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報告書

福島事故廃棄物を対象とした$$^{93}$$Zr, $$^{93}$$Mo, $$^{107}$$Pd及び$$^{126}$$Sn分析法の開発

青野 竜士; 佐藤 義行; 島田 亜佐子; 田中 究; 上野 隆; 石森 健一郎; 亀尾 裕

JAEA-Technology 2017-025, 32 Pages, 2017/11

JAEA-Technology-2017-025.pdf:1.45MB

福島第一原子力発電所で生じた事故廃棄物を対象として抽出された処分安全評価上重要となる放射性核種のうち、分析手法が定まっていない$$^{93}$$Zr, $$^{93}$$Mo, $$^{107}$$Pd及び$$^{126}$$Snの4核種の分析法を開発した。主要な分析対象試料として、福島第一原子力発電所構内で採取された滞留水・処理水を想定した。この滞留水・処理水中に含まれる$$^{93}$$Zr, $$^{93}$$Mo, $$^{107}$$Pd及び$$^{126}$$Snに対して、目的核種の分離・精製法の開発、回収率向上に取り組み、この成果を本報告にまとめた。

論文

Radiochemical analysis of rubble collected from around and inside reactor buildings at Units 1 to 4 in Fukushima Daiichi Nuclear Power Station

佐藤 義行; 青野 竜士; 今田 未来; 田中 究; 上野 隆; 石森 健一郎; 亀尾 裕

Proceedings of 54th Annual Meeting of Hot Laboratories and Remote Handling (HOTLAB 2017) (Internet), 13 Pages, 2017/00

福島第一原子力発電所の事故で発生した放射性廃棄物の処理処分方策の検討には、廃棄物に含まれる放射性核種の種類と濃度を把握する必要がある。そのためには、測定が容易な$$gamma$$線放出核種のみならず、$$alpha$$線や$$beta$$線放出核種に対する放射化学分析を行い、放射能データを蓄積する必要がある。そこで、本研究では1から4号機原子炉建屋の内部及び周辺から採取した瓦礫の詳細な放射化学分析を行った。原子炉建屋内部及び周辺の瓦礫について、$$^{60}$$Co及び$$^{90}$$Srの放射能濃度は、$$^{137}$$Csの放射能濃度と比例関係の傾向にあることがわかった。また、原子炉建屋内部から採取した瓦礫からは、環境濃度レベルのPuが検出された。このPuは$$^{238}$$Pu及び$$^{239+240}$$Puの濃度比から炉内の燃料に由来するものと推定した。

論文

福島第一原子力発電所において採取した瓦礫試料の放射化学分析

佐藤 義行; 田中 究; 上野 隆; 石森 健一郎; 亀尾 裕

保健物理, 51(4), p.209 - 217, 2016/12

福島第一原子力発電所で発生した廃棄物の処理処分方策を検討するためには、事故廃棄物の核種組成を把握する必要がある。そのためには、測定が容易な$$gamma$$線放出核種のみならず、$$alpha$$線や$$beta$$線放出核種に対する放射化学分析データが必要である。そこで本研究では、1, 2及び3号機原子炉建屋内から発生した瓦礫の放射化学分析を行い、$$^{3}$$H, $$^{14}$$C, $$^{60}$$Co, $$^{90}$$Sr, $$^{99}$$Tc, $$^{137}$$Cs, $$^{154}$$Eu, $$^{238, 239+240}$$Pu, $$^{241}$$Am、及び$$^{244}$$Cmの放射能濃度データを取得した。このうち、$$^{3}$$H, $$^{14}$$C, $$^{60}$$Co、及び$$^{90}$$Srについては、それぞれ$$^{137}$$Cs濃度との比例関係の傾向が見られた。瓦礫の核種組成については、1, 2及び3号機で異なることが示唆されたが、これは事故進展の違いを反映しているものと推測される。

論文

Impact hammer test of ITER blanket remote handling system

野口 悠人; 丸山 孝仁; 上野 健一; 小舞 正文; 武田 信和; 角舘 聡

Fusion Engineering and Design, 109-111(Part.B), p.1291 - 1295, 2016/11

 被引用回数:1 パーセンタイル:76.09(Nuclear Science & Technology)

