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小野 礼人; 高柳 智弘; 杉田 萌; 植野 智晶*; 堀野 光喜*; 山本 風海; 金正 倫計
JAEA-Technology 2021-044, 53 Pages, 2022/03
JAEA-Technology-2021-044.pdf:43.7MB
大強度陽子加速器施設(J-PARC)の3GeVシンクロトロン加速器には、1MWの大強度ビームを生成するために開発された電磁石用の電源装置が多数配置されている。これらの電源装置は、陽子ビームの軌道制御の要求に合わせて専用に開発されており、多種多様な出力波形の形式、定格仕様、更には異なる筐体のサイズや電源回路で構成されている。J-PARCは、運転を開始してから10年が経過し、経年劣化を原因とする故障から部品の交換や機器の更新の必要性が生じている。それら機器のトラブルを未然に防ぐことが出来れば、ユーザーの利用時間を計画通り確保でき、成果の最大化に資するとともに、さらには加速器を運用する運転員への負担を軽減することができる。メンテナンスとは、機器を正常な状態に保つことであり、メンテナンスによって故障個所や経年劣化部分を早期に発見して整備することにより、機器の寿命を延ばすことが可能である。本報告書では、電磁石電源グループで実施しているメンテナンス作業の事例を基に、メンテナンス時に必要な手続き、資格等が必要な作業とその注意点、作業を安全に行うための手順書、リスクアセスメントといった資料の作成方法等について報告する。
廣瀬 貴規; 芝 清之; 沢井 友次; 實川 資朗; 秋場 真人
Journal of Nuclear Materials, 329-333(Part1), p.324 - 327, 2004/08
被引用回数：55 パーセンタイル：94.79(Materials Science, Multidisciplinary)核融合発電実証プラントにおける増殖ブランケット製作技術開発の一環として、製造プロセスにおける熱履歴が低放射化フェライト鋼の材料特性に及ぼす影響について評価を行った。低放射化フェライト鋼に対して、熱間等方圧加圧(HIP)相当の熱履歴与えたところ、0.04%のTaを含むF82H鋼は1313K以上のHIP相当熱処理により結晶粒の粗大化が認められたが、F82H-0.1%Ta添加材では粒成長が抑制された。これは粒成長が粒界の移動を阻害する炭化物(TaC)の溶解によるものであることを示唆している。より高温における接合を考慮した場合、1373K以下での熱処理では、炭化物の分布状況に起因する熱処理以前の粒径の影響が残っていることから、接合処理後の細粒化には、均質化及びTaCの溶解温度以下での焼きならしの2段階の熱処理が必要である。F82H鋼においては、1423K以上における均質化、並びにTaC溶解温度以下(
1243K)での焼きならし処理により、加工を伴うことなく結晶粒度7程度の細粒組織が得られることを確認した。
相原 純; 石原 正博; 北條 喜一; 古野 茂実*
Journal of the American Ceramic Society, 87(6), p.1146 - 1148, 2004/06
被引用回数：1 パーセンタイル：18.37(Materials Science, Ceramics)SiCをNe照射して非晶質化させ、1273Kで焼鈍した。一つの試料は60分連続焼鈍し、もう一つの試料はくり返し焼鈍した(5分
10回)。非晶質SiC中での結晶核生成はくり返し焼鈍の方が連続焼鈍より起こりやすかった。
野村 靖*; 奥野 浩; 三好 慶典
JAERI-Tech 2004-030, 64 Pages, 2004/03
JAERI-Tech-2004-030.pdf:4.59MB
はじめに、燃焼度クレジットを採り入れた臨界安全評価において用いられる、燃焼計算のための燃焼度設定法について、欧米各国が採用している上端部50cm平均燃焼度を比較評価する。次に、仮定された軸方向燃焼度分布の形状の違いにより発生する臨界計算の誤差,核種組成計算値補正因子適用により補償される燃焼計算に付随するバイアス誤差及び照射履歴入力パラメータの変動により生じる統計誤差を、欧州経済開発協力機構原子力エネルギー局(OECD/NEA)の燃焼度クレジット国際ベンチマークの輸送容器モデルにより評価する。この結果、これらの誤差導入に対して安全側の臨界解析結果が得られるような、与えられた燃焼度から等価的に減少させた燃焼度を設定する方法を提案する。最後に、これらの誤差影響を統合的に組み込んで導かれる「等価均一燃焼度」及び「等価初期濃縮度」について述べ、使用済燃料輸送容器仕様の違いにかかわらず用いられる可能性に触れる。
