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桑原 和道*; 板本 昌治*; 大山 勝悦*; 本島 貴之*; 西谷 友幸*; 藤枝 大吾; 戸賀瀬 和輝; 青柳 和平
資源・素材講演集(インターネット), 12(2), 7 Pages, 2025/09
日本原子力研究開発機構の幌延深地層研究所においては、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術の研究開発を目的とした地下研究施設として東立坑、西立坑、換気立坑の3本の立坑と深度140m、250m、350mに水平坑道が建設されている。筆者らは、日本原子力研究開発機構の幌延深地層研究所の東立坑(内径6.5m)深度約320m地点の覆工コンクリート壁面3か所で応力測定を行った。測定手法は直径40mmのモールドに設置した4枚のひずみゲージを壁面に瞬間接着剤で貼り付けてオーバーコアリングする壁面ひずみ法で実施し、各測点のコンクリート壁面の応力状態を評価した。次にこれらの3測点の応力測定結果を用いて弾性厳密解による逆解析から立坑周辺の水平面内地山応力状態を推定した。その結果、最大主応力の方位はほぼ東西方向で既報の測定結果と調和的であった。また、最大、最小主応力の大きさは既報の250m調査坑道の値の1/2程度の値と推定された。立坑周りは掘削の影響により初期地圧状態ではないことや解析の前提条件と実際の環境が一致していないことが主な原因と考えている。
森戸 誠*; 藤井 俊*; 吉村 洸貴*; 眞田 幸尚; 馬場 尚一郎*; 松永 浩志*; Mori, Takami*; 佐藤 憲一郎*; 田原 淳一郎*
Proceedings of 34th International Ocean and Polar Engineering Conference (ISOPE-2024), p.3754 - 3761, 2024/06
本研究では、海底地盤の放射線計測を行う無人探査機の制御手法として、スライディングモード制御とニューラルネットワークを組み合わせた手法を提案する。制御入力のベースとしてスライディングモード制御を用い、スライディングモード制御のパラメータの一つである
とその変化率が小さくなるようにニューラルネットワークコントローラを用いて補正入力を加える。本方式を用いた制御システムを製作した後、シミュレーション試験、海域試験を行い、本方式による調査が可能かどうかを評価した。
遠藤 和紀*; 小林 駿輔*; Jasmine, H.*; 堺 公明*; 松下 健太郎; 江連 俊樹; 田中 正暁
第27回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集(インターネット), 5 Pages, 2023/09
ナトリウム冷却高速炉の原子炉容器内では、ナトリウム冷却材を覆う不活性ガスであるカバーガスから主冷却系へのガス巻込み(GE)が想定され、気泡が炉心を通過する際に反応度のじょう乱が生じることが懸念される。従来、GE予測には静的渦伸長理論に基づく評価手法が用いられてきた。しかし、この方法では、広い液面における非定常移動渦によるGEの発生が過大評価されることが知られており、非定常移動渦の現象を理解するために、基礎的な水体系の実験により実験データが蓄積されてきた。本研究では、自由液面上を移動しながら成長する渦のガスコアの長さを動的画像処理により計測し、GEの種類と発生状況について評価した。
小林 駿輔*; 遠藤 和紀*; Jasmine, H.*; 堺 公明*; 松下 健太郎; 江連 俊樹; 田中 正暁
第27回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集(インターネット), 5 Pages, 2023/09
ナトリウム冷却高速炉の原子炉容器内では、ナトリウム冷却材を覆う不活性ガスであるカバーガスから主冷却系へのガス巻込み(GE)が想定され、気泡が炉心を通過する際に反応度のじょう乱が生じることが懸念される。従来、GE予測には静的渦伸長理論に基づく評価手法が用いられてきた。しかし、この方法では、広い液面における非定常移動渦によるGEの発生が過大評価されることが知られており、非定常移動渦の現象を理解するために、基礎的な水体系の実験により実験データが蓄積されてきた。本研究では、非定常移動渦から成長するガスコアが観測される実験系において、粒子画像流速測定法(PIV)によりGEが発生する条件下での速度分布を測定した。