本論文ではITERブランケット遠隔保守機器のハンマー打撃試験について報告する。ITERではブランケット遠隔保守機器として軌道ビークル型を採用しており、円弧状の軌道を真空容器の赤道面に敷設し、数ヶ所のポートから強固に支持をとる構造となっている。ITER真空容器赤道ポートでの地震応答加速度スペクトルはピークが14Gに及ぶ過酷なものであり、ブランケット遠隔保守機器の構造健全性を示すためにはシステムの動的応答評価が不可欠である。今回、有限要素法による地震解析を検証するとともに実験的に減衰率を測定するため、ブランケット遠隔保守機器フルスケールモックアップのハンマー打撃試験による実験モーダル解析を実施した。打撃試験によりフルスケールモックアップの主要な垂直振動モードの固有周波数が7.5Hzであり減衰率が0.5%であることが得られた。大地震などの大振幅振動時にはより大きな構造減衰が予測されるものの、小振幅加振時の動的特性と有限要素法による弾性解析結果との一致を確認した。

報告書

福島第一原子力発電所の廃止措置に向けた瓦礫・植物などの放射性核種分析手法に関する検討

関 晃太郎; 佐々木 誉幸*; 秋元 友寿*; 徳永 貴仁; 田中 究; 原賀 智子; 上野 隆; 石森 健一郎; 星 亜紀子; 亀尾 裕

JAEA-Technology 2016-013, 37 Pages, 2016/07

JAEA-Technology-2016-013.pdf:2.09MB

研究施設等廃棄物を対象に構築した簡易・迅速分析法にもとづき、福島第一原子力発電所構内で採取された瓦礫や植物などに適用可能な分析フローを作成し、その適用性について検討した。検討の結果、分析対象核種を高い回収率で、$$^{90}$$Srや$$^{137}$$Csなどの核分裂生成物の影響を受けることなく、放射能濃度を定量が可能であることが確認できた。

論文

ITERだより,49

森山 節子; 上野 健一

プラズマ・核融合学会誌, 91(1), p.74 - 75, 2015/01

第15回ITER理事会は、2014年11月19-20日に、フランスのサン・ポール・レ・デュランスで開かれた。理事会では本島修氏の後任として、ベルナール・ビゴ氏がITER機構の機構長に指名された。ITER NBI実機試験施設において、原子力機構は100万ボルトを発生する超子電圧電源機器の調達を担当している。本電源を構成する5台の整流器のうち低電圧側の20万ボルト及び40万ボルト発生用整流器2台の製作を行ってきたが、このたび、これら整流器を収める圧力容器について、イタリア圧力容器規制に基づく水圧試験に合格し、予定通り完成に至った。

論文

ITERだより,48

森山 節子; 上野 健一; 閨谷 譲

プラズマ・核融合学会誌, 90(11), p.750 - 751, 2014/11

原子力機構は、イーター加熱用中性粒子入射装置(NBI)、及びイーターNBI実機試験施設に向けて、屋外に設置される巨大なNBI用電源設備全体の耐電圧試験を一括して実施可能な、従来よりも10分の1程度の大きさの超小型・直流130万ボルト耐電圧試験装置を完成し、製作は欧州の高圧ガスの規格に従って実施し、日本調達機器の中で初めて欧州規格(高圧ガス規制)に合格した。原子力機構は、調達を担当するITER向けTFコイルの製作にあたり、これまでに、実機TFコイル製作用の熱処理炉を製作し、実規模での検証試験において熱処理炉が650$$pm$$5$$^{circ}$$Cを十分に満足する性能を有することを確認した。上記の実規模検証試験の結果を踏まえて、2014年3月末から実機TFコイルの巻線作業を開始し、これまでに5体の巻線作業を完了した。今回、最初の巻線1体について超伝導生成のための熱処理を実施し、成功裏に完了した。京都大学吉田キャンパスで開催された日本原子力学会2014年秋の大会 企業展示会場にてITER計画を紹介するブースを開設した。核融合、ITER計画に関する理解を深めて頂くとともに、ITER機構職員募集及び登録制度を案内した。

論文

Preliminary assessment for dust contamination of ITER in-vessel transporter

齋藤 真貴子; 上野 健一; 丸山 孝仁; 村上 伸; 武田 信和; 角舘 聡; 中平 昌隆*; Tesini, A.*

Fusion Engineering and Design, 89(9-10), p.2352 - 2356, 2014/10

 被引用回数:4 パーセンタイル:51.53(Nuclear Science & Technology)