-ray monitor外池 幸太郎; 中村 剛実*; 山根 祐一; 三好 慶典
Nuclear Technology, 143(3), p.364 - 372, 2003/09
被引用回数：2 パーセンタイル：18.9(Nuclear Science & Technology)JCO東海事業所の第1加工棟に設置されている線エリアモニターは、臨界事故の発生から終息に至るまで、転換試験棟の沈殿槽で発生していた核分裂連錯反応の出力に比例した線量率を計測,記録していた。この記録の事故発生後25分から事故終息までの部分(「プラトー」部)について、核分裂数2.210
で規格化することにより、核分裂連錯反応の絶対出力の履歴を評価した。
-ray and thermal neutron detectors柳澤 宏司; 大野 秋男
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(6), p.597 - 602, 2002/06
被引用回数：2 パーセンタイル：16.96(Nuclear Science & Technology)線及び熱中性子検出器を用いた組合せ法を、過渡臨界実験装置(TRACY)の反応度投入による出力バースト実験時の出力履歴の正確な評価に新たに適用した。初期バースト時には、短いバースト持続時間内の実際の出力履歴を正確にトレース可能であることから、出力履歴は高速応答線電離箱によって測定した。初期バースト後は核分裂生成物からの遅発線の寄与により線電離箱は適用できないため、高濃縮ウランのマイクロ核分裂電離箱を出力履歴の測定に用いた。今回の方法により、1.50から2.93$の反応度投入による実験について出力履歴を評価した。この結果、マイクロ核分裂電離箱のみを用いた従来の方法によるピーク出力及び出力ピークまでの積分出力は、今回の評価結果に対してそれぞれ最大40%,30%過小評価することが明らかになった。モンテカルロ法による数値シミュレーションによって、この過小評価はTRACY炉心から核分裂電離箱までの中性子の飛行時間に起因した時間遅れを考慮することによって理解できることが示された。
中原 嘉則; 須山 賢也; 伊奈川 潤; 永石 隆二; 黒沢 節身; 河野 信昭; 大貫 守; 望月 弘樹*
Nuclear Technology, 137(2), p.1 - 16, 2002/02
使用済軽水炉燃料に関する燃焼計算の精度検証に必要な核種組成ベンチマークデータセットを確立した。3本のPWR使用済燃料棒及び2本のBWR使用済燃料棒から切断採取したそれぞれ16試料(PWR)及び18試料(BWR)について、放射化学的分析により、U,Pu,Np,Am,Cmのアクチノイド及びNd,Sm及び線放出下p核種の組成及び量の精密測定を行った。試料の燃焼度範囲は、4~50GWd/t,
U初期濃縮度は2.6~4.1%の範囲にある。試料の燃焼度は、分析結果をもとに
Nd法により求めた。本報告は、分析結果及び関連する照射条件データをとりまとめたものである。
古川 登; 近藤 利幸; 木村 之彦*
JNC TN8440 2001-024, 210 Pages, 2001/08
JNC-TN8440-2001-024.pdf:24.99MB
本書は、将来、アスファルト固化体を地中処分することを前提にした、廃棄体技術基準の整備に向けた調査に反映させるため、固化体中の核種インベントリー、代表的な固化体選定に必要な過去のキャンペーンのグループ化、処分検討時の情報提供等、貴重な情報源として活用することを目的に作成した。作成にあたっては、施設の工程、固化体の組成、貯蔵実績などの固化体製作概要、過去のキャンペーンの試験内容、トピックスを基に製作された固化体の特性や放射性ヨウ素の放出低減化、放射性炭素の施設内移行挙動などを含め、過去の試験・運転内容等の履歴を包括的に把握できるように開発運転履歴をまとめ、今後の処分の動向を見据えた構成とした。アスファルト固化処理施設は、1982年4月(昭和57年)からコールド試験を開始し、5月4日よりホット試験、10月6日より固化処理技術開発運転を開始し、1997年3月11日(平成9年)の火災爆発事故に至るまでの期間(16年間)で、低レベル放射性濃縮廃液を7,438m3処理し、29,967本のアスファルト固化体を製作した。事故により、アスファルト固化処理施設は使命を閉じるに至ったが、15年間で製作したアスファルト固化体は、将来の処分を検討する上で貴重な情報、データを保持しているとともに、処理技術とともに後世に継承する必要がある。なお、試験・運転により製作した固化体ドラム毎のS/B比、放射性核種濃度等に係るデータ類に関しては、「アスファルト固化体の製品データ集」として別冊にまとめたので、本書と対で活用されたい。
