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廃炉環境国際共同研究センター; 東京工業大学*
JAEA-Review 2022-053, 89 Pages, 2023/02
JAEA-Review-2022-053.pdf:3.47MB
日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和3年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所の廃炉等を始めとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、令和3年度に採択された「福島第一発電所2、3号機の事故進展シナリオに基づくFP・デブリ挙動の不確かさ低減と炉内汚染状況・デブリ性状の把握」の令和3年度の研究成果について取りまとめたものである。本研究では、シールドプラグ下高線量の原因究明、事故時のCs移行経路や、Csの構造材付着・堆積状態の解明および先行溶落したと推定される金属リッチデブリ特性評価を行うため、事故進展最確シナリオ評価に基づく材料科学的アプローチとして、3項目((1)Cs分布評価の不確かさの低減、(2)金属デブリの酸化変質評価、(3)総合評価)に取り組んでいる。本年度は各要素技術法に関する実験的研究シミュレーション研究を進める上で必要な基盤の整備及び予備実験などに着手するとともに、本研究で抽出したBackward Analysisの2個の課題について、Forward Analysis専門家との相互連携による現象理解と炉内状況把握の精緻化に向けての方針の検討を行った。その結果、事故進展最確シナリオを参照して、燃料デブリとセシウムの化学状態変化と移行経路について認識を共有することができ、今後の研究展開について展望した。
佐藤 拓未; 永江 勇二; 倉田 正輝; Quaini, A.*; Gu
neau, C.*
CALPHAD; Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry, 79, p.102481_1 - 102481_11, 2022/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Thermodynamics)Investigation of the primary containment vessel inside the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station showed that a significant amount of the molten corium reached the bottom of the pedestal region. The molten corium and concrete likely caused a complex interaction called Molten Corium Concrete Interaction. The solidification hysteresis of these ex-vessel debris significantly influences its properties. We performed a thermodynamic analysis using the TAF-ID database to infer the solidification path of U-Zr-Al-Ca-Si-O molten corium, which was chosen for a prototypic system of ex-vessel debris. The solidification path for the CaO-rich sim-corium showed that (i) melting as a single liquid phase above 2430 K, (ii) selective solidification of the oxide-rich corium mainly consisted of fuel materials, and (iii) solidification of the remaining materials as a silicate matrix. In contrast, the solidification path for the SiO
-rich corium indicated that (i) formation of liquid miscibility gap above 2200 K between U-rich and Zr-rich oxidic melts, (ii) individual precipitation of solid phases in each liquid phase.
-ray imager mounted on a remotely operated machine佐藤 優樹; 川端 邦明; 小澤 慎吾*; 和泉 良*; 冠城 雅晃; 谷藤 祐太; 寺阪 祐太; 宮村 浩子; 河村 拓馬; 鈴木 敏和*; et al.
IFAC-PapersOnLine, 50(1), p.1062 - 1066, 2017/07
被引用回数：3 パーセンタイル：66.08(Automation & Control Systems)The development of remote and quick radiation imaging methods in the high dose-rate environment is requested to accelerate implementation of decommissioning of the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant (FDNPP). We developed the remote radiation imaging system consisting of a Compton camera and a multicopter drone to remotely measure the radioactive contamination on the several radioactive fields in the environment and inside the building of nuclear facilities such as the FDNPP. The drone system succeeded in the observation of several hotspots from the sky at the outdoor environments in coastal areas of Fukushima, Japan. In addition, we are now developing the SLAM technology for remotely operated machines such as the drone to complete the remote radiation imaging system, which can autonomous flight.
Cs/
Cs ratio around the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant using an unmanned helicopter radiation monitoring system西澤 幸康; 吉田 真美*; 眞田 幸尚; 鳥居 建男
no journal, ,
Many radioactive substances were released by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident occurred on March 11, 2011 in the atmosphere. A lot of short half life nuclides which are 
I, 
Te (I) and 
I, etc., in addition to longer half lived nuclides such as Cs and Cs. The estimated release amount of these nuclides from the reactor 1st to 3rd unit is reported, but it's found to be quite different in the short half lived nuclides by the reactor units. Because the radioactivity ratio of Cs and Cs was slight different between the reactor units, it can be considered that the valuable source is obtained by the measurement of Cs/Cs ratio in the environment around the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station at the present stage when the nuclides with short half lives had already decayed. We have measured high resolution ray spectrum using an unmanned helicopter equipped with LaBr
(Ce) detector in a 3 km range from the power station which was near to the release source of the radioactive cesium. Because the LaBr(Ce) detector has high resolution of rays, the discrimination of many nuclides is possible. In addition, there is extremely much number of the data provided by the distribution measurement with the unmanned helicopter. Because a new map was illustrated by the analysis of the Cs/Cs ratio, we report the outline.
熊田 高之; 能田 洋平*; 石川 法人
no journal, ,
フリーラジカル添加法の異なる高分子試料の核スピンダイナミクスを比較した。電子線照射試料では偏極・緩和速度ともフリーラジカル濃度にほぼ正比例するが、化学添加試料では自乗に比例している。一般に極低温有機材料の核偏極・緩和は2つのフリーラジカルラジカルのフリップ・フロップによって誘発される。化学添加試料の結果は、均一分布したフリーラジカルの2つが核偏極・緩和に寄与したことを示唆する。一方、電子線照射試料においてフリーラジカルは、Spurとよばれる直径数ナノメートルの空間内に数個ずつ局在する。本結果は、DNPがSpur内に局在したフリーラジカルの2つによって引き起こされたことを示唆している。ビラジカルを用いたDNP実験では、到達偏極度はラジカル対の距離に強く依存することが知られている。電子線の照射温度制御によりスパー内のラジカル間距離を最適化すれば到達偏極度の向上が図れるのではないかと考えられる。
熊田 高之; 阿久津 和宏*; 大石 一城*; 森川 利明*; 河村 幸彦*; 鈴木 淳市*; 鳥飼 直也*
no journal, ,
現在我々は、スピンコントラスト法をJ-PARC MLFの中性子反射率計(写楽BL17)に展開するにあたり、反射率用試料核偏極(DNP)装置の開発を急ピッチで進めている。これまでに、MLFが管理する無冷媒型マグネット/クライオスタットを用いて、ポリスチレン標準試料で核偏極度12%@2.5Kを達成した。これは、スピンコントラスト変調実験に最低限必要となる偏極度であり、ヘリウムを汲み足す従来装置の到達偏極度(50%@1.1K)に遠く及ばない。現在、試料の冷却効率改善に向けてクライオスタットインサートの構造最適化に取り組んでいる。また、薄膜試料測定に合わせたNMR感度の向上に取り組んでいる。これは、従来の小角散乱測定用試料の厚さが1mm程度であったのに対して、反射率用試料の厚さは100nm程度であるため、従来のNMR回路では偏極度測定に十分な信号強度が得られないためである。我々は現在の連続波NMR回路をパルス化することにより測定感度の大幅な向上を目論んでいる。
鈴木 晶大*; 橘内 裕寿*; 佐藤 一憲
no journal, ,
福島第一原子力発電所1号機の格納容器内から採取された試料の透過型電子顕微鏡による詳細分析を行った。TMI-2及びチェルノブイリ原子力発電所4号機でも確認されているUを多く含むc-(U,Zr)O及びZrを多く含むt-(Zr,U)Oが検出された。
