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廃炉環境国際共同研究センター; 岡山大学*
JAEA-Review 2023-038, 48 Pages, 2024/03
JAEA-Review-2023-038.pdf:2.58MB
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4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はじ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、令和4年度に採択された研究課題のうち、「耐放射線プロセッサを用いた組み込みシステムの開発」の令和4年度分の研究成果について取りまとめたものである。本研究は、集積回路に光技術を導入し、10MGyのトータルドーズ耐性を持つ耐放射線光電子プロセッサ、既存の集積回路のみで4MGyのトータルドーズ耐性を持つ耐放射線プロセッサ、同4MGyのトータルドーズ耐性の耐放射線メモリ、そして、それらに必要となる1MGyのトータルドーズ耐性を持つ耐放射線電源ユニットの4つを開発する。マンチェスター大学とはロボットやLiDARに対する耐放射線プロセッサ、耐放射線FPGA、耐放射線メモリ、耐放射線電源ユニットの面で連携し、これまでに無い高いトータルドーズ耐性を持つ耐放射線ロボットを実現していく。また、ランカスター大学とは耐放射線FPGA、耐放射線電源ユニットの面で連携し、放射線の種類、強度を正確に特定できるセンサー類を開発していく。
廃炉環境国際共同研究センター; 岡山大学*
JAEA-Review 2022-017, 56 Pages, 2022/08
JAEA-Review-2022-017.pdf:6.39MB
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2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はじ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、令和元年度に採択された「再臨界前の中性子線増に即応可能な耐放射線FPGAシステムの開発」の令和2年度分の研究成果について取りまとめたものである。本研究では集積回路技術に光技術を導入し、1Gradのトータルドーズ耐性を持つ耐放射線光電子FPGAと光技術を用いずに既存の集積回路技術のみで200Mradのトータルドーズ耐性を実現する耐放射線リペアラブルFPGAの2つの開発を行う。日本の研究チームは耐放射線FPGAとハードウエア・アクセラレーションの面でイギリスの研究チームを支援する。イギリスの研究チームは日本の支援を受け、強ガンマ線環境下で使用でき、再臨界前の中性子線増を瞬時に検知可能なFPGAを用いた中性子線モニタリングシステムを実現する。この中性子線モニタリングシステムを日本側の耐放射線FPGAと組み合わせ、再臨界前の中性子線増に即応できる耐放射線FPGAシステムを実現する。
廃炉環境国際共同研究センター; 静岡大学*
JAEA-Review 2020-059, 42 Pages, 2021/01
JAEA-Review-2020-059.pdf:3.07MB
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、令和元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福島第一原子力発電所の廃炉等をはじ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、「再臨界前の中性子線増に即応可能な耐放射線FPGAシステムの開発」の令和元年度の研究成果について取りまとめたものである。本研究では集積回路技術に光技術を導入し、1Gradのトータルドーズ耐性を持つ耐放射線光電子FPGAと光技術を用いずに既存の集積回路技術のみで200Mradのトータルドーズ耐性を実現する耐放射線リペアラブルFPGAの2つの開発を行う。日本の研究チームは耐放射線FPGAとハードウエア・アクセラレーションの面でイギリスの研究チームを支援する。イギリスの研究チームは日本の支援を受け、強ガンマ線環境下で使用でき、再臨界前の中性子線増を瞬時に検知可能なFPGAを用いた中性子線モニタリングシステムを実現する。この中性子線モニタリングシステムを日本側の耐放射線FPGAと組み合わせ、再臨界前の中性子線増に即応できる耐放射線FPGAシステムを実現する。
小嶋 拓治; 須永 博美; 瀧澤 春喜*; 花屋 博秋; 橘 宏行*
Radiation Physics and Chemistry, 68(6), p.975 - 980, 2003/12
被引用回数：2 パーセンタイル：18.9(Chemistry, Physical)低LET放射線に対する特性が明らかになっている4種のフィルム線量計を3-45MeV/uのイオンビームに応用した。低LET放射線を基準とした線量計の相対応答は、いずれもおよそ1から10MeV/(mg/cm
