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宮崎 明美; 川口 健一*
日本建築学会構造系論文集, 597, p.69 - 76, 2005/11
線材から構成される立体ラチス構造物は近年大規模化・複雑化の傾向にあり、従来の振動解析技術を超えた視点が必要とされている。本研究では定常状態である振動状態へ至る前の過渡状態に着目し、構造物内の波動伝播特性を調査することを目的としている。多くの部材が任意に連結されたラチス構造物を対象とした波動伝播実験が少ないことを踏まえ、本論文では数種類の平板型ラチス構造試験体を用いて行った波動伝播実験の結果について述べている。最初に片持ち梁による予備実験を行い、実験結果及び理論解をもとに平板型ラチス構造試験体を固定するための境界部治具の設計を行った。次に平板型ラチス構造試験体による波動伝播実験を行い、得られた結果よりラチス部材の部材配置及び配置密度と波動伝播特性の関係について考察した。また、連続体平板の実験結果と比較することにより、ラチス構造物特有の減衰特性評価への足がかりを示した。また、連続体平板の結果を理論解と比較し、実験及び測定精度の妥当性を示した。
粉川 広行; 石倉 修一*; 羽賀 勝洋; 木下 秀孝; 神永 雅紀; 日野 竜太郎
Proceedings of ICANS-XVI, Volume 3, p.1295 - 1304, 2003/07
水銀ターゲットでは、パルス陽子ビームが水銀ターゲットに入射する際、水銀の急激な熱膨張によって圧力波が発生,伝ぱする。そのため、SUS316L製の水銀ターゲット容器には、過大な動的応力が発生し、ターゲット容器の構造健全性に影響を及ぼす可能性がある。そこで、水銀ターゲット容器、特にビーム窓の構造健全性を評価するために、1MWパルス陽子ビーム入射条件下での動的応力挙動を有限要素法によって解析した。半円筒状、及び平板状ビーム窓を持つ2種類のターゲット容器を解析モデルに用い、両者の結果を比較した結果、圧力波によってビーム窓で発生する動的応力が2次応力として取り扱うことが可能であり、平板状ビーム窓を持つターゲット容器が半円筒状ビーム窓のターゲット容器よりも構造的な観点から有利であることを明らかにした。併せて、セイフティーハルの構造強度評価を行い、健全性が確保させることを明らかにした。
山本 俊弘; 三好 慶典; 菊地 司*; 渡辺 庄一
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(7), p.789 - 799, 2002/07
被引用回数：5 パーセンタイル：34.51(Nuclear Science & Technology)10%濃縮の硝酸ウラニル水溶液の第2シリーズの臨界実験をSTACYでの28cm厚平板炉心タンクを用いて行った。ウラン濃度を464から300gU/Lまで変化させて系統的な臨界データが取得された。本報告書では、水反射体付き及び反射体なしの条件で計13の臨界体系について評価を行った。実験誤差の実効増倍率への影響を感度解析により求めた。計算モデルを構築するのに必要な、ベンチマークモデルを提示した。ベンチマークモデルに含まれる不確かさは約0.1%
kとなった。13の臨界体系はベンチマークデータとして認定できる。これらのベンチマークデータを用いて、標準的な計算コード,核データを用いたサンプル計算の結果も示す。
中根 佳弘; 坂本 幸夫
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 459(3), p.552 - 564, 2001/03
被引用回数：11 パーセンタイル：61.93(Instruments & Instrumentation)加速器施設の遮蔽設計に重要な中間エネルギー領域中性子に対する線量評価手法を確立するため、TIARAの40及び65MeV準単色中性子入射による平板ファントム内での吸収線量及び線量のy分布を人体組織等価型の比例計数管と電離箱を用いて測定し、粒子輸送計算コードによる解析結果と比較した。15MeV以上の中性子に対しては2次粒子が検出器に付与するエネルギーから吸収線量を求め、それ以下の中性子に対してはファントム中での中性子フルエンス計算値に中性子Kerma係数を乗じて吸収線量を求めた結果吸収線量計算値は実験値をおおむね10%以内で再現した。一方で、比較のために15MeV以上の中性子に対して中性子フルエンスと中性子Kerma係数から求めた吸収線量は、ファントム内では実験値をよく再現したが、表面で約40-60%過大となった。これは検出器の厚さが入射エネルギーに対して十分でないことによるものと推察される。
小野寺 清二; 曽野 浩樹; 広瀬 秀幸; 谷野 秀一; 神永 城太*; 明前 知樹*; 村上 清信; 桜庭 耕一; 宮内 正勝; 外池 幸太郎; et al.
