第34回「タンデム加速器及びその周辺技術の研究会」報告集

株本 裕史; 中川 創平; 松田 誠

JAEA-Conf 2022-002, 146 Pages, 2023/03

JAEA-Conf-2022-002.pdf:9.89MB

第34回「タンデム加速器及びその周辺技術の研究会」は、令和4(2022)年7月21日(木)22日(金)の2日間に亘り日本原子力研究開発機構原子力科学研究所により開催された。新型コロナウイルスの感染拡大防止の対応からオンライン形式とした。本研究会は、タンデム加速器を中心とした静電加速器施設を運営あるいは利用する研究者・技術者の現場レベルからの話題提供を通じて、参加者相互の情報交換を図り、関連研究の発展や施設管理に資することを目的として行われている。本研究会へは26の大学、研究機関および産業界から約100名の関係者が参加した。発表件数は25件で、各施設の現状報告や加速器の技術開発、応用研究等について報告が行われた。また、今回はオンライン開催のためにポスター発表は行わず、口頭発表のみとした。本報告集は、これらの発表内容をまとめたものである。

Response to comment on "Grain Boundary Decohesion by Impurity Segregation in a Nickel-Sulfur System"

山口 正剛; 志賀 基之; 蕪木 英雄

Science, 309(5741), P. 1677d, 2005/09

本報は著者らがScience vol.307(2005年)に投稿した論文に対し、「Ni粒界中の硫黄原子の偏析エネルギーは、平均値ではなく各原子ごとの増加分のエネルギーとするべき」、とのコメントがGengらによって寄せられたものの反論である。Gengらは著者らの論文を参考に同じ計算を行い、増加分のエネルギーをとれば、粒界結合力が1/10にまで低下する偏析(GB0 4/4, GB2 4/4)は実現する確率が1%程度になってしまい生じ得ないという。しかしながら、Gengらは硫黄原子が偏析していく順番には幾通りもあるということを見落としている。著者らの再計算によれば、ある順番においては増加分のエネルギーを使っても最低50%は偏析することがわかった。そのうえ、偏析の順番は数多くあるのですべてを調べ尽くすことは現在のところ困難であり、もっと偏析しやすくなる可能性もある。しかし、いずれにせよ単純なMcLeanモデルを使う限り偏析濃度の予測は定量的とはいい難いので、Gengらの主張はあまり意味がない。また、Gengらは別の原子配置の偏析(GB1 4/4, GB2 4/4)こそが起こり得ると主張しているが、著者らの再計算ではそうはならないので、Gengらの計算ミスではないかと思われる。さらにGengらは、脆化はS-S間反発に起因するのではなく、Ni-Sの結合方向の変化に起因するという新説を提案しているが、その根拠(電子密度図や粒界構造図)を示していないうえに、これも間違った計算に基づいて提案していると思われる。

排煙処理

須永 博美

電気学会技術報告, (895), p.61 - 62, 2002/09

パルスパワーによる放電や定常ビーム電子線を用いて石炭や石油等の燃焼排煙の脱硫,脱硝処理を行う技術に関する調査報告である。パルスパワーを用いる研究は1980年代後半から進められ、これはパルスストリーマ放電,無声放電,コロナ放電等により発生するプラズマを用いて処理を行う方法である。この放電源にパルスパワーが適用される。最近の研究では印加電圧40kV,放電電流170A,半値幅80nsという極短パルスで、発電所の石炭燃焼実ガス処理を試みた例があり、ここではエネルギー効率を向上させることにより低コスト化を目指している。一方、この排煙処理に定常ビームの電子線を利用する研究は1970年代前半から開始され、現在は実用規模試験を実施する段階になっている。この電子線法についてのこれまでの研究経過,反応メカニズム,さらに揮発性有機物やダイオキシンの処理に取り組んでいる最近の研究動向等についても述べる。

高温ガス炉を利用した熱化学法による水素製造

久保 真治; 中島 隼人; 小貫 薫; 清水 三郎

第7回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 (00-11), p.293 - 298, 2000/11

現在、日本原子力研究所では、熱のみを用いて水を分解し水素を製造できるISプロセスの研究開発を進めている。本プロセスは将来において高温ガス炉の熱利用系としての応用が期待できる。本報告では、このISプロセスを構成する化学反応の概要、これまでに達成した48時間連続水素製造試験の概略、課題として取り組んでいる、高温耐食性材料の開発、膜分離を応用したプロセス高効率化の研究、閉サイクル運転方法の開発の現状について述べる。

排ガスの電子ビームによる処理

橋本 昭司

電気学会誌, 119(5), p.278 - 280, 1999/05

https://doi.org/10.1541/ieejjournal.119.278

燃焼排煙の脱硝・脱硫及び工場換気ガス等に含まれる揮発性有機物の電子ビーム処理について、その原理、原研での研究成果、実用化の現状について紹介した。燃焼排煙の処理については、パイロット試験の結果、7kGyの照射で800ppmの硫黄酸化物を94%除去、10.5kGyの照射で225ppmの窒素酸化物を80%除去できることを明らかにした。現在、日本、中国、ポーランドで実用規模の試験が進められている。揮発性有機物の処理については研究室での試験レベルであるが、電子ビーム照射によりトリクロロエチレンやホルムアルデヒド等が分解できることを明らかにした。

