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熊田 高之; 岩原 大輔*; 西辻 祥太郎*; 阿久津 和宏*; 三浦 大輔; 元川 竜平; 杉田 剛; 鳥飼 直也*; 網野 直也*; 奥 隆之; et al.
Journal of Physical Chemistry C, 6 Pages, 2024/00
スピンコントラスト変調中性子反射率法を用いて自動車用ゴムタイヤに用いるブタジエンゴムがシランカップリング剤を通じてシリカ表面とどのように結合しているかを調べた。ブタジエンゴムとシランカップリング剤をシリコン基板にコートした後アニールした試料では、シリコン基板表面にシランカップリング剤とポリブタジエンが7:3の比で絡みあった膜が形成されるのに対し、シランカップリング剤をあらかじめコートした後にポリブタジエンをコートした試料では両者の絡み合いが足りないために容易に剥離してしまうことを突き止めた。
乙川 義憲; 松田 誠; 阿部 信市
JAEA-Technology 2022-037, 23 Pages, 2023/03
JAEA-Technology-2022-037.pdf:5.38MB
原子力機構-東海タンデム加速器の発電用回転シャフト装置の軸受ユニットは、加速器の設置当初からベアリングの運転寿命が短く、交換整備後も初期故障が多発していた。そのため交換整備の数量や頻度が多く、加速器圧力容器を開放して行う定期整備において多くの時間を費やしており、これを解決することが長年の懸案事項であった。この初期故障の原因を考察した結果、軸受ユニットが軸方向変位に対し自由度がないこと、および上下の軸受ユニットの回転軸を一致させることが困難であることが主な原因であり、そのためベアリングに過度な負担が生じていると推察した。これを解決するため、軸受ユニットのフランジに軸方向変位と偏角の自由度を持たせるように金属板ばねによるカップリング(軸継手)を有した軸受ユニットを開発した。この結果、キャスティング間の距離のばらつきや、上下の軸受ユニットの回転軸のずれを許容できるようになった。開発した新型軸受ユニットを実機に設置し、実運転で使用を継続しつつ改良を加えることでベアリングの初期故障の数を減らし、運転寿命を約2倍以上に延ばすことに成功した。この開発により、軸受ユニットの交換整備数が減ったことで整備時間を1週間に短縮できた。また、年間で3回程度実施していた加速器圧力容器を開放して行う定期整備の1回化を実現し、その恩恵として温暖化ガスである六フッ化硫黄(SF
)ガスの放出量を年間で約33
50%に削減できた。本報告書では、新型軸受ユニットの開発および2006年から2020年までの整備状況について報告する。
C decoupler with burn-up reduction aiming at 1-MW pulsed neutron source大井 元貴; 勅使河原 誠; 原田 正英; 池田 裕二郎
Journal of Nuclear Science and Technology, 56(7), p.573 - 579, 2019/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)パルス中性子源において、減速材から放出される中性子パルスを細くして、エネルギー分解能を向上させるためにデカップラーと呼ばれる中性子吸収材が使用される。カドミウムとBCはデカップラーとして広く使用されている。しかしながら、BCは中性子吸収に伴うホウ素の燃焼とヘリウムガスの生成のために、MW級中性子源においては、その使用は困難であると考えられてきた。この問題を解決するために、BCを別の中性子吸収材で挟むプレデカップラーの概念を導入し、BCの中性子吸収の削減を目的として、簡易的なモデルを使用した計算により、プレデカップラーのBCデカップラーの燃焼に対する影響について計算を行った。結果として、カドミウムプレデカップラーにより中性子強度の減少なしに、BCの中性子吸収を60%削減する効果がみられた。また、プレデカップラーにより、BCのガススウェリングは、三分の一に抑えられる。
