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論文

Investigating 3S synergies to support infrastructure development and risk-informed methodologies for 3S by design

鈴木 美寿; 和泉 圭紀; 木本 徹; 直井 洋介; 井上 猛; Hoffheins, B.

IAEA-CN-184/64 (Internet), 8 Pages, 2010/11

2008年のG8洞爺湖サミットにおいて我が国によって提案された3Sイニシアチブを支援するために、原子力機構では各々の3S分野の文化と研究開発計画の詳細な検討の実施、現在の3Sの現状と目標に対するギャップ分析、他の国内外関係機関と連携した貢献について検討している。我が国で培われたIAEA保障措置に対する経験や教訓が、より効果的・効率的な3Sシナジーを実現するためのインフラストラクチャー整備、設計段階から取り込む保障措置方法論検討に活かされる。本発表では、3S統合型リスクインフォームドアプローチを提案する。初期の検討として、安全分野の解析としてよく知られた、事象の生起確率と仮想被害解析手法が、核不拡散及びセキュリティリスクの固有な不確実性を予想・評価するために適用される。パフォーマンスベースの評価手法が、効果的・効率的な3S実施を追及するために提案される。

論文

Status of reduced enrichment program for research reactors in Japan

大場 敏充; 井上 猛; 宇根崎 博信*

Proceedings of International Meeting on Reduced Enrichment for Research and Test Reactors 2008 (RERTR 2008) (Internet), 10 Pages, 2008/10

日本の研究炉における燃料のウラン濃縮度低減化計画と研究炉の状況を報告する。日本では、8基の研究炉と6基の臨界実験装置が運転されている。そのうちRERTR(Reduced Enrichment for Research and Test Reactors)計画に関連するのは、京都大学原子炉実験所のKUR及び日本原子力研究開発機構のJRR-3, JRR-4, JMTRである。機構の研究炉であるJRR-3, JRR-4, JMTRの濃縮度低減化計画は1999年に終了した。JRR-3では2007年12月に積算熱出力量55400MWDの達成をしている。また、2008年7月から2009年7月の間に全10サイクルの運転を予定している。JRR-4では反射体の交換作業を行っているため停止中で、2008年7月に再起動予定である。JMTRでは照射施設の更新中のため停止中である。京都大学研究炉KURでは現在、低濃縮燃料(LEU)への変更を行っており、2009年5月に低濃縮燃料炉心での起動を予定している。

報告書

NUCEFにおける分析; 平成18年度

坂爪 克則; 青木 博道; 芳賀 孝久; 深谷 洋行; 薗田 暁; 清水 香織; 新妻 泰*; 伊藤 光雄; 井上 猛

JAEA-Technology 2007-069, 44 Pages, 2008/02

JAEA-Technology-2007-069.pdf:4.55MB

燃料サイクル安全工学研究施設(NUCEF)の分析設備では、定常臨界実験装置(STACY),過渡臨界実験装置(TRACY)及び燃料調製設備の運転にあたって、STACY及びTRACYの溶液燃料である硝酸ウラニル溶液に関する分析を実施している。平成18年度は、STACY及びTRACYにおける臨界実験前後の硝酸ウラニル溶液の性状分析,硝酸ウラニル溶液調整のための分析を行うとともに、核燃料物質の計量管理のための硝酸ウラニル溶液の分析も行った。平成18年度における総分析試料数は、254試料であった。本報告書は、平成18年度に実施した分析等の業務についてまとめたものである。

報告書

NUCEFにおける分析; 平成17年度

深谷 洋行; 青木 博道; 芳賀 孝久; 西沢 英俊; 薗田 暁; 坂爪 克則; 清水 香織; 新妻 泰*; 白橋 浩一; 井上 猛

JAEA-Technology 2007-005, 27 Pages, 2007/03

JAEA-Technology-2007-005.pdf:1.97MB

燃料サイクル安全工学研究施設(NUCEF)の分析設備では、定常臨界実験装置(STACY),過渡臨界実験装置(TRACY)及び燃料調製設備の運転にあたって、STACY及びTRACYの溶液燃料である硝酸ウラニル溶液に関する分析を実施している。平成17年度は、STACY及びTRACYにおける臨界実験前後の硝酸ウラニル溶液の性状分析,硝酸ウラニル溶液調整のための分析を行うとともに、核燃料物質の計量管理のための硝酸ウラニル溶液の分析も行った。また、MOX燃料溶解液からのウラン(U)/プルトニウム(Pu)の抽出分離試験で発生した抽出廃液の処理にかかわる分析を行った。平成17年度における総分析試料数は、185試料であった。本報告書は、平成17年度に実施した分析等の業務についてまとめたものである。