ITERプラズマ運転終了後、真空容器内には放射化ダストが堆積する。ブランケット遠隔保守装置(IVT)は、真空容器内に展開されブランケットの交換を行う。その後IVTはホットセル建屋(HCF)に戻り、IVT自身もメンテナンスが必要となる。その際、IVT表面に付着した放射化ダストによりメンテナンス作業員が被ばくすると想定される。本研究では、HCFでのメンテナンス作業中の被ばく量を評価するため、IVTのダスト汚染量の見積を行った。ITERではIVT汚染シナリオが想定されている。また、プラズマ運転終了後からIVTのメンテナンスが行われるまでの時間を345日と仮定している。これらのシナリオから、汚染源を無限平板と仮定して放射化ダストからの実効線量率を計算した。その結果、W-181とTa-182が支配的な核種であることがわかった。ダストがすべてW-181又はTa-182であると仮定すると、それぞれ実効線量率は400$$mu$$Sv/hと100$$mu$$Sv/hであった。また、ITERで決められている線量規制値と想定されている年間最大作業時間から、実効線量率制限値を算出し、これは4.18$$mu$$Sv/hという値であった。この値を満たすために、除染プロセスを仮定し、除染後の実効線量率を算出した。

論文

ITERだより,47

森山 節子; 閨谷 譲; 上野 健一

プラズマ・核融合学会誌, 90(9), p.577 - 578, 2014/09

タングステンダイバータの高熱負荷試験が無事完了した。その第一段階としてアーマ材をすべてタングステン(圧延材)とした小型ダイバータ試験体を製作し、ロシアのエフレモフ研究所において高熱負荷試験を実施した。この試験では、ITERで想定される最大の定常熱負荷に相当する20MW/m$$^{2}$$の熱負荷を繰り返し試験体表面に与え、試験体の挙動を観察した。この試験の結果、原子力機構が製作した小型ダイバータ試験体6体全てがITERで要求される熱負荷条件を満足することが実証された。これにより第二段階となる実規模のダイバータ試験体の制作と試験に移行することとなった。2014年7月1-4日に、韓国・ソウルにおいて「ITERビジネスフォーラム(IBF)2014」が開催された。日本からは、原子力機構那珂核融合研究所の草間ITERプロジェクト部長からの日本の調達活動全体の紹介をし、日本での製作の進展が大変注目された。今回のIBFではそれぞれの機関、企業が公式・非公式の話合いを通してITERプロジェクトの成功に向けたパートナーシップの強化を確認した4日間となった。

論文

ITERだより,46

森山 節子; 閨谷 譲; 上野 健一

プラズマ・核融合学会誌, 90(7), p.429 - 430, 2014/07

第14回ITER理事会は、2014年6月18, 19日に、フランスのサン・ポール・レ・デュランスで開催された。プロジェクトが前進する中で理事会はITERの進展と挑戦的課題を評価した。原子力機構はITERトロイダル磁場(TF)コイルの実機巻き線作業に着手した。TFコイルの製作では、導体の超伝導生成のために650$$^{circ}$$Cで約100時間の熱処理をする必要がある。一定の高性能超伝導を確保するためには、650$$pm$$5$$^{circ}$$Cで温度を保持する必要がある。今回、実機TFコイル製作用の熱処理炉を製作し、検証試験において650$$pm$$5$$^{circ}$$Cを十分に満足することを確認した。これにより、実機TFコイル巻線の熱処理作業に向けた最終準備段階に進んでいる。原子力機構はCS用導体の試作を2012年から開始し、このたび、最初の5本の導体が北九州の工場で完成した。同導体は6月25日に北九州港響灘において次の製作工程を担当する米国へ引き渡され、米国カリフォルニア州ロングビーチに向けて貨物船で輸送が開始された。これにより、日本が担当しているITER用機器が初めて海外に渡るという、ITERの建設における日本の貢献の重要な節目となった。

論文

ITERだより,44

森山 節子; 閨谷 譲; 上野 健一

プラズマ・核融合学会誌, 90(3), p.198 - 199, 2014/03

原子力機構は、ロシアのエフレモフ研究所にて2回目となるダイバータ・プロトタイプの高熱負荷試験を無事完了し日本の優れた技術力を証明した。ITERトロイダル磁場(TF)コイルのトランスファ検証試験を無事完了した。これにより、実機TFコイル巻線のトランスファ作業が可能であることを確証し、いよいよ実機TFコイル巻線のトランスファ作業が開始される。中心ソレノイド(CS)用ダミー導体(930m)を製作し、2014年1月末に北九州市の港から米国西海岸のロングビーチ港に向けて出荷した。臨時ITER理事会は2月13日にフランスのサン・ポール・レ・デュランスにて開催された。ITER理事会は、すべての改革が短中期に適切に実施されることを確実なものとすることで閉会した。

