耐放射線プロセッサを用いた組み込みシステムの開発(委託研究); 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

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。

Development of the multi-cubic -ray spectrometer and its performance under intense Cs and Co radiation fields

冠城 雅晃; 島添 健次*; 加藤 昌弘*; 黒澤 忠弘*; 鎌田 圭*; Kim, K. J.*; 吉野 将生*; 庄司 育宏*; 吉川 彰*; 高橋 浩之*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 1010, p.165544_1 - 165544_9, 2021/09

https://doi.org/10.1016/j.nima.2021.165544

2011年の東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の事故以来、世界各地で廃止措置措置に入る原子力施設が増加している。これらの原子力施設では、放射性物質の適切な管理が要求されている。そこで、ガンマ線スペクトル測定技術は、放射性物質の重要な情報を得ることができるため、有益なツールである。さらに、放射性物質の空間情報も重要であるため、ガンマ線イメージングについて求められている。しかしながら、これらの施設には、強度放射線場が広がるため、ガンマ線スペクトル測定やガンマ線イメージングが困難になる。そのため、寸法が5mm 5mm 5mmの小さなCeBrシンチレーター4個で分割した線スペクトロメーターを開発した。上記の4個のシンチレーターは、強度放射場に特化したマルチアノード光電子増倍管と組合わせた。私たちは、CsとCoの放射線場で照射試験を実施した。Cs照射場の線量率1375mSv/hにおいて、相対エネルギー分解能が、それぞれのチャンネルで、9.20.05%, 8.00.08%, 8.00.03%, 9.0 0.04%であった。

High-pressure induced structural changes in metastable GeSbTe thin films; An X-ray absorption study

Fons, P.*; Kolobov, A.*; 富永 淳二*; 片山 芳則

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 238(1-4), p.160 - 162, 2005/08

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2005.06.039

超高分解能(SR)メディアは通常のDVDメディアより面積あたりの記憶密度を10倍まで引き上げることができる。SRはすでに実現されているが、主要な光学記憶要素であるGeSbTe(GST)の構造及び電子状態の外的摂動による変化のさらに深い理解が強く要求されている。SRディスクの記録では、気泡の生成がおき、それがGST層に強い応力を与える。この論文で、われわれはほぼ静水圧的(0-10GPa)な圧縮応力によって誘起されるGSTの準安定結晶相の構造変化のXAFSについて報告する。解析によって、常温での歪んだ岩塩構造によるGe-Te結合長の分裂は、圧力6GPaまで小さいがゼロではない値へと減少することがわかった。この結果が、提案されている強誘電的カタストロフによるスーパーレンズ読み取り機構に対して持つ意味を議論する。

Application of a portable pulsed magnet to synchrotron radiation experiments

松田 康弘*; 上田 勇治*; 野尻 浩之*; 高橋 俊晴*; 稲見 俊哉; 大和田 謙二; 村上 洋一; 有馬 孝尚*

Physica B; Condensed Matter, 346-347, p.519 - 523, 2004/04

https://doi.org/10.1016/j.physb.2004.01.139

高磁場下での放射光実験を行うために、非常に小型のキャパシターバンクと小型のパルスマグネットを開発した。長さ1msで20Tのパルス磁場を1kJのエネルギーで発生できた。ミリ波領域での電子スピン共鳴とX線回折実験を行うことができた。

第3回「最近の外部被ばく線量測定・評価に関するワークショップ」報文集; 2002年11月28-29日,日本原子力研究所東海研究所,東海村

吉澤 道夫; 遠藤 章

JAERI-Conf 2003-002, 166 Pages, 2003/03

JAERI-Conf-2003-002.pdf:9.79MB

本報文集は、2002年11月28-29日に日本原子力研究所東海研究所において開催された、第3回「最近の外部被ばく線量測定・評価に関するワークショップ」において報告された16件の講演の報文及び総合討論要旨を収録したものである。第3回目のワークショップは、「原研中性子標準校正施設の完成を契機に」を副題とし、原研が進めている加速器を用いた単色中性子校正場をはじめとした中性子線量計の校正技術,高エネルギー中性子に対する線量評価等、中性子に対する線量計測・評価に焦点をあて講演及び討論が行われた。本ワークショップにより、加速器中性子校正場及び高エネルギー中性子の線量評価に関する今後の研究開発課題を明確化するとともに、この分野の研究者間の情報交換によって研究の効率化を図ることができた。