JAERI-Tech 2000-059, 46 Pages, 2000/11
JAERI-Tech-2000-059.pdf:2.86MB
NUCEF(燃料サイクル安全工学研究施設)のSTACY(定常臨界実験装置)では、平成11年度後半に2ユニット中性子相互干渉体系に関する新たな一連の実験を開始した。この実験では、2基の平板型炉心タンクと10%濃縮硝酸ウラニル水溶液を用い、計25回の運転を行った。実験では、2基の炉心タンク内の中性子相互干渉による反応度効果を評価するために、炉心タンク間の距離を変えて臨界液位等を測定した。本書は、これらの実験における運転記録として、燃料組成経時変化、並びに各運転ごとの反応度添加量、臨界量等の運転管理データをとりまとめたものである。燃料管理については、燃料貯槽液位及び燃料組成の変化傾向を定量的に把握できた。また、運転管理データのうち、実験時における液位反応度測定値は、800
円筒炉心での結果から得られた臨界液位-液位反応度フィッティング式にほぼ一致した。
中根 佳弘; 坂本 幸夫; 原田 康典
JAERI-Review 2000-024, TIARA Annual Report 1999, p.262 - 264, 2000/10
加速器施設の遮蔽設計に重要な中間エネルギー領域中性子に対する線量評価手法を確立するため、これまでにTIARAの40及び65MeV準単色中性子入射による平板ファントム内での中性子束分布を測定し、計算結果と比較して良い一致を得ている。今回はファントム内での吸収線量を人体組織等価型の比例計数管及び電離箱により測定するとともに、粒子輸送計算コードによる解析結果と比較した。15MeV以上の中性子に対してはHETC-3STEPコードにより2次粒子が検出器に付与するエネルギーから吸収線量を求めた。一方で15MeV以下の中性子に対してはMORSE-CGコードとJENDL-3.1を処理した100群の断面積からファントム中での中性子フルエンスを計算し、これに中性子Kerma係数を乗じて吸収線量を得た。得られた計算結果は実験値を概ね10%以内で一致した。
木村 暢之; 田中 正暁; 林田 均; 小林 順; 上出 英樹; アキラ トーマス トクヒロ; 菱田 公一
JNC TN9400 2000-057, 60 Pages, 2000/05
JNC-TN9400-2000-057.pdf:2.11MB
高速炉の実用化を目指した研究において、著しい進歩を遂げた数値解析手法を用いた熱流動現象の解明や設計が可能となってきている。熱流動に関する実験研究ではモックアップ試験装置による実証試験から要素を取り出した小規模試験による現象解明、解析手法の検証に重点が移りつつある。このような要求を満たす上で、実験データの質の向上が不可欠である。とくに流速場の測定においては速度の空間分布が時間経過とともに変化する過程を明らかにすることにより、これまで得られなかった情報を抽出し、現象の解明や解析手法の検証に大きく貢献できると考えられる。本報告では、流速の瞬時の空間分布が得られる手法として超音波を用いた流速分布測定法(UDV)と粒子画像流速測定法(PIV)の2つを取り上げた。これらを水流動試験に適用し、計測手法としての適用性を評価した。UDVでは配管体系、平板状噴流体系、さらに高速炉の熱流動現象の要素を取り出した燃料集合体間の隙間流れ(炉心槽内の流れ)に関する水試験に適用した。既存のレーザー流速計やPIVとの比較を行った結果、妥当な測定結果を与えることを確認するとともに、その課題をナトリウム体系への適用を含めて明らかにした。PIVでは炉心槽内の流れに適用し、その課題を明らかにした。炉心槽のような複雑形状流路へ適用する上では、トレーサー粒子以外の画像ノイズを除去する手法を開発することで測定精度の向上を図ることができた。
加藤 猛彦*; 浅山 泰
JNC TN9400 2000-047, 114 Pages, 2000/03
JNC-TN9400-2000-047.pdf:8.25MB