)であり、阻止能が高くなるにしたがって徐々に小さくなる。特性を明らかにしたこれらの線量計によるイオンビーム線量測定における不確かさは、フルエンス測定における不確かさを
2%含んで5%(1
)より良かった。特性を明らかにしたGaf線量計を用いることにより、それぞれ1及び10
mより良い空間分解能で平面及び深度方向の線量分布測定ができることがわかった。
甲斐 哲也; 原田 正英; 勅使河原 誠; 渡辺 昇; 池田 裕二郎
Proceedings of ICANS-XVI, Volume 3, p.657 - 666, 2003/07
J-PARC核破砕中性子源の結合型モデレータについて中性子工学研究を行った。100%パラ水素モデレータを用いることにより、最大の15meV以下の積分強度、2meV,10meVのパルスピーク強度が得られたが、最適なモデレータ厚さはそれぞれ異なっていた。最終結論としては、140mmの厚さを選択した。また、中性子取出面上の中性子強度分布評価より、プレモデレータ近傍のモデレータ周縁部が中心部分よりも強度が高いことがわかった。このことは、モデレータと中性子取出面の設計が重要であることを示している。さらに、強度の中性子取出角度依存性を評価し、大きな角度取出しでは強度減少が著しいことがわかった。円筒型モデレータを用いることにより、この強度減少を緩和することができることが明らかになった。これらをもとに円筒型モデレータの直径を140mmと決定した。
原 英治*; 濱田 一弥; 河野 勝己; 加藤 崇; 榛葉 透*; CSモデル・コイル実験グループ
低温工学, 36(6), p.324 - 329, 2001/06
国際熱核融合実験炉(ITER)の工学設計活動の一環として、中心ソレノイド(CS)モデル・コイル及びCSインサート・コイルが開発され、このコイルの性能試験が行われた。コイル及びその支持構造物には48の並行冷却流路があり、超臨界圧ヘリウムにより4.5Kに冷却される。本論文では、実験によって得られた初期冷凍及び昇温特性ならびに非通電時における定常熱負荷について報告する。
西堂 雅博; 福田 光宏; 荒川 和夫; 田島 訓; 須永 博美; 四本 圭一; 神谷 富裕; 田中 隆一; 平尾 敏雄; 梨山 勇; et al.
Proceedings of 1999 IEEE Nuclear and Space Radiation Effects Conference, p.117 - 122, 1999/00
宇宙用半導体デバイスとして、高機能の民生部品を使用する方針が、開発期間の短縮、費用の節約という観点から採用され、以前にも増して放射線耐性試験を効率的、効果的に行うことが、重要となってきた。本報告では、トータルドーズ効果、シングルイベント効果等の試験を実施している日本の照射施設を紹介するとともに、これらの試験を効率的及び効果的に行うための技術開発、例えば、異なるLETイオンを短時間に変えることのできるカクテルビーム加速技術、シングルイベント効果の機構を解明するためのマイクロビーム形成技術及びシングルイオンヒット技術等について言及する。
亀尾 裕; 青木 和宏; 五来 健夫; 平林 孝圀
Proc. of 1998 JAIF Int. Conf. on Water Chemistry in Nucl. Power Plants (Water Chemistry'98), p.571 - 574, 1998/00
原子炉施設の廃止措置において発生する機器配管等に対して除染を実施することは、廃棄物発生量を低減する上で非常に重要である。将来の商用発電炉の廃止措置に向け、二次廃棄物発生量の極めて少ない除染技術の開発を進めており、この中からレーザーを利用した除染技術について報告する。本技術は、レーザーを照射しながらゲル除染剤の中に汚染物を取り込み除去するものであり、通常のレーザー除染法で問題となっていた汚染物の飛散がほとんど起こらず、また汚染物の回収が極めて容易である。ゲル除染剤の調製方法、レーザー照射条件等を最適化し、模擬汚染試料を用いた除染試験を行ったところ、本技術は汚染物を効率良く除去できることを確認した。また試験前後の試料に対して表面分析を行い、反応形態について考察した。
Al insert after dumping for coil protection東 克典*; 小泉 徳潔; 安藤 俊就; 辻 博史; 口石 佳一*; 浅野 克彦*
JAERI-Research 97-044, 10 Pages, 1997/07
JAERI-Research-97-044.pdf:0.58MB
国際熱核融合炉(ITER)の工学設計行動(EDA)の一環として、NbAlインサートが製作、試験される。その遮断時には、導体が埋め込まれているステンレス・プレートに発生する渦電流が原因となり、大きな発熱が生じる。電流値46kA、遮断時定数15秒、クエンチ検出時間2秒で、NbAlインサートを遮断した後のクールダウン解析を、0次元クエンチモデル、薄板渦電流解析モデル、2次元冷却解析モデルを用いておこなった。導体温度とプレート温度はそれぞれ、103K、21Kと計算された。また、冷却時間は約1時間となった。この解析により、冷却時間が1時間程度であるので、NbAlインサートの試験を連続的に行えることが分かった。