山野 秀将; 久保 重信; 菅 太郎*; 柴田 明裕*; Hourcade, E.*; Dirat, J. F.*
Proceedings of 29th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE 29) (Internet), 10 Pages, 2022/08
本論文では、まずコアキャッチャへの負荷に関する重要な点と共に、イベントツリー解析のアプローチとスコープを記述する。解析条件としては、コアキャッチャ負荷条件として上限ケースと保守側ケースを対象にした。イベントツリーの重要なヘッディングには重要現象が含まれ、ストロングバック設計、下部ナトリウムプレナムにおける燃料冷却材相互作用と固化,ジェットアタック,コアキャッチャ上での臨界性と冷却性とした。本論文では、高額的判断に基づく確率ランクテーブルを用いて、予備的な定量化を試行した。このイベントツリー解析により、支配的なシーケンスが同定され、コアキャッチャへの負荷と設計対策の有効性の効果を明確にした。この研究により、臨界性対策がコアキャッチャ研究に非常に重要であることが示唆された。
中西 利典*; 小松 哲也; 小形 学; 川村 淳; 安江 健一*
月刊地球「基礎データから考える第四紀学の新展開-I」号外No.71, p.148 - 155, 2022/02
熊野川中流部の穿入蛇行跡において採取したボーリングコア試料を観察・解析して同段丘地形の形成過程を検討した。古い段丘地形ほど現在の河床面よりも高い位置に分布すると想定したが、環流旧河谷の地下には支流成の土石流堆積物が厚く分布する場合があるため、同地表面を隆起・侵食の指標とする際には注意が必要である。
藤井 俊*; 加藤 哲*; 川村 大和*; 田原 淳一郎*; 馬場 尚一郎*; 眞田 幸尚
Proceedings of 26th International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB 26th 2021), p.280 - 285, 2021/01
近年、自律的に航行する無人船が活発に研究されており、これらの船の多くは観察や輸送などの無人作業を実行するように設計されている。一方、この研究では通常の船では困難な海底の泥を集めるムーンプール付きの無人船を使用している。地域以来使用する船舶は風による乱れが大きいため、泥抜きの際は定点と方位を維持する必要がある。船にはサイドスラスターが装備されており、定点と船首方位を保持することができる。この研究では、制御方法は固定小数点と方位を維持するために考案され、制御方法は、堅牢なスライディングモード制御に基づいている。提案した制御方法をシミュレーションにより検証し、所望の挙動を確認した。
松尾 英治*; 佐々 京平*; 小山 和也*; 山野 秀将; 久保 重信; Hourcade, E.*; Bertrand, F.*; Marie, N.*; Bachrata, A.*; Dirat, J. F.*
Proceedings of 27th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-27) (Internet), 5 Pages, 2019/05
炉心損傷事故(CDA)時に炉心から排出される溶融燃料は、下部ナトリウムプレナムで燃料冷却材相互作用により固化した粒子デブリになり、そのデブリは、原子炉容器の下部にあるコアキャッチャー上にベッドを形成する可能性がある。デブリベッドの冷却性評価は、コアキャッチャーの設計に必要である。本研究の目的は、ASTRID設計のために、コアキャッチャー上のデブリベッドの冷却性を評価することである。この目的のための第一歩として、デブリベッドのみをモデル化することにより、短期間及び後期の間に形成されたデブリベッドの冷却性計算が実施された。したがって、コアキャッチャーの設計及び崩壊熱除去系の詳細は、本論文では述べていない。全ての計算において、デブリベッド近くの冷却材温度はパラメータである。計算ツールは、一次元プラント動特性解析コード、Super-COPDに組み込まれたデブリベッドモジュールである。その評価は、短期間及び後期の間に形成されたデブリベッドが、コールドプール中のコアキャッチャー近くの十分な冷却材流量を確保する設計により冷却可能となることを示している。