Reactions of sulfur dioxide with ammonia; Dependence on oxygen and nitric oxide

広田 耕一; J.Maekelae*; 徳永 興公

Industrial & Engineering Chemistry Research, 35(10), p.3362 - 3368, 1996/00

https://doi.org/10.1021/ie950560k

SOとNHの反応へのO(0-20%)及びNO(0-300ppm)の影響について、反応温度40-60Cの範囲で実験を行った。その結果、O及びNOはこの反応を促進することが分かった。また、FT-IRによる反応生成物の分析結果より、O及びNOはSOを酸化し、肥料として使用可能な(NH)SO、すなわち硫安の生成も促進することが分かった。反応開始温度はOまたはNOの存在下では、それらの濃度が高い程高温側へシフトすることも確認された。反応により生成するエアロゾルは反応温度が低い程、すなわちSOとNHの反応が進む程、その量及び粒径は多くそして大きくなったが、エアロゾルとして除去されたSOはほんの数%であり、残りは反応容器表面に吸着した。

人工バリア材料に対する微生物の影響評価研究(2)-概要書-

not registered

PNC TJ1150 95-007, 14 Pages, 1995/03

PNC-TJ1150-95-007.pdf:0.36MB

放射性廃棄物の処分に際し、微生物の人工バリアへの影響を評価することを目的に研究を行った。TRU廃棄物の処分を想定したアルカリ環境での硫酸塩還元細菌(SRB)のpH耐性試験を行い、pH11がSRBの生育限界であることを確認した。また、銅のオーバーパックを用いた場合に考えられる銅イオンのSRBに対する増殖阻害効果確認の予察試験及び文献調査を実施し、阻害濃度のまとめを行った。さらに、乾燥状態の圧密ベントナイト中への微生物の移行について、実験方法や測定方法の検討と予察試験を行い、試験手法における今後の取組課題を摘出した。また、TRU処分にあたって考慮すべき微生物として脱窒細菌を挙げ、その培養方法等を文献調査し、耐性領域図作成試験への適用を検討すると共に、鉄酸化細菌、鉄還元細菌についても同様の調査、検討を行った。

Pilot-scale test on electron beam treatment of municipal solid waste flue gas with spraying slaked-lime slurry

長田 容*; 広田 耕一; 須藤 雅弘*; 馬場 重和*; 渋谷 栄一*; 土井 猛*; 中島 道博*; 小宮 幹久*; 宮島 清則*; 宮田 定次郎; et al.

Radiation Physics and Chemistry, 45(6), p.1021 - 1027, 1995/00

https://doi.org/10.1016/0969-806X(94)00158-G

都市ごみ焼却施設からの排煙中のNOx,SO,HClを電子ビーム照射技術を用いて同時に除去するためのパイロット試験を実施中である。ごみ焼却施設からの排煙1,000Nm/時を電子ビーム照射容器に導入し、消石灰のスラリーをスプレーしながら電子ビームを照射する。400ppmHClと50ppmSOは、消石灰のスラリーをスプレーすることによってほぼ完全に除去され、また、100ppmNOxは、消石灰スラリーをスプレーしながら電子ビーム照射することによって、150Cで10kGyで約20ppmにまで除去することができた。

安定同位体分離に関する調査

佐藤 正*; 堤 健一*; 広野 修一郎*; 武田 宏*; 瀬川 猛*

PNC TJ6409 93-001, 113 Pages, 1993/10

PNC-TJ6409-93-001.pdf:4.19MB

安定同位体の利用は医療、農業及び特に各種研究開発において、近年年ごとに需要が増大している。このための同位体濃縮技術は、古典的な電磁分離法や蒸発濃縮法が大部分で、軽元素が多いことと、需要が量的にそれ程大きくないため、遠心分離による同位体濃縮技術は旧ソ連やアメリカ等で試験的規模で行われたに過ぎない。本調査は遠心分離法の安定同位体への利用の可能性を検討したもので、医療関係、農林水産関係、バイオ関係、化学工業関係、核燃料再処理や原子炉材料等を含む原子力関係、及び核融合関係等を対象として、安定同位体に関する利用の状況、市場ニーズ、需要量、生産方法と価格について調査を行ったものである。調査方法としては、科学情報検索システムによるキーワーズによる文献検索及び他の手段により関連文献を収集し、それらの情報を、核種別のフォーマットにまとめると共に、各分野の現状を総括し、最後に遠心分離法の適用性に触れた。

The Study on electron beam flue gas treatment for coal-fired thermal plant in Japan

南波 秀樹; 徳永 興公; 田中 雅*; 小倉 義己*; 青木 慎治*; 鈴木 良治*

Radiation Physics and Chemistry, 42(4-6), p.669 - 672, 1993/00

https://doi.org/10.1016/0969-806X(93)90349-Y

石炭燃焼火力発電所からの硫黄酸化物、窒素酸化物等の放出は、これらが大気中で酸性雨となることから、環境汚染の主要な元凶の一つであると考えられている。電子線照射法は、乾式同時脱硫脱硝法であること、副生物が肥料であること等の特長をもつ排煙処理法である。模擬石炭燃焼排煙を用いて、電子線照射による硫黄酸化物、窒素酸化物処理の基礎的データを得るための研究を、原研の小型流通試験装置を用いて行った。短期間におけるパラメトリック的な試験を行うと共に、長期間の定常的な脱硫・脱硝試験を行い、十分満足すべき結果を得た。原研、中部電力、荏原製作所が共同で、現在建設中のパイロットプラント(12,000Nm/hr)についてもあわせて報告する。