論文

Dust removal experiments for ITER blanket remote handling system

上野 健一; 油谷 篤志; 齋藤 真貴子; 丸山 孝仁; 武田 信和; 村上 伸; 角舘 聡

Plasma and Fusion Research (Internet), 9, p.1405012_1 - 1405012_4, 2014/02

To reduce the maintenance workers dose rate caused by activated dust adhering to the ITER blanket remote handling system (BRHS), the dust must be removed from the BRHS surfaces. Dust that may adhere to the top surface of the BRHS rail from cyclic loading of the in-vessel transporter was considered to be the most difficult aspect for dust removal. Dust removal experiments were conducted to simulate the materials, conditions, and cyclic loading of actual BRHS operations. Tungsten powder was used to simulate the dust. A combination of dust removal methods including vacuum cleaning and brushing were applied to simulated dust that adhered to the test pieces. The results show that simulated dust was able to be removed following a 60-second vacuum cleaning and an additional 60-second vacuum cleaning and brushing. Trace amounts of simulated dust (7.8$$times$$10$$^{-10}$$ g/mm$$^{2}$$) still remained after this additional cleaning.

論文

ITERだより,43

森山 節子; 閨谷 譲; 上野 健一

プラズマ・核融合学会誌, 90(1), p.86 - 87, 2014/01

(1)第13回ITER理事会開催: ITER理事会は運営及び技術上の重要な決定を行った。(2)モナコITER国際核融合エネルギーデー(MIIFED2013)はITER機構の主催、モナコ公国後援のもと12月3日$$sim$$5日の3日間にわたってモナコ公国にて開催された。ITER参加各極から約350名の参加者があった。(3)原子力機構那珂核融合研究所の森所長はフランス、マノスク市にあるマノスク国際学校を訪問し「カナちゃん文庫」の目録(509冊分)を贈呈した。(4)ITER計画の展示とITER機構職員募集説明会を八戸, 岡山, 名古屋, 東京にて実施した。

論文

ITERだより,42

森山 節子; 上野 健一; 閨谷 譲

プラズマ・核融合学会誌, 89(11), p.820 - 821, 2013/11

閣僚級ITER理事会がITER機構本部(南仏、サン・ポール・レ・デュランス)にて2013年9月6日に開催された。ITER加盟7極(中国,欧州,インド,日本,韓国,ロシア,米国)の閣僚級代表が会するのは、プロジェクトの歴史の中で2回目である。今回は、建設作業がハイスピードで進展していることを背景に、閣僚級の代表が計画実施の進捗を議論し、このような初めての計画ならではの挑戦、特に、スケジュールやコスト抑制などについて認識し、ITERの成功に向け共に努力することを再確認した。ITER韓国国内機関(KODA)の新たなオフィスとなる韓国国立核融合研究所(NFRI)のオフィスビルの竣工式(開所式)が9月30日に開催された。式典には韓国政府代表,本島ITER機構長、日本からは多田原子力機構副部門長他が臨席した。ITER機構は、地中海近くの町ベール・レタンからITERサイトまでの大型の物納機器の輸送を実施するため輸送試験を行った。ベール・レタンを9月16日の夜9.45に出発し、4晩かけて長さ46m、幅9m、総重量約800トンの物納機器を模した荷物は9月20日朝4.45、ITERサイトに到着した。

論文

ITERだより,41

森山 節子; 閨谷 譲; 上野 健一

プラズマ・核融合学会誌, 89(9), P. 637, 2013/09

プラズマ計測装置調達取決めの締結: ITER機構と原子力機構は、日本が調達責任を有するプラズマ計測装置のうち、4つの計測装置についての調達取決めを締結した。今後は本調達取決めに基づき、これら4つの計測装置の詳細設計を開始する。ITERトロイダル磁場コイル及び構造物の実機製作の契約締結: TFコイル第2号機及び第4号機を製作する契約を三菱重工業と、TFコイルの第3号機と第5号機を製作する契約を東芝と、第2号機から第4号機の欧州分TFコイル用構造物を製作する契約をイーエナジーと締結した。