田中 正暁; 三宅 康洋*; 唐木田 泰久*
Proceedings of 2nd International Conference on Maintenance Science and Technology (ICMST-Kobe 2014), p.79 - 80, 2014/11
流体-構造熱連成解析と構造中の熱応力解析との連携解析手法を整備するため、独立した両解析コード間のデータのやりとり、プリ・ポスト処理機能を備えたインターフェースプログラムを整備した。T字合流部のサーマルストライピング現象に適用して、現象把握と連携解析機能の有効性について確認した。
原田 正英; 勅使河原 誠; 甲斐 哲也; 坂田 英明*; 渡辺 昇; 池田 裕二郎
JAERI-Conf 2001-002, p.793 - 807, 2001/03
現在開発中の核破砕中性子源では、軽水プリモデレータ付き非結合型水素モデレータは、高分解能モデレータの第一候補である。しかしながら、非結合型水素モデレータでのプリモデレータは、ベリリウム反射体を用いた場合、中性子パルスの時間積分強度やピーク強度に何ら利得が無い(かえって、不利益になる)と考えられている。一方、鉛反射体を用いた場合、プリモデレータにより、ベリリウム反射体の場合よりも中性子積分強度やピーク強度が増加することがわかった。しかし、鉛反射体の場合、減速時間が長いために、ベリリウム反射体の場合よりも長いパルステールを持つこともわかった。この好ましくない特性にもかかわらず、最適なプリモデレータや適切なデカップリングエネルギーを用いることにより、鉛反射体でも優れた特性(ベリリウム反射の場合と同じようなパルステールで、より大きなピーク強度をもつ)を得ることが可能であることがわかった。このような観点から、モデレータシステムの最適化研究(モデレータ側面サイズや中性子引出し面や引出し位置)も成し遂げられた。結論として、最適化されたプリモデレータは、パルス特性(強度と形状)を改善するばかりでなく、モデレータ内の発熱を軽減するのに非常に有効であるといえる。また、プリモデレータにより、モデレータとターゲットとが引き離されるため、中性子散乱実験でのノイズ・信号比の改善や中性子ビームの遮蔽に対するエンジニアリングの負担の軽減になることも重要である。
江崎 哲郎*; 神野 健二*; 三谷 泰浩*; 蒋 宇静*; 内田 雅大; 赤堀 邦晃*
JNC TY8400 2000-004, 94 Pages, 2000/03
JNC-TY8400-2000-004.pdf:7.73MB
放射性廃棄物の地層処分は、地下の構成材料である岩盤の隔離性、密閉性などを積極的に利用するものであり、その設計にあたっては安全性、経済的合理性、環境上の配慮など、従来の地下構造物と比べて格段に厳しい設計条件が要求される。そのため、岩盤においてその特性を支配する不連続面の力学・透水特性およびカップリング特性などを適切に把握する必要がある。本研究では、理想的な条件下で実験を行なうための新しいせん断透水同時試験装置の開発を行った。そして、装置の検証を兼ねて行ったせん断透水同時実験の結果、新装置は、上箱の回転による影響を定量的に評価でき、一方向流による透水試験を実施することができた。さらに、不連続面のせん断透水同時特性は、垂直応力が大きくなると上箱の回転による透水係数が著しいことを明らかにした。また不連続面の間隙幅分布を不連続面凹凸の幾何学特性とGIS(地理情報システム)によるシミュレーションによって特定する方法を提案するとともに、せん断透水同時試験のモデルを構築し、せん断透水同時特性のメカニズムを明らかにすることを目的としてシミュレーションを行った。その結果、GISによるシミュレーションの有効性を示すことができた。
清水 道雄; 岩松 重美; 高田 文樹; 相沢 静男; 川又 一夫; 大島 邦男; 土谷 邦彦; 山浦 高幸; 松井 義典; 岩井 孝; et al.