高瀬 和之; 功刀 資彰; 関 泰
Fusion Technology, 30(3(PT.2B)), p.1459 - 1464, 1996/12
核融合炉の真空容器が破断すると、破断口部に密度差駆動による置換流が形成される。この置換流は放射化したダストを同伴して容器内部から外部へと流れるため、汚染領域の拡大に繋がり、この置換流挙動を把握することは核融合炉の安全上大変重要である。著者らはすでに、核融合炉の真空容器をスケールモデルで模擬した実験装置を使って真空容器破断事象(LOVA)予備実験を行い、破断口位置と置換量との関係を明らかにした。今回は、破断口に直径及び長さの異なる数種類のダクトを取り付けて、破断面積と破断長さが置換流量に及ぼす影響を調べた。その結果、ダクト長さに比例してダクトの摩擦損失が増加するために、置換量は減少することが分かった。また、大口径破断の場合には破断口位置には無関係に置換量は破断面積に比例して増大した。一方、小口径破断の場合には、置換量は破断口位置に依存する傾向を示した。すなわち、真空容器の上部に破断口がある場合には対向流の影響を受けて破断面積の縮小とともに置換量は大きく減少したが、破断口が真空容器側部にある場合には成層流の影響が支配的になり破断面積によらず置換量はほぼ一定値を示した。
S)
by sulfur K-edge photoexcitation馬場 祐治; 吉井 賢資; 佐々木 貞吉
Journal of Chemical Physics, 105(19), p.8858 - 8864, 1996/11
被引用回数：32 パーセンタイル：72.79(Chemistry, Physical)内殻電子励起の光化学反応により、分子内の特定の化学結合が選択的に切断される例として、ジメチルジスルフィド(CH-S-S-CH)の低温凝縮層に、S 1s吸収端付近の放射光X線を照射し、表面から脱離するフラグメントイオンを測定した。S 1s電子をS-S結合部の
軌道へ共鳴励起すると(h
=2472.1eV)、主にS
及びCH
イオンが脱離するのに対し、S-C結合部の軌道へ共鳴励起すると(h=2473.4eV)、S-C結合が選択的に切断され、CHイオンのみが脱離することがわかった。各エネルギーにおけるオージェ電子スペクトルの測定結果と併せて反応機構を考察し、このような選択的な化学結合の解裂は、反結合性軌道へ励起された電子(スペクテータ電子)の局在性により、それぞれの結合が切れやすくなるためであると結論した。
原子炉工学部
JAERI-Review 96-012, 292 Pages, 1996/09
JAERI-Review-96-012.pdf:9.91MB
本報告は、平成7年度における原子炉工学部の研究活動状況をとりまとめたものである。当該年度に原子炉工学部において推進された主要な研究活動は、新型炉の概念設計及びTRU消滅処理等への工学的応用を目的とする大強度陽子線形加速器の開発である。さらに原子炉工学部では、基礎基盤研究として核データと群定数、炉理論及びコード開発、炉物理実験及び解析、核融合中性子工学、放射線遮蔽、原子炉計測及び計装、原子炉制御及び診断、伝熱流動並びに炉工学施設、加速器施設及び伝熱流動施設の技術開発を行っている。また、高温ガス炉、核融合等の原研プロジェクト研究及び動燃事業団の高速炉研究への協力も推進している。本報告書では、原子炉工学部が運営を担当する研究委員会の活動報告もとりまとめられている。
千原 順三; 神林 奨
Journal of Physics; Condensed Matter, 6, p.10221 - 10236, 1994/00
被引用回数：16 パーセンタイル：70.11(Physics, Condensed Matter)QHNC法と分子動力学法を組み合わすことで、アルミニューム液体のイオン配列・電子構造の第1原理的な計算を行った。この計算法では、電導電子の交換効果(LFC)を外部から持ち込んでいるが、計算結果はこれとして何を採用するかに依存することが分った。アルカリ金属の計算に用いたGeldart-VoskoのLFCを用いると実験結果とよい一致が見られた。
石飛 昌光*; 千原 順三
Journal of Physics; Condensed Matter, 5, p.4315 - 4324, 1993/00
被引用回数：7 パーセンタイル：42.58(Physics, Condensed Matter)液体金属カリウムを原子核と電子からなる混合系とみなし、イオンの構造を決定し、イオン-イオン、イオン-電子の相関関数を計算した。その結果は極めて良く実験と一致する。
杉本 誠; 加藤 崇; 河野 勝己; 檜山 忠雄; 上谷内 洋一*; 石田 秀昭*; 岩本 収市*; 三宅 明洋*; 戎 秀樹*; 奥野 清; et al.