論文

ITERだより,40

森山 節子; 上野 健一; 閨谷 譲

プラズマ・核融合学会誌, 89(7), p.509 - 510, 2013/07

(1)第12回ITER理事会開催: ITERは完全な建設段階に移行: 2013年6月19, 20日に、ITER機構の統治組織(理事会)が日本の東京で招集された。この2日間の会合では、7つのITER参加極のすべて(中国,欧州連合,インド,日本,韓国,ロシア、及び米国)の上級代表者が、高津英幸議長(日本)の下、一堂に会した。(2)インド国内機関との低温循環装置試験に関する取決め締結: インド国内機関と原子力機構は、インド国内機関が調達する極低温循環装置を原子力機構で試験する取決めに6月19日に調印した。(3)直流120万ボルト1時間,直流106万ボルト5時間保持に成功: 原子力機構は、絶縁変圧器モデルの設計製作において直流長時間絶縁特性を考慮した絶縁構造や複合構造の引出しブッシングを開発・適用し、直流120万ボルトで1時間及び直流106万ボルトで5時間の保持を達成し、ITERの要求性能を満足することができた。なお、本研究成果は、2013年3月22日に名古屋大学で開催された電気学会全国大会で発表した。

論文

Risk assessment for ITER TF coil manufacturing

上野 健一; 松井 邦浩; 西野 徹; 礒野 高明; 奥野 清

Plasma and Fusion Research (Internet), 8(Sp.1), p.2405062_1 - 2405062_5, 2013/05

原子力機構は国内実施機関(JADA)として、ITERのTFコイル構造物,一部のコイル巻線及びTFコイル組立作業について調達を担当している。TFコイル製作はITERファーストプラズマに対するスケジュール上のクリティカルパスとなっており、スケジュールの観点からも重要な機器である。このためTFコイル製作についてリスク評価を行い、リスクの管理,低減が必要である。今回JADAは、これまでのモデルコイルや低温産業界の知見をもとにリスク評価を行った。その結果、TFコイル製作上のリスクは、適切な設計を行い、試作を通じて製造手法,品質管理手法を検証し、それをもとにプロトタイプの製作を行うことにより低減できることを確認した。

論文

ITERだより,39

森山 節子; 上野 健一; 閨谷 譲

プラズマ・核融合学会誌, 89(5), P. 328, 2013/05

2013年3月21日,22日、フランスのツーロンにおいて「ITERビジネスフォーラム2013」が開催された。本島ITER機構長からITERの概況説明があり、原子力機構からは核融合研究開発部門副部門長の多田が日本の調達状況を発表した。トロイダル磁場コイルの巻線の製作準備作業を開始した。ITER計画の展示とITER機構職員募集説明会を実施した。

論文

Sagittal focusing of synchrotron radiation X-rays using a winged crystal

二澤 宏司*; 米田 安宏; 上野 剛*; 村上 博則*; 岡島 由佳*; 山本 健一郎*; 仙波 泰徳*; 上杉 健太朗*; 田中 義人*; 山本 雅樹*; et al.

Journal of Synchrotron Radiation, 20(2), p.219 - 225, 2013/03

 被引用回数:9 パーセンタイル:41.13(Instruments & Instrumentation)

シリコン(111)結晶を用いた放射光X線のサジタル集光を行った。結晶弯曲時に生じるアンチクラシカル歪みを軽減するために溝型結晶を用いたが、この結晶には理想的な凹面曲げを実現するために結晶の外形寸法に黄金比と呼ばれる律速があると信じられてきた。しかし、我々は、この従来の黄金比を大きく逸脱するアスペクト比の結晶においても良好なサジタル集光が可能であることを示した。理論上、偏光電磁石ビームラインの発光点サイズと同等のビームサイズまで集光可能であるため、この手法はタンパク構造解析などにも広く適用することが可能である。

論文

ITERだより,38

森山 節子; 上野 健一; 小泉 興一

プラズマ・核融合学会誌, 89(3), P. 184, 2013/03

プラズマ電流を誘起する変動磁場の発生を目的としたITER用中心ソレノイドコイル(CSコイル)は、ITERの運転回数と同数の繰り返し電磁力を受ける。CSコイルを構成する超伝導導体の試験を2011年に実施した際、この繰り返し電磁力に対して徐々に、見かけ上の性能が低下する現象が見られる。試験装置固有の現象ではないかとの議論もあり、その原因調査を行っているところである。一方、超伝導撚線の撚りピッチを短くする導体を用いて、今回試験したところ、繰り返し電磁力に対して性能が低下しないことを確認した。2012年10月にITER機構に正式に引き渡されたITER機構の新しい本部ビルにおいて、2013年1月17日に除幕式典が、200人の来賓を招いて開催された。式典では、来賓の方々からITER計画推進支持のメッセージが多数発せられた。

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