日高 昭秀
原子力のいまと明日, p.264 - 265, 2019/03
最近の軽水炉の改良のトレンドとして、現時点における最新の原子炉である第3+世代炉(ABWR, APWR等)の先進的な安全対策について紹介した。第3+世代炉は、機器の信頼性や耐震性の向上、受動的安全設備の導入、シビアアクシデント(SA)対策、テロ対策の導入など、第2世代炉(既設のBWR, PWRの大部分)と比較して安全性が飛躍的に向上するとともに、SA時の周辺住民の避難を不要とする設計を目標としている。具体的なSA対策として、欧州加圧型炉(EPR)を例に、燃料が溶融し圧力容器が破損した場合でも溶融した燃料を受け止め冷却水等により冷却することで格納容器の破損を回避することを目的としたコアキャッチャー, 燃料が溶融した場合でも重力落下による注水を行い圧力容器を水没させることで圧力容器を冷却し圧力容器破損を回避することを目的とした原子炉容器内保持システム、及びECCSの信頼性を向上させるため、安全系の多重性を4系統に強化(設計基準事故用2系統, オンラインメンテナンス用1系統, SA用1系統)した設計例について説明した。
吉澤 厚文*; 大場 恭子; 北村 正晴*
人間工学, 54(1), p.1 - 13, 2018/02
複雑化した社会技術システムの安全を確保する概念として、Hollnagelは2種類のアプローチを提言している。すなわち、リスクを低減するSafety-I並びに成功を拡張するSafety-IIという安全の概念である。また、Safety-IIを具現化する手法としてレジリエンスエンジニアリングが提唱されている。本研究は、これまで失敗や過誤に注目して分析されてきた福島第一原子力発電所事故対応の「さらなる事故進展を食い止めた」側面に着目し、レジリエンスエンジニアリングを用いて3号機の注水回復の事例を分析した。その結果から、既存の事故調査の事故対応の捉え方と異なった視点をもつ安全性向上の学習の在り方を明らかにした。
井戸村 泰宏; 伊奈 拓也*; 真弓 明恵; 山田 進; 今村 俊幸*
Lecture Notes in Computer Science 10776, p.257 - 273, 2018/00
被引用回数：4 パーセンタイル：61.68(Computer Science, Artificial Intelligence)前処理付チェビシェフ基底省通信共役勾配(P-CBCG)法を多相熱流体CFDコードJUPITERにおける圧力ポアソン方程式に適用し、8,208台のKNLプロセッサを搭載したOakforest-PACS上で計算性能と収束特性を前処理付共役勾配(P-CG)法や前処理付省通信共役勾配(P-CACG)法と比較した。P-CBCG法は収束特性のロバースト性を維持しつつ集団通信回数を削減する。このロバースト性向上により、P-CACG法と比べて一桁以上大きい省通信ステップ数を実現する。2,000プロセッサを用いた場合、P-CBCG法はP-CG法, P-CACG法と比べてそれぞれ1.38倍, 1.17倍高速であることを示した。
大場 恭子
産業・化学機械と安全部門ニュースレター, (31), P. 3, 2016/04
技術者倫理教育は、技術者に安全の担い手である自覚を生むと同時に、その醸成により社会技術システムの安全確保を目的としたものであるという原点に立ち返り、同じ安全を目的とするとともに「人」をその資源としているレジリエンスエンジニアリングに注目した。具体的には、事例をレジリエンスエンジニアリングの4能力によって分析し、「倫理的技術者であるためには、どのような能力を磨くべきか」の結論を得た。本稿では東日本大震災において被害を受けた原子力発電所に対する分析から、安全を担う倫理的技術者として普段から何をすべきかを述べる。
浦野 創; 鎌田 裕; 白井 浩; 滝塚 知典; 井手 俊介; 藤田 隆明; 福田 武司