溶接時に生じる残留応力を、汎用有限要素コードにより予測することができれば、FBRプラントの強度評価、余寿命評価の信頼性の向上に大きく寄与することができる。本研究では、FINASを用いて残留応力解析を行う手法を検討した。まず、簡易モデルを用いてパラメータを振って予備解析を行い、基本的な手法を提案した。本手法の要点は以下の通りである。(1)熱伝導解析は、予め層数分のモデルを作成しておき、順次データを受け渡す。(2)母材および溶接金属の構成則は多直線近似を用い、硬化則は等方硬化則とする。(3)金属の溶融状態は、応力が発生しないようにユーザサブルーチンで制御する。(4)入熱時の溶接金属の線膨張率は、零と置く。次に、本手法を用いて、狭開先TIG溶接を想定した5層の平板突合せ継手および管の突合せ継手の残留応力を予測し、既往研究結果と比較した。両者は良く一致し、本提案手法の妥当性を確認することができた。
中根 佳弘
JAERI-Research 2000-003, p.110 - 0, 2000/02
JAERI-Research-2000-003.pdf:5.55MB
中高エネルギー粒子場における放射線安全設計を行ううえで2次中性子による線量評価は重要である。本研究は数10MeV領域中性子入射における線量評価手法の確立を目的として、TIARAの40及び65MeV準単色中性子入射における平板ファントム内での中性子束及び線量を測定し、計算結果と比較した。また解析に必要な中性子線源スペクトル及び検出器応答関数を評価した。ファントム内中性子束及び吸収線量計算値は実験値をよく再現し、線量当量においても計算値は実験値をおおむね20%以内で再現したことから、このエネルギー領域における線量評価計算が20%程度の精度で可能であることを明らかにした。また固体飛跡検出器の応答では、開発した応答関数計算コード及び実験の結果から広範な中性子エネルギーに対する応答関数を決定した。
小野寺 清二; 曽野 浩樹; 広瀬 秀幸; 谷野 秀一; 長澤 誠*; 村上 清信; 桜庭 耕一; 宮内 正勝; 菊池 司; 大野 秋男
JAERI-Tech 99-084, p.54 - 0, 1999/12
燃料サイクル安全工学研究施設(NUCEF)の定常臨界実験装置STACYでは、平成9年度に引続き、約10%濃縮のウラン硝酸水溶液を燃料とし、厚さ28cm、幅74cm、高さ1.5mの平板炉心タンクを用いた臨界実験を、計46回行った。実験では、コンクリート、ポリエチレンの固体反射体を用い、おもに反射材の配置や厚さの違いによる反応度効果を測定した。本書は、これらの実験における運転記録として、燃料組成の経時変化、並びに各運転毎の反応度添加量、臨界量、炉出力等の運転管理データをもとめたものである。燃料管理については、燃料貯槽量及び燃料組成の変化の傾向を定量的に把握できた。また、運転管理データのうち、液位反応度測定値は、平成9年度に得られた臨界液位-液位反応度曲線とほぼ一致した。
菊池 司; 三好 慶典; 鳥井 義勝*; 山根 祐一; 外池 幸太郎
JAERI-Tech 99-038, 61 Pages, 1999/04
燃料サイクル安全工学研究施設(NUCEF)の定常臨界実験装置STACYで、厚さ28cmの平板形状炉心タンクを用いた臨界実験を行った。このうち、水反射条件及び反射なし条件の基本炉心の臨界特性について報告する。実験ではディジタル反応度計を用い、臨界近傍での給排液操作による反応度測定を行った。この測定データに基づき、臨界液位と液位微分反応度を導出した。さらに、実効遅発中性子割合の評価の基礎となる反応度バックリング係数も与えた。一連の実験で得られた平板形状基本炉心の臨界データはウラン濃度約300~460g/lの範囲で、水反射条件7点、反射なし条件5点である。
桜井 淳; 三好 慶典; 中村 剛実*; 佐藤 理*
JAERI-Data/Code 99-021, 99 Pages, 1999/03