二口 克人*; 橋本 秀爾*; 桜本 勇治*; 三ツ井 誠一郎; 亀井 玄人
JNC TN8400 2001-007, 52 Pages, 2001/04
JNC-TN8400-2001-007.pdf:2.34MB
熱によるベントナイトのイライト化のナチュラルアナログとして新潟県西頚城地域における第三紀の泥岩とこれに貫入する第四紀の火成岩(ひん岩)を対象に、この貫入岩周辺の粘土鉱物の変化と、貫入岩及びその周辺の熱履歴について検討した。その結果、泥岩中有の主な粘土鉱物は貫入岩に近づくにつれてモンモリロナイト
イライト/モンモリロナイト混合層鉱物イライトと変化することが明らかとなった。また貫入岩の冷却史に基づく周辺泥岩の熱的解析の結果、イライト割合75%の条件として、270
から15まで冷却するのに約75万年要したことが明らかとなった。モンモリロナイトからイライトへの反応を一次反応としてその活性化エネルギーを求めると、約103kJ/molの値を得た。この値は、従来の天然事例の調査や室内試験において得られている値の範囲にある。
一宮 正和; 堂崎 浩二; 上野 文義; 森下 正樹; 小林 孝良; 奥田 英一; 嵐田 源二
JNC TN2400 2000-005, 103 Pages, 2000/12
JNC-TN2400-2000-005.pdf:3.98MB
もんじゅ2次系床ライナについて、漏えいナトリウムの燃焼による熱荷重条件に対するライナの機械的健全性を、溶解塩型腐食による減肉を考慮したうえで、非弾性解析及び部分構造模擬試験により評価した。非弾性解析の結果、減肉が著しく進行しても、ライナに生じるひずみ値は材料固有の延性限度内にあるため、ライナに貫通性損傷が発生することはなく、その機械的健全性が確保されることを確認した。また、部分構造模擬試験の結果、非弾性解析による推定値を大幅に上回るひずみを与えても損通性損傷はなく、機械的健全性を維持することを確認した。
技術協力課*
JNC TN1400 2000-007, 100 Pages, 2000/07
JNC-TN1400-2000-007.pdf:4.67MB
機構は、大学及び研究機関(以下「大学等」という。)との研究協力の推進を図るため、平成11年度から核燃料サイクル公募型研究推進制度を発足させた。同制度は、機構が取り組む核燃料サイクル分野の研究開発において、大学等の研究者から、広く先見的、独創的でかつ原則として機構の施設及び設備を利用する基礎・基盤的研究テーマを公募する。応募者には研究に主体的に取り組んで頂き、機構の研究者と外部の研究者との交流、情報交換、成果の公表等により、機構の研究環境の活性化を図り、もって基礎・基盤的研究開発を効率的に推進することを目的とする。大学等の研究者から提案して頂いた研究テーマは、外部の専門家を中心とする選考委員会で選考している。本報告書は、平成11年度に実施した高速増殖炉関係、核燃料サイクル関係及び環境技術関係の核燃料サイクル公募型研究に関する11件の研究テーマの実施結果についてその概要をまとめたものである。
佐野 雄一; 小山 智造; 船坂 英之
JNC TN8400 2000-014, 78 Pages, 2000/03
JNC-TN8400-2000-014.pdf:2.13MB
CPFにおいてこれまでに実施された照射済高速炉燃料の各種溶解試験結果を対象に、U,Puの溶解挙動に影響を及ぼす各種因子について、fragmentationモデルに基づいた評価を行った。製造履歴に関わる因子(Pu含有率(Pu/(U+Pu))、照射履歴に関わる因子(燃焼度)、及び溶解条件に関わる因子(硝酸濃度、溶液温度及びHM(U+Pu)濃度)について、これらの影響を定量的に評価することにより燃料溶解速度の推定式を導入した。また、fragmentationモデル中に含まれるf値(硝酸の拡散及び燃料への浸透のしやすさを表すパラメータ)について、固液比、燃焼度及び燃料の粉化率との相関を検討、評価した。導出された推定式を用いることにより、表面積モデルに基づいた既存の推定式に比べ、これまでCPFにおいて実施された照射済高速炉燃料以外(未照射Uペレット、高Pu富化MOX燃料の溶解)を対象とした溶解においても本推定式の有効性が認められた。導出された推定式を用いた高濃度溶解試験時の溶解挙動評価からは、高濃度溶解時における燃料の溶解性低下が示された。燃料の溶解性は、酸濃度及び溶液温度を上昇させることによりある程度改善されるが、溶解槽等の機器材料への影響を考慮すると、f値を増加させる(剪断条件、攪拌条件等を最適化する)ことにより溶解性の向上を図ることが望ましいと考えられる。
