を考慮し、単エネルギーによる測定手法と比較して、高精度でウランを定量することが可能な等価モデル手法について報告する。本件では、4種類の模擬廃棄物を用いて実施した相対誤差及び検出限界評価結果について報告する。
関 正之; 木原 義之; 塚田 竜也*; 本木 和彦*; 平子 一仁*
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加圧抵抗溶接(PRW)装置を用いて被覆管と端栓を接合した接合境界部に発生する接合欠陥を人工的に製作し、人工欠陥寸法等をパラメータとした曲げ疲労試験を行い、欠陥寸法と接合強度について評価した。
西原 健司; 岩村 公道*; 秋江 拓志; 白数 訓子
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高速増殖炉に移行せず原子力を順次廃止するシナリオに対し、プルトニウム処分量を大幅に低減でき、直接処分に適した岩石型(ROX)燃料の導入を提案する。本研究では、2050年頃までに原子力発電を廃止すると仮定した場合に、ワンススルー,プルサーマル導入,ROX燃料導入の3つのシナリオにおけるアクチノイド核種の諸量評価を行った。また、それぞれの使用済燃料を直接処分した場合の地層処分場規模の比較を行った。その結果、岩石型(ROX)燃料を導入することで、処分場規模は縮小しないものの、ワンススルーシナリオに比べて直接処分されるPu量を減少させるとともに、核分裂性Puの割合を減らし自発核分裂割合を増やすことで、Puの核拡散抵抗性が高められることを示した。
山野 秀将; 堺 公明; 栗坂 健一
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高速炉の安全上の特徴は、自然循環除熱といった受動的安全機能を有していることである。このため、このプラントに対するレベル1PSAを行うにあたり、受動的安全機能の信頼性評価を行い、その機能喪失の確率を求める必要がある。そこで、本研究では、自然循環崩壊熱除去の失敗確率評価手法を構築するため、平成23年度に実施した感度解析及び失敗確率評価について報告する。
石垣 将宏; 渡辺 正*; 竹田 武司; 中村 秀夫
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PWRの片側の蒸気発生器(SG)二次側の冷却材が喪失した状態で、健全SGによる自然循環による冷却についてLSTFを用いて実験を行った。異常SG内ではU字管群の温度分布により逆駆動力が発生し、自然循環を阻害する。駆動力と逆駆動力の共存下で、自然循環による冷却が維持できるかについて検証を行い、詳細に熱水力挙動を調べた。
野際 公宏; 鬼塚 貴志; 武内 伴照; 阿部 輝宜; 榊原 安英; 堀江 薫; 中村 孝久
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現在、われわれのグループでは廃止措置が進められている「ふげん」実機材を活用し、高経年化調査研究を進めている。本研究では、「ふげん」にて使用された2相ステンレス鋳鋼の熱時効脆化について、機械特性試験及び微細組織評価の観点から、275Cという実機環境における熱時効の影響の調査を行い、脆化予測式の妥当性について検討を行った。調査対象部材は再循環ポンプケーシングや下部ヘッダ逆止弁,注水弁などである。シャルピー衝撃試験では、軽微な熱時効脆化事象が認められたが、従来の脆化予測式の予測値相当もしくはより保守的な値であることが確認された。一方で3DAPによる分析結果からも、熱時効脆化の主原因のひとつとされるCr濃度分布の変調構造化が初期段階であるが進んでいることが確認された。
村上 裕晃; 天野 由記; 雨宮 浩樹; 佐々木 祥人; 岩月 輝希; 吉川 英樹
no journal, ,
地下深部が化学的及び生物化学的なプロセスにより還元環境に維持されている事例は多くの既往研究において示されている。他方、高レベル放射性廃棄物の地層処分において、処分場の閉鎖時に地表に保管して酸化したズリとベントナイトを混合した埋め戻し材を使用する場合は、酸化的な環境が形成されることが予想される。本研究では、酸化したズリを含んだ埋め戻し材がどのようなプロセスで還元環境へと回復していくのかを把握するため、特に生物化学的なプロセスに着目したボーリング孔規模での埋め戻し試験を実施した。その結果、埋め戻し材中の微生物数は、埋め戻し前の乾燥状態の試料よりも埋め戻し後に回収した試料の方が12桁オーダーで増加しており、微生物を介した反応が還元環境を形成する役割を担っている可能性が示唆された。しかし、微生物のDNA解析の結果から、本試験の期間(141日間)内では、酸化された埋戻し材は埋め戻し前のボーリング孔のような還元環境まで回復していないと推察される。今後は継時的な埋め戻し材の酸化還元環境の変化とそのプロセスの把握及び手法の開発を行っていく。
野田 秀作; 橋本 慎太郎; 佐藤 達彦; 深堀 智生; 千葉 敏; 仁井田 浩二*
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PHITSの光核反応モデルを改良するため、巨大共鳴領域における光子入射断面積を評価済みのJENDL光核反応データファイル(JENDL/PD-2004)をもとに改良した。PHITSで採用されている光子入射全断面積は、質量数の比較的小さな核種に対して、JENDL評価値とのずれが大きいことを確認した。そのため、JENDL/PD-2004に評価値が収録されている核種については、PHITSで評価値をそのまま利用できるように改良を行った。評価値が存在しない核種に関しては、光子入射全断面積を3つのパラメータ(断面積の絶対値,共鳴エネルギー,共鳴幅)を持つローレンツ曲線で評価値をフィッティングし、各パラメータを質量数に依存する関数で再現する系統式を導出した。断面積の絶対値に対しては、核種の殻効果を考慮した。系統式の検証のため、JENDL/PD-2004に評価値の存在する核種へ系統式を適用し、評価値を精度よく再現できることを確認した。本研究により、巨大共鳴断面積を評価済みの断面積ファイルJENDL/PD-2004に基づき整備する手法を開発することができた。
入澤 啓太; 大曽根 理; 目黒 義弘
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地下水との接触によるアスファルト固化体の性状の変化を理解するため、塩/アスファルト比が異なる模擬アスファルト固化体を用いて、水接触時に模擬固化体から浸出するナトリウムイオンの実効拡散係数を測定した。塩/アスファルト比の上昇に伴い、ナトリウムイオンの実効拡散係数が増大することがわかった。