低温工学, 27(3), p.239 - 244, 1992/00
DPC-TJコイルの製作及び実験はDPC計画の中で位置づけられ、遂行されてきた。本論文は1991年6月より6週間かけて行われた実験のうち、DPC-TJコイルの熱・流体特性について述べる。対象となる特性項目は、(1)予冷特性、(2)熱負荷、(3)圧力損失および(4)入口流量の低下現象の4つである。
石黒 幸雄*
JAERI-M 85-017, 298 Pages, 1985/03
原子力における様々な分野のソフトウェア開発の研究を活性化するため、原子力コード研究委員会と炉物理研究委員会の共催による第1回の「原子力におけるソフトウェア開発研究会」が昭和59年9月27~28日、日本原子力研究所・東海研究所において開催された。この報告書は当研究会での報告を概括したものである。今回の研究会では第1回目としての試みもあり、(1)三次元輸送コードの開発、(2)原子力コードのベクトル化、(3)熱水力・安全解析コードに関する発表を行った。また、招待講演による発表も含んでいる。
米澤 仲四郎; 佐川 千明; 星 三千男; 立川 圓造
Journal of Radioanalytical Chemistry, 78(1), p.7 - 14, 1983/00
ニッケル-ジメチルグリオキシム錯体をキシレンで抽出し、333nmの吸光度測定でニッケルを定量後、吸光度測定液に液体シンチレーターを添加し、
Niの放射能測定からNiの比放射能決定を試みた。その結果、キシレン抽出ではニッケル量0.5~3g/mlキシレンの濃度範囲で吸光度に直線関係が成立し、また波長シフターとしてDMPOPOPを添加することにより、色クエンチングを少なくして、Niの放射能を効率よく測定でき、Niの比放射能を単一抽出操作で迅速に求めうることがわかった。
千原 順三
Progress of Theoretical Physics, 70(2), p.331 - 342, 1983/00
被引用回数：6 パーセンタイル：55.69(Physics, Multidisciplinary)電子ガス中に固定された電子のまわりの密度分布を、ハートリー方程式と2つのタイプの交換相関ポテンシャルにたいする近似を用いて計算した:1つは従来よく用いられている局所密度近似(LDA)で、他の1つはQHNC方程式によって与えられる非局所密度近似である。この結果を比較したところ、LDAとQHNCから与えられる密度分布は低密度から高密度の場合に渡ってよく一致する。しかし、これのフーリエ交換から与えられる交換相関関数G(Q)では、この2つの近似では大きな違いを生じ、LDAは波数Qの小さい所で正しい振舞を与えない。またLDAによって与えられるphase shiftはFriedelの総和則をみたさないことが分った。これらの欠点はLDAではクーロン相互作用を十分に遮蔽できなくて長距離まで残ることに起因することが分った。
幾島 毅; 武田 洋*; 佐野川 好母
日本原子力学会誌, 23(7), p.470 - 476, 1981/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Nuclear Science & Technology)原子炉構造解析に広く使用されている汎用有限要素法計算プログラムについて、開発経緯、使用用途、計算能力、プリ、ポストプロセッサおよび計算例について概説する。汎用有限要素法計算プログラムの大部分のものは米国やヨーロッパ諸国において製作されたものであるが、最近、国内でも精力的に独自の計算プログラムが開発されており、これらの近況についても概説したものである。
幾島 毅
日本原子力学会誌, 20(11), p.829 - 834, 1978/00
被引用回数：0本報告は、炉心設計における多孔型高温ガス炉燃料の温度計算を単純化するための等価熱伝導率について述べたものでる。形状が複雑な多孔型燃料の温度計算では、2次元または3次元体系として計算しなければならない。しかし、等価熱伝導率を使用することによって1次元計算とすることができる。燃料と冷却孔とが2対1の割合で規則正しく三角配列された燃料要素において、対称条件から決まる周辺断熱の最小三角形状ユニットセルを考える。このユニットセルの燃料孔と冷却孔との間の黒鉛減速材リガメントに等価熱伝導率の概念を適用して、ユニットセルを円筒状燃料モデルに置き換える。等価熱伝導率は、有限要素法によって求めたユニットセルの温度分布から得た。また、等価熱伝導率を得るための一般式を導いた。