Demagnetization of undulator magnets irradiated high energy electrons

備前 輝彦*; 田中 隆次*; 浅野 芳裕; Kim, D. E.*; Bak, J. S.*; Lee, H. S.*; 北村 英男*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 467-468(Part1), p.185 - 189, 2001/07

https://doi.org/10.1016/S0168-9002(01)00270-4

2GeVの電子を照射したときのアンジュレーター磁石の磁場強度変化を測定した。測定は、(1)磁石配列,(2)磁石の形状,(3)磁力の向き,(4)標的物質,(5)磁石組成,(6)製作者の相異、の各項目について行った。照射はSPring-8の真空防止型アンジュレーターを模擬した形状で実施した。それらの結果について報告した。

放射線加工レベル大線量校正用Co線照射施設の特性評価

橘 宏行; 小嶋 拓治; 羽田 徳之; 金子 広久; 四本 圭一; 田中 隆一

Radioisotopes, 48(4), p.247 - 256, 1999/04

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.48.247

原研では、放射線加工レベルの大吸収線量校正用Co線照射施設を独自に設計・製作した。そして、その特性及び線量測定に関する性能を全体にわたり調べることにより、原研における線量値にかかわる不確かさを評価した。線量計校正装置は、線量率5~200Gy/h及び400Gy/h~20kGy/hの異なる線量率範囲を与える二つの線源、線量計固定用ステージ、正確な照射線量率測定用平行平板型電離箱、及び特定の照射条件下における線量計校正に用いるために付属した温度・湿度制御照射容器によって構成した。本装置は、一般的な運転時間(8h)内で0.5Gy~160kGyの線量範囲の既知線量を、不確かさ2.2%(95%信頼度相当)で被校正線量計に与えるために十分な照射場の特性及び線量測定の性能を持っている。また、原研で校正したアラニン線量計を用いたトランスファー線量測定により、不確かさ3.4%(95%信頼度相当)で線量を評価することが可能である。

第1回先端基礎研究シンポジウム講演概要集; 1995年3月2324日、東海村

編集ワーキンググループ

JAERI-Conf 95-018, 96 Pages, 1995/09

JAERI-Conf-95-018.pdf:4.52MB

第1回先端基礎研究シンポジウムは、1995年3月23日-24日の2日間、原研、大学、国立研究機関などから260名の参加を得て東海村において開催された。本シンポジウムの目的は、先端基礎研究センターが発足して2年間に得られた成果の報告、特定課題に関する討論、及び所内外の研究者によるポスター発表を通じ、今後の研究のより一層の進展を図ることにあった。シンポジウムでは、先端基礎研究センターから6件の研究成果報告がなされるとともに、70件のポスター発表が行われた。また、特に話題性の豊富な2件の重要なテーマに関して、特定課題として集中討議がなされた。本報文集は、これらの発表及び討論についてその概要を収めたものである。

Motion of bubbles in ultrasonic field

安濃田 良成; 渡辺 正; 久木田 豊

Proc. of the Int. Conf. on Multiphase Flows 91-TSUKUBA,Vol. 1, p.397 - 400, 1991/00

最近の宇宙環境利用計画に関連して、微小重力下における気液二相流の制御技術が一つの重要な技術となると予想される。二相流挙動は重力にきわめて強く依存した現象であるため、気液の分離や気体の補集などを微小重力環境で行う場合には特別な技術を必要とするためである。本研究は、微小重力下における二相流の制御方法として、超音波の利用を考え、その基礎技術を確立することを目的として行った。1次元の定在超音波場における気泡の運動を実験的、解析的に調べ、放射を効果と付加質量効果について考察した。一方、2次元の定在超音波場において水中の気泡を静止、水平移動など自在に制御可能であることを実証した。

航空機ガンマ線サーベイシステムの開発、人工放射線場における測定実験の解析

長岡 鋭; 坂本 隆一; 斎藤 公明; 堤 正博; 宮坂 聡*; 森内 茂

JAERI-M 84-241, 120 Pages, 1985/01

JAERI-M-84-241.pdf:3.68MB

航空機(ヘリコプタ)線サーベイシステム開発の一環として、Co(100、400mCi)及びCs(100、300mCi)を用いた人工放射線場における野外実験を実施した。本実験では3球形、16164直方体等6種類のNaI(Tl)検出器により地上及び高度20~500mにおいて線波高分布測定を行い、線エネルギースペクトル、線量率等の空間分布を明らかにした。また、モンテカルロ計算値との比較を行い、両者が良く一致することを確認した。さらに、検出器、位置標定装置を含むシステム全体の特性データを入手するとともに、人工放射線成分を含む線場において、その場のバックグラウンド線量率を評価する手法について検討し、係数を決定した。これらの結果は、測定データ解釈用基礎資料として利用されるだけでなく、環境線の解析上汎用的に利用されることが期待される。