Nuclear Fusion, 42(1), p.76 - 85, 2002/01
被引用回数：35 パーセンタイル：69.50(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60UのELMyHモードプラズマをコア部及びペデスタル部に分離することによって、密度の増加による熱エネルギー閉じ込め性能低下の要因を解析した。高密度領域では、密度の増加に伴って、プラズマの熱エネルギーは増加しない。ペデスタル部の熱エネルギーは、タイプIのELMの制約によって、密度に対してほぼ一定に保たれるが、コア部の熱エネルギーもほぼ一定で変化しない。オフセット非線形スケーリング則に基づく閉じ込め改善度を評価したところ、MHD不安定性で決まるペデスタル部に比べて、ジャイロボーム的輸送で支配されるコア部の性能低下が著しいことがわかった。高密度領域では、ペデスタル肩の温度の低下に伴って、コア部の実効的熱拡散係数が増加する傾向が見られた。ELMによって制約されるペデスタル構造は、コア部の熱輸送を決定する境界条件として重要な役割を果たす。
藤田 あゆみ
Physical Review B, 62(22), p.15190 - 15194, 2000/12
被引用回数：4 パーセンタイル：26.94(Materials Science, Multidisciplinary)不純物を含む超伝導体に磁場がかけられた際に、磁束コア部分での準粒子エネルギー準位について、二次元の場合を数値解析実験の方法で調べる。不純物を含まない系からの変化が、不純物濃度をパラメーターとしてそれぞれ計算される。非常に不純物の多い極限では、エネルギー準位はランダム行列理論からみちびかれる統計性に従うことが予想されていたが、この結果は数値的に正しいことが示された。さらに、ランダム行列論の方法を用いて解析的に得られたエネルギー準位のクロスオーバー領域でのふるまいが、数値計算によって非常によく再現されることが示された。
浦野 創; 鎌田 裕; 白井 浩; 滝塚 知典; 井手 俊介; 藤田 隆明; 福田 武司
JAERI-Research 2000-037, 38 Pages, 2000/10
JAERI-Research-2000-037.pdf:1.59MB
JT-60UのHモードプラズマをコア部及びペデスタル部に分離することによって、密度の増加による熱エネルギー閉じ込め性能低下の支配的な要因を解析した。ペデスタル部の熱エネルギーは、タイプIのELMの制約によって、密度に対してほぼ一定に保たれるが、コア部の熱エネルギーもほぼ一定で変化しない傾向が認められた。オフセット非線形比例則に基づく閉じ込め改善度を評価したところ、MHD不安定性で決まるペデスタル部に比べてジャイロボーム的輸送で支配されるコア部の性能低下が著しいことがわかった。高密度領域では、ペデスタル肩の温度の低下に伴って、コア部の実効的熱拡散係数が増加する傾向が見られた。高
Hモードでは、内部輸送障壁形成によりコア部のエネルギーが増加するが、同時に周辺部安定性が改善され、ペデスタル部のエネルギーも増加した。
He, Y.; 磯崎 敏邦
JAERI-Research 2000-012, p.58 - 0, 2000/03
JAERI-Research-2000-012.pdf:1.89MB
原子炉圧力容器の想定重大事故のひとつに冷却材喪失(LOCA)があり、その際には、内圧が高い状態でノズルからダウンカマーへと冷却水が注入され、加圧下熱衝撃が生じる。本報は、中国秦山300MW原子力プラント圧力容器に対して想定される小規模LOCA、大規模LOCAの際の加圧下熱衝撃時の破壊力学解析結果をまとめたものである。圧力容器の寿命に対する欠陥の種類や圧力変動の違いの影響を探るため3次元モデルを用い、また応力及び破壊力学解析には弾塑性モデルを用いた。異なるタイプの欠陥及びステンレス肉盛溶接部の影響を種々のPTS変動について調べ、破壊靱性値K
と比較することによりPTS時の破壊評価を行った。
浦野 創; 鎌田 裕; 白井 浩; 滝塚 知典; 井手 俊介; 藤田 隆明; 福田 武司
Proceedings of 27th European Physical Society Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics, p.956 - 959, 2000/00