上羽 智之; 鵜飼 重治; 浅賀 健男
JNC TN9400 2000-006, 50 Pages, 1999/11
JNC-TN9400-2000-006.pdf:2.17MB
高速炉の被覆管は照射によってスエリングするが、被覆管温度の肉厚方向勾配によってスエリングに肉厚方向差が生じ、被覆管に二次応力が発生すると考えられる。燃料高燃焼度化に伴い被覆管のスエリングが顕著になると、このような二次応力が燃料ピンの健全性に影響を及ぼす可能性がある。本研究では、スエリング肉厚方向勾配を取り入れた被覆管の照射変形解析を有限要素法解析コードFINASを用いて実施し、この二次応力を評価した。その結果、以下のことが分かった。(1)スエリング肉厚方向差による二次応力は、主としてスエリングの潜伏期間の肉厚方向勾配によって発生する。この二次応力はスエリングで促進される照射クリープによって照射末期には十分緩和される。(2)試行的に二次応力を含めた照射中の被覆管応力計算値の最大値をPNC316の設計引張強さと比較した結果、前者は後者を十分に下回った。(3)応力依存性を考慮したスエリング式を用いて、被覆管の応力がスエリングを促進する場合の二次応力を解析した。その結果、応力によってスエリングは促進するが、同時に照射クリープによる緩和が有効に働き、スエリングに応力依存性が無い場合と到達応力レベルには差がない。
-ray analysis of Gulf marine environmental samples米澤 仲四郎; 松江 秀明; 安達 武雄; 星 三千男; 立川 圓造*; Povinec, P. P.*; S.W.Fowler*; M.S.Baxter*
IAEA-TECDOC-1094, p.344 - 345, 1999/07
ペルシャ湾岸地域では1990年の湾岸戦争の際の原油流出及び原油火災による環境汚染が問題となった。このような環境問題を解決するため、分析センターではモナコのIAEA海洋環境研究所(IAEA-MEL)と協力し、ペルシャ湾岸地域の海洋汚染研究を行った。本研究では分析センターで開発した中性子即発線分析(PGA)を使用し、(1)フィンガープリント法による汚染源の推定、(2)サンゴによる汚染履歴の推定について研究を行った。(1)に関しては、正確なフィンガープリントを作成するため、PGAのほか中性子放射化分析とICP質量分析を用い、原油、海洋生物及び堆積物中の43元素を定量した。また、PGAにより原油中の
S/
S同位体比分析の検討も行った。本研究により、原油中の微量元素Ag,Ba,Pbが汚染源の推定に有効であること、及び、サンゴの元素分析結果から過去の汚染履歴の推定が可能であることを明らかにした。
塩津 正博*; 畑 幸一*; 濱 勝彦*; 白井 康之*; 竹内 右人*; 堺 公明
PNC TY9604 97-002, 15 Pages, 1997/03
本研究は、高速炉の安全裕度を評価する上で、燃料破損の要因となりうるような大きなナトリウムの沸騰開始過熱度や沸騰開始後の膜沸騰への遷移がどのような条件下で発生するかを明確にするために、自然対流下のナトリウム中の試験発熱体における初期沸騰温度と限界熱流速を系統的に求め、実験開始以前の履歴、発熱率上昇速度、液サブクール度等の沸騰開始過熱度及び限界熱流束への影響を明らかにし、それらの物理的機構を解明することを目的とする。平成8年度は、実験開始以前履歴の影響、コールドトラップ温度の影響について実験を実施した。その結果、沸騰開始過熱度について、実験開始以前の加熱履歴の明確な影響は認められず、沸騰開始過熱度が10から50近傍に到る一群と100から250近傍に至る一群の大きくばらついた結果が得られた。沸騰開始過熱度が50以下の場合には一旦核沸騰を経過して限界熱流速に到達し発熱体温度が急上昇したが、沸騰開始過熱度が100以上の場合には、非沸騰状態から沸騰開始と同時に膜沸騰遷移が起こり温度が急上昇した。100以上の沸騰開始過熱度はコールドトラップ温度が120以下に集中しており、酸素濃度が初期沸騰に大きく影響することが推測される。