JAERI-Tech 2000-029, p.48 - 0, 2000/03
JAERI-Tech-2000-029.pdf:9.26MB
JMTRホットラボでは、(1)照射済燃料棒にFPガス圧力計・中心温度測定用熱電対を溶接し計装する再計装技術、(2)照射済材料の溶接及び試験片加工技術、(3)
Co密封線源製作及び(4)照射施設で照射済の材料試料をキャプセルに封入して再度照射を行うためのリキャプセル作業等のカップリング照射技術に必要となる種々の溶接に関する技術開発を行った。これらの開発は、照射後試験に関連する周辺技術として極めて重要である。本報告では、おもに、照射済燃料への再計装技術の開発、照射済材料の溶接及び試験片加工技術の開発、Co密封線源製作技術の開発、リキャプセル作業等の周溶接及び封孔溶接技術の開発において実施したセル内溶接技術の詳細について整理した。
鈴土 知明; Tuerkcan, E.*; H.Verhoef*
Nuclear Science and Engineering, 129(2), p.203 - 208, 1998/06
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)オランダボルセレ炉(PWR)の中性子束ゆらぎ解析を、ゆらぎの大きさに最も影響のある空間的にコヒーレントなゆらぎモードに注目して行った。解析の結果、0.03Hz付近に2次の方位角方向の振動モードの振動が観測された。また、0.1Hz付近にはコアワイドモードの振動が観測され、その強度は2次の方位角方向の振動モードに比べ非常に大きかった。冷却材温度等のほかの信号の解析もすることにより、2次の方位角方向の振動モードは熱水力ゆらぎから中性子束ゆらぎへの一方向的な影響によるもので、コアワイドモードは双方向、すなわち核熱カップリングによるものと示唆された。将来の大出力PWRでは冷却材温度ゆらぎの増大が懸念されるが、その研究結果は熱から核への一方向的な影響ではなく、双方向効果によるゆらぎモードを抑制することにより中性子束ゆらぎ量を抑えることができることを示唆している。
朝倉 伸幸; 辻-飯尾 俊二*; 池田 佳隆; 閨谷 譲; 関 正美
Review of Scientific Instruments, 66(12), p.5428 - 5432, 1995/12
被引用回数：18 パーセンタイル：78.57(Instruments & Instrumentation)高周波とプラズマとのカップリングの原理を理解し、核融合炉での高周波駆動用のランチャー(入射装置)を設計するために、スクレイプ・オフ相でのプラズマ(周辺プラズマ)分布の計測は最も重要である。この測定のため、可動静電プローブを製作し、JT-60Uの低域混成波(LH)ランチャーに組み込み、ランチャー前面からセパラトリクス近傍までのプラズマ分布(約12cm)を高空間分解能(1-2mm)で計測した。可動静電プローブは圧力シリンダーとばねを使用し、水平方向に25cmを1.5秒で往復できる。主な測定は約4msの周期の三角波を引加しダブル・プローブ法を用い行った。トリプルプローブ法も行い、前者と良い一致を示し、揺動測定も可能であることを明らかにした。LH波入射中、LHランチャー前面で局所加熱が起きていることも観測し、分布測定として画期的な成果を得た。測定で得た局所密度(7~10
10
m
)はモデル計算結果(カップリングに必要な密度)と良い一致を示した。
宇田川 昂; 貴家 恒男; 瀬口 忠男; 野島 敏幸*; 川上 和夫*; 大塚 正人*; 津久井 哲太郎*; 山本 泰*; 園田 克己*; 富田 晴彦*
JAERI-M 89-203, 20 Pages, 1989/12