JT-60UのELMyHモードプラズマをコア部及びペデスタル部に分離することによって、密度の増加による熱エネルギー閉じ込め性能低下の要因を解析した。高密度領域では、ペデスタル部の熱エネルギーは、タイプIのELMの制約によって、密度に対してほぼ一定に保たれるが、コア部の熱エネルギーもほぼ一定で変化しない。オフセット非線形スケーリング則に基づく閉じ込め改善度を評価したところ、MHD不安定性で決まるペデスタル部に比べて、ジャイロボーム的輸送で支配されるコア部の性能低下が著しいことがわかった。また、ELMで失われるエネルギーは境界部の蓄積エネルギーに匹敵することがわかった。高密度領域では、ペデスタル肩の温度の低下に伴って、コア部の実効的熱拡散係数が増加する傾向が見られた。ELMによって制約されるペデスタル構造は、コア部の熱輸送を決定する境界条件として重要な役割を果たす。
木村 晴行
プラズマ・核融合学会誌, 75(6), p.758 - 759, 1999/06
JFT-2Mの研究活動を促進するとともに、核融合炉を見越したプラズマ理工学研究を推進するため、大学等との研究協力を広く開かれた形態で推進しようという構想があり、平成11年度からその本格的な実施を検討している。そのような状況の下に、平成10年度にJFT-2Mにかかわる委託研究・調査,協力研究を担当した大学等の研究者に出席を依頼し、平成10年度のJFT-2Mにおける実験・研究,委託研究・調査,協力研究の結果のレビューを行うとともに、平成11年度のJFT-2M実験計画や研究協力の進め方につき議論を行った。その概要を報告する。
玉井 広史; 朝倉 伸幸; 逆井 章; 細金 延幸; 伊丹 潔; 木島 滋; JT-60グループ
26th European Physical Society Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics, 23J, p.409 - 412, 1999/00
高い放射冷却状態と高性能コアプラズマとの両立を実現させるために必要な両側ダイバータデタッチ状態では、プライベートドーム内側と外側の中性粒子圧力バランスが一定であることを内側排気付きW型ダイバータで発見した。この圧力バランスの領域は、ダイバータ形状・排気の有無により大きく異なり、ダイバータ中性粒子のX点への逆流をいかに抑制するかで決まる。最近改造した両側排気では、外側も排気されるとともに、ドームとセパラトリクス間の空隙をより小さくできるため、中性粒子の遮蔽効果が高まるとの予測通り、X点への逆流抑制が顕著であり、この結果、デタッチ状態が出現する圧力バランスの領域が、内側排気のみのときと比べて大きく拡張した。これは、今後、予定しているガスパフを用いた中性粒子圧力比の帰還制御による両側デタッチ状態の維持の可能性をより明確に支持する実験結果である。
玉井 広史; 竹永 秀信; 朝倉 伸幸; 東島 智; 細金 延幸; 伊丹 潔; 木島 滋; 久保 博孝; 逆井 章; 櫻井 真治; et al.
Journal of Nuclear Materials, 266-269, p.1219 - 1223, 1999/00
被引用回数：8 パーセンタイル：52.51(Materials Science, Multidisciplinary)ITERで必要とされる、低温高密度ダイバータプラズマと高性能コアプラズマ閉じ込めを同時に実現する制御手法の確立は急務の課題である。JT-60Uでは、ITERと同じ傾斜ダイバータ構造に改造後、その形状や排気による低温高密度ダイバータプラズマの最適化を進めてきた。また、最適化で得られた知見をもとに、ダイバータ領域と主プラズマ領域の複合制御を試みた。これは、主プラズマ密度とダイバータ中性粒子圧力とをそれぞれ別々のガスパフによって制御しようとするものである。このときの制御性の良否は両パラメータの組合せに依存し、高密度あるいは高リサイクリングになるほど制御が困難となった。これは相互のガスパフからの寄与増大によってもたらされるが、X点位置を低くしたり、排気効果を高めたりして両領域間の中性粒子遮蔽を高めると改善された。