米田 茂夫*; 古澤 明*
PNC TJ7308 96-002, 77 Pages, 1996/01
将来の火山活動の再開の可能性、再開した場合の活動の規模・様式を予測する上で、過去の活動の履歴(火山活動史)は重要な情報源となるため、過去のイベントを精度よく捉え、詳細な火山活動史を編纂することが必要となる。本調査は、平成6年度に実施した別府湾におけるピストンコアの火山灰分析結果を用いて、別府湾周辺の火山を対象に、アカホヤ火山灰堆積以降(6,300年前)の活動史の編纂、及びピストンコア試料を用いた火山活動史編纂手法の適用条件・編纂精度の検討を目的に実施した。調査の内容は、由布・鶴見岳、九重山周辺、阿蘇山周辺を対象とした火山灰調査と、その際採取した100試料の火山灰の火山灰分析及び屈折率測定である。調査の結果では、別府湾のG-5、G-6火山灰は阿蘇山起源の火山灰に、M-3火山灰は由布岳起源の火山灰に、G-4及びB-1火山灰は久重連山起源の火山灰に対比できる可能性が高いことが判明した。このことは、ピストンコア試料中の火山灰分析が、ピストンコア採取地点周辺の火山活動を検討する上で、有効な手法であることを示すものであり、火山が存在する近傍に水域がある場合には、火山活動史編纂の一手法として、ピストンコアの火山灰分析は極めて有効であるといえる。
曽野 浩樹; 中野 佳洋; 山根 義宏*; 三澤 毅*; 横尾 健司
JAERI-Research 95-059, 83 Pages, 1995/09
JAERI-Research-95-059.pdf:2.24MB
筆者らは、原研・研究炉JRR-3Mの燃料領域照射筒を用いて、放射化実験によりTRUの断面積を積分的に評価することを計画している。この実験解析で必要となる試料照射位置におけるエネルギー107群の中性子スペクトルを、燃焼履歴・制御棒パターンを考慮した全炉心計算と、照射筒内部の構造を均質化せずに中性子束を計算する照射筒内部詳細計算とを組み合わせる2段階計算により求めた。2段階計算で求められた中性子スペクトルは、反応率に着目して実験値と比較した結果、相対値については数%の精度で一致した。しかし、絶対値に関しては、制御棒吸収体の近傍で最大30%の差が見られ、より一層の精度向上のためには、制御棒まわりの中性子輸送効果の補正法を改善する必要がある。
岡村 哲也*; 村上 亨*; 立川 敏樹*; 上松 敬; 奥村 進; 荒川 和夫
Proceedings of 13th International Conference on Cyclotrons and Their Applications, p.644 - 647, 1993/00
サイクロトロンの調整を容易にし、しかも調整時間を短縮するために調整支援システムを開発した。本システムは、1)ビーム軌道の計算表示機能、2)サイクロトロンのアクセプタンスを満たすパラメータの設定可能領域を計算表示する機能、3)調整の評価量であるビーム電流値の分布を調整履歴として表示する機能の3つの視覚化インターフェースから構成されている。本システムの有効性を評価するために、調整時間の測定と操作感覚のアンケートを行った。その結果、準最適値を得るまでの調整時間は従来のシステムに比べて約35%減少することを確認した。また、アンケート調査では、すべてのオペレータから本システムの有効性について高い評価が得られた。
亀井 玄人; 湯佐 泰久; 佐々木 憲明
PNC TN8410 91-253, 8 Pages, 1992/01
高レベル廃棄物の処分システムに用いる緩衝材の候補材であるベントナイトの長期耐久性を、天然の変質事例を調査することによって評価した。新潟県の村上鉱床におけるベントナイトのイライト化変質を対象に、XRD分析、全岩化学分析、放射年代測定 鉱床地域の温度分布履歴計算、水/岩石反応試験などをおこない、イライト化変質のための(1)温度-時間条件と、(2)化学的環境条件(水質)の推定を試みた。その結果、温度が340
Cから100Cまで低下するのに350万年要し、イライト化率は80%であることがわかった。同様に240Cから100Cまで低下するのに300万年要し、イライト化率は40%、160Cから100Cまで低下するのに200万年要し、イライト化率は0%であった。水質は、海水に類似しているものと推定された。なお、本資料は1991年フランス、ストラスブールで開催されたEMRS, Fall Meetingの論文集に投稿したものである。