室温で電子線照射したガラス繊維強化プラスチック(GFRP)の機械特性試験を行ない、耐放射線性を評価した。試験に供したGFRPは成形加工性が良く、かつ室温で耐放射線性に優れているエポキシ系マトリックスを用いて試作した。耐放射線性の最も良好なGFRPは、ジアミノジフェニルメタンで硬化したテトラグリシジルジアミノジフェニルメタンをマトリックスとした材料であり、90MGy照射したGFRPの77Kでの曲げ強度は1000MPa、123Kでの層間せん断強度は約70MPaを示し、未照射時のそれぞれの強度を保持していた。また、照射後の4Kにおける曲げ強度は、77Kで測定した値と同じ値を示すことが確認された。GFRPの耐放射線性に対するシランカップリング剤の種類と濃度の影響は、曲げ強度に効果を与えないが、劣化挙動は異なることが認められた。また、疲労試験では放射線劣化がより顕著に認められた。
植木 紘太郎*; 林 克己*; 金野 正晴*; 辻 政俊*; 谷内 広明*; 成田 秀雄*; 永瀬 慎一郎*; 関根 啓二*; 笹本 宣雄
JAERI-M 83-142, 52 Pages, 1983/09
今日数多くのモンテカルロコードがあるが、MORSE-CGコードはその中で最も多く使用されている。そこで、いくつかのベンチマーク実験を解析し、MORSEコ-ドの有効性と、コード使用上のパラメータの選定、評価法、さらにMORSEコードの使用法の拡張について説明する。ここで取り上げたベンチマーク実験は次の6題である。I.JRR-4原子炉による中性子スリットストリーミング II.JRR-4原子炉による中性子ダクトストリーミング III.ETNAにおける二回屈曲ダクト中性子ストリーミング IV.WINFRITHにおける鉄深層透過中性子スペクトル V.ORNLにおける14MeV中性子のストリーミングおよび深層透過スペクトル VI.電中研におけるキャスク周囲の線量率分布
飯田 浩正; 関 泰
Journal of Nuclear Science and Technology, 18(11), p.897 - 900, 1981/11
被引用回数：1 パーセンタイル：30.71(Nuclear Science & Technology)モンテカルロ-モンテカルロ カップリング計算は、非常に複雑な形状での放射線束分布を計算するのに良い方法である。しかし、最終的に正しく統計誤差を評価することが難しいといわれている。本論文では、正しい統計誤差を評価する方法を示し、通常の場合従来の計算方法に手を加え無くともほぼ妥当な値を得るという結論を得た。
大久保 浩; 加藤 正道*; 嘉悦 勲
J.Appl.Polym.Sci., 22(2), p.487 - 496, 1978/02
被引用回数：5筆者らが開発したコーティングは物性がすぐれていることともに、プレポリマーを放射線重合で調製する点に大きな特徴があり、放射線を全工程の一部に利用してメリットのある反応を行なわせた実例の一つとして紹介する必要がある。本報では、耐磨耗性コーティングについて、スクリーニングの概要と物性について報告するとともに、照射条件と粘度・膜厚・ヘイズ値の関係を明らかにした。また、耐摩耗性の生じる原因を考察する意味でヘイズ値と磨耗性係数さらにエンピツ硬度との関係を示して、耐摩耗性は表面硬度(エンピツ硬度で表される場合)とかなり異なった性質であり、より直接に摩擦特性と関連していることを推論した。すなわち、本コーティングはシリコンモノマーとビニルモノマーの二成分系より成り、シリコン成分の低摩擦係数が耐摩耗性に寄与しているとともに、ビニル成分が基材との接着性や耐候性、耐熱性に寄与していると考えられる。
嘉悦 勲
化学と工業, 31(9), p.727 - 729, 1978/00
防曇性コーティングについて現状と展望の解説を行ったものである。これまで、界面活性剤や撥水剤タイプの液体皮膜を作る方法が知られていたが効果の持続性がなかった。樹脂皮膜の形成がこれに代わって研究されたが、ハイドロンなどの例にみられるように実用化の域に達していない。防曇コーティングで最大の問題点は、防曇性を与えることでなく、防曇性と他の性質たとえば特に耐摩耗性を両立させることである。防曇性自体は容易に付与することができるが、親水性によって防曇機能を出す場合、防曇性が大きくなるほど耐摩耗性特に吸水時のそれは低下する。原研の開発したコーティングはこの点に関して現存するものの中で最善のバランスを有するものであるが、実用化には尚一歩の改良が要求されている。防曇コーティングへの潜在的なニーズは非常に大きいとみられ、原研の発表を機に顕在化しつつある。