JAERI-Data-Code-99-021.pdf:3.03MB
日本原子力研究所・燃料サイクル安全工学研究施設(NUCEF)の定常臨界実験装置STACYでは、ドシメトリーの一環としてNEUPAC-JLOGコードを用いて測定値及び応答関数の誤差を考慮してスペクトル・アンフォールディングを行うことを予定している。NEUPAC-JLOGは、これまでおもに高速炉のドシメトリーに用いられてきたため、本報告書では熱中性子系用にNEUPAC-JLOGを改良した。主な改良点は、中性子エネルギー群を200群まで拡張、熱群の影響が高速群まで敏感に及ぼさないように結合係数を小さくしたこと、及び箔の厚さを考慮した箔吸収自己遮蔽効果を厳密に評価したことである。これらの処理結果については、STACYの中性子スペクトルを用いて試計算を行い検討及び評価を行った。
足立 肇; 田村 浩司; 岡崎 哲治; 柴田 猛順
JAERI-Tech 98-029, 32 Pages, 1998/08
平行平板電極板間で原子ビームにレーザー光を照射して共鳴電離により生成させたイオンを低電位側の電極板の開孔を通して引き出すレーザーイオン源からのイオンビームの断面強度分布を調べた。イオン引出し孔の直径、補助電極の使用の有無、引出し孔のメッシュの有無、各電極の印加電圧、イオン引出し電極からの距離等をパラメータとして二次元イオン強度分布を小型多チャンネルのファラデーカップイオン検出器を用いて測定し、ビーム広がりの少ない条件を把握した。その結果、イオンビームの広がりはイオンの空間電荷力による発散、イオン引出し電極形状による電位分布、光電離プラズマの上方向への移動等により説明できることがわかった。またこの結果は電荷移行断面積の測定装置の設計等に利用する。
小野寺 清二; 曽野 浩樹; 広瀬 秀幸; 高月 幸男*; 長澤 誠*; 村上 清信; 高橋 司; 桜庭 耕一; 宮内 正勝; 菊池 司; et al.
JAERI-Tech 98-023, 66 Pages, 1998/06
燃料サイクル安全工学研究施設(NUCEF)の定常臨界実験装置STACYでは、平成9年度に、約10%濃縮のウラン硝酸水溶液を燃料として、厚さ約28cm、幅約74cm、高さ約1.5mの平板型炉心タンクを用いた臨界実験を、計53回行った。実験は、主として、コンクリート、ポリエチレン等の固体反射体を用いて、種類や厚さの違いによる反応度効果を調べる反射体実験を行った。本書は、これらの実験における運転記録として、燃料組成の経時変化、並びに各運転毎の反応度添加、臨界量、炉出力等に関する運転データをまとめたものである。燃料組成のうち、ウラン濃縮は約0.1gU/l/dayの増加傾向を示した。また、液位反応度は、ウラン濃縮の違いや、反射体の種類に依らず、臨界液位のみで決まるとしても運転管理上、信頼性を失わないことが再確認された。
曽野 浩樹; 三好 慶典; 菊池 司; 小野寺 清二; 広瀬 秀幸
Transactions of the American Nuclear Society, 79, p.179 - 180, 1998/00
硝酸ウラニル溶液の臨界性に関する簡易推定法を提案する。この簡易推定法によって、単純形状タンクにおける硝酸ウラニル溶液の臨界液位を簡便かつ正確に推定することが可能となる。この簡易推定法が、低濃縮(9.97wt%)硝酸ウラニル溶液の臨界量を測定する一連の臨界実験に適用され、その臨界液位を予測するために用いられた。この臨界実験は、日本原子力研究所の定常臨界実験装置STACYを用いて行われた。なお、今回の実験で使用したSTACYの炉心タンクは、新たに交換された280T平板型タンクである。簡易推定法による予測値は、この実験で測定された臨界液位と比較され、両者はよい一致を見せた。
日野 竜太郎; 会田 秀樹; 関田 健司; 羽賀 勝洋; 岩田 友夫*
JAERI-Research 97-064, 48 Pages, 1997/09
JAERI-Research-97-064.pdf:1.92MB
原研で建設中のHTTRに接続することを目的とした水素製造プロセスの設計検討及び研究開発を進めている。このうち高温水蒸気電解による水素製造法について、これまでに実用的な12セル構造の円筒型電解要素を用いて実験室規模の試験を行い、950
Cにおいて単位電解面積当たり約44Nml/cm
hの速度で水素を発生させることに成功するとともに、電解試験手順などのノウハウと運転経験を蓄積した。その後、水素製造能力と耐久性の向上を目指し、金属電極支持方式の平板型電解要素を試作し、予備試験では950Cで約33.6Nml/cmhの速度で水素を連続的に発生させることができた。本報告では、上記試験の代表的な結果のほか、他機関で実施された高温水蒸気電解試験結果及びHTTR接続のために必要なR&Dについて述べる。
山根 祐一; 三好 慶典; 佐橋 直樹*
JAERI-Tech 97-039, 16 Pages, 1997/08
直方体タンク液面傾斜に伴う幾何学的バックリングの変化を3次元境界要素法を用いて解析した。液位がHのとき、タンク底面の長さlの辺の方向への液面傾斜により、H/l
0.5であれば幾何学的バックリングは増大し、H/l
0.5であれば減少する。また、タンク底面の長辺の長さLに対するHの比がおよそH/L0.5であれば、短辺の長さや傾斜方向によらず、液面傾斜により幾何学的バックリングは増大する。底面が正方形であれば、液面傾斜の効果は傾斜方向に依存しない。定常臨界実験装置STACYの280T平板タンク(70cm
28cm)においては、液位が40cm以下では臨界にならないように運転される。この炉心形状においては、液面Hが35cm程度より高ければ液面によって反応度は減少する。
環境中トロン濃度に関する研究(II)not registered
PNC TJ1647 97-001, 131 Pages, 1997/02
この報告では、自然大気中に存在するラドン娘核種の粒径分布、およびエアロゾルに付着していない非付着原子(フリー成分)の測定法について調査した結果を述べた。また、環境中のトロン濃度について、主に放射線防護にかかわる文献をサーベィして、リストとした。さらに、大気中のラドン娘核種の粒径分布について、動燃事業団・人形峠事業所構内において予備的測定を実施し、測定法ならびにデータについて検討した。
日野 竜太郎; 会田 秀樹; 関田 健司; 羽賀 勝洋; 岩田 友夫*; 宮本 喜晟
JAERI-Tech 95-049, 20 Pages, 1995/11
高温水蒸気電解法は、高温ガス炉を熱源とする水素製造法の一つとして期待が寄せられている。そこで、電解質支持方式の平板型固体電解要素を試作した。試作した電解要素は、厚さ0.3mmのイットリア安定化ジルコニア電解質の薄板に電極膜を64cmの面積で成膜してある。電解試験は850Cの電解温度で行い、2.4Nl/hの水素を発生させるとともに、試験結果から平板型電解要素は以前に試験した12セル構造の円筒型電解要素よりも優れた水素製造性能を有することが示された。本報では、平板型電解要素の概要、試験結果、試験を通して得られた課題について述べる。
坂佐井 馨; 岸本 牧; 荒 克之
MAG-92-234, p.75 - 81, 1992/11
完全反磁性体を用いた電流ダイポールの指向性検出方法について検討し、完全反磁性体としてビスマス系高温超電導体を使った実験を行った。考案した体系は、マグネトメータを2枚の超電導板ではさんだもので、マグネトメータが感度良く検出できるのは、2枚の超電導板の延長面にはさまれた領域に存在し、かつ板面に垂直な向きをもった電流ダイポールである。実験の結果、平行平板に垂直なダイポールと平行なダイポールが混在している場合、測定値の空間分解能(半値幅)は、平板に垂直なダイポールのみしか存在しないとしたときとほぼ同じになった。すなわち、考案した体系を用いると、平板に垂直なダイポールのみを空間的に検出可能であることがわかった。