田中 正暁; 檜山 智之; 村上 諭*; 堂田 哲広; 大島 宏之
no journal, ,
ナトリウム冷却高速炉の更なる安全性強化の観点から、熱過渡現象評価手法の高度化を目的として、複数の解析コードを連携させ、プラント全体挙動から、炉上部プレナム等の多次元熱流動現象評価、さらに局所的な構造健全性評価を対象とする解析評価手法を整備する。本報では、その整備概要について報告する。
岡本 薫*; 牧野 泰*; 小野 綾子; 吉田 啓之
no journal, ,
原子力機構で開発中の核熱カップリングコードにおいて、詳細熱流動解析コード(JUPITERあるいはTPFIT)の適用が予定されており、燃料集合体内の気液二相流特性に係る妥当性確認用データが必要とされている。これら詳細解析コードは、燃料集合体の構成流路であるサブチャンネル内スケールの熱流動現象を対象とするため、サブチャンネル内の詳細な気液二相挙動(ボイド率,液相速度など)に関する測定データや実験的知見を必要とする。本報告では、水-空気系(常温常圧)の分散性気泡流を非接触で計測するために、一般的に連続相の流速測定に用いられるレーザドップラー流速計(LDV)を適用し、局所の液相流速及びボイド率の計測を試みた。特に、気相と液相の測定信号を区別するため、蛍光粒子を用いた液相速度測定、気相/液相の各信号特性の相違に基づく判別方法等を検討した。
小野 綾子; 岡本 薫*; 牧野 泰*; 細川 茂雄*; 吉田 啓之
no journal, ,
原子力機構で開発を進めている核熱カップリングコードにおいて、熱流動解析には界面捕獲法に基づく詳細熱流動解析コード(JUPITERもしくはTPFIT)の適用を検討している。これらの解析コードは、燃料集合体の構成流路であるサブチャンネル内スケールの熱流動現象を対象とするため、サブチャンネル内の詳細な気液二相挙動に関する測定データや実験的知見を必要とする。そこで、燃料集合体内の狭隘部における分散性気泡流を非接触で計測するために、一般的に連続相の流速測定に用いられるレーザドップラー流速計(LDV)とフォトダイオードを組合わせた新しい計測を開発した。本報告では、この新しい計測手法に対して、接触式導電ボイドプローブを用いた気泡流計測と比較することで、新規計測手法が気泡挙動を良好に計測できることを確認した結果について報告する。
奥冨 敏文*; 勅使河原 誠; 原田 正英; 大井 元貴; 山口 雄司; 倉本 繁*
no journal, ,
J-PARCの大強度核破砕中性子源の熱中性子吸収材としては、材料の共鳴吸収を組合せることで、高い中性子カットオフエネルギーを実現できる銀/金-インジウム-カドミウム(Ag/Au-In-Cd)合金を使用しているが、近年Cdを用いた材料製作が困難になっている。我々は、新たな熱中性子吸収材として1/v型で高い中性子カットオフエネルギーが期待できるホウ素(
B)に再度着目した。Bは、B(n、
)
Li反応により生成したヘリウム(He)が材料脆化を引き起こすため、大強度中性子源では使用が困難とされてきたが、He生成の生じないガドリニウム(Gd)等、別の熱中性子吸収材を混在させることでBの中性子吸収を抑制し、脆化を軽減するとともにBの高い中性子カットオフエネルギーを生かす、プレデカップリングと呼ぶ概念を考案した。本研究では、プレデカップリングの概念に基づき、母材であるアルミニウム(Al)中に炭化ホウ素(BC)と酸化ガドリニウム(Gd
O
)を分散させた材料開発に着目した。今回、Al中にBC、GdOを分散させた材料をAlの粉末焼結を用いて試作し、その材料において引張試験を行い、機械的特性を調査した結果及び今後の展望について報告する。