論文

Status of reduced enrichment program for research reactors in Japan

宇根崎 博信*; 太田 和則; 井上 猛

Proceedings of International Meeting on Reduced Enrichment for Research and Test Reactors 2007 (RERTR 2007) (Internet), 11 Pages, 2007/00

日本の研究炉におけるウラン濃縮度低減計画の状況をレビューした。日本では、14基の研究炉と臨界実験装置が運転されている。そのうちRERTR(Reduced Enrichment for Research and Test Reactors)計画に関連するのは、京都大学原子炉実験所のKUR及び日本原子力研究開発機構のJRR-4, JMTR, JRR-3である。原子力機構におけるJRR-4, JMTR, JRR-3に関する低濃縮化計画は1999年に終了し、低濃縮ウランを使用した運転を順調に行っている。京都大学原子炉実験所においては2006年2月に、高濃縮ウランを使用したKURの運転が終了した。KURの低濃縮ウランへの全炉心転換に対する設置変更許可取得を行い、2008年に使用前検査を受検し、合格する予定である。なお、これによって日本における低濃縮ウランへの炉心転換は完成する。

報告書

NUCEF分析業務報告書; 平成16年度

西沢 英俊; 深谷 洋行; 薗田 暁; 坂爪 克則; 清水 香織; 芳賀 孝久; 境 裕*; 圷 英之*; 新妻 泰; 井上 猛; et al.

JAEA-Technology 2006-007, 24 Pages, 2006/03

JAEA-Technology-2006-007.pdf:1.81MB

燃料サイクル安全工学研究施設(NUCEF)の分析設備では、定常臨界実験装置(STACY),過渡臨界実験装置(TRACY)及び燃料調製設備の運転にあたって、STACY及びTRACYの溶液燃料である硝酸ウラニル溶液に関する分析を実施している。平成16年度は、STACY及びTRACYにおける臨界実験前後の硝酸ウラニル溶液の性状分析,硝酸ウラニル溶液調整のための分析を行うとともに、核燃料物質の計量管理のための硝酸ウラニル溶液の分析も行った。また、MOX燃料溶解液からのウラン(U)/プルトニウム(Pu)の抽出分離試験で発生した抽出廃液の処理にかかわる分析を行った。平成16年度における総分析試料数は、160試料であった。本報告書は、平成16年度に実施した分析等の業務についてまとめたものである。

報告書

NUCEF分析業務報告書; 平成15年度

清水 香織; 軍司 一彦*; 芳賀 孝久*; 深谷 洋行; 薗田 暁; 坂爪 克則; 境 裕*; 圷 英之; 新妻 泰*; 井上 猛; et al.

JAERI-Tech 2004-078, 27 Pages, 2005/02

JAERI-Tech-2004-078.pdf:1.84MB

燃料サイクル安全工学研究施設(NUCEF)の分析設備では、定常臨界実験装置(STACY),過渡臨界実験装置(TRACY)及び燃料調製設備の運転にあたって、STACY及びTRACYの溶液燃料である硝酸ウラニル溶液に関する分析を実施している。平成15年度は、STACY及びTRACYにおける臨界実験前後の硝酸ウラニル溶液の性状分析,硝酸ウラニル溶液調製のための分析を行うとともに、核燃料物質の計量管理のための硝酸ウラニル溶液の分析も行った。また、STACYを用いたプルトニウム臨界実験に備えて、平成12年度より実施している硝酸プルトニウム溶液燃料の調製条件を確認するための予備試験のうち、第3回のウラン(U)/プルトニウム(Pu)抽出分離試験が実施されたほか、U/Pu抽出分離試験で発生した抽出廃液を処理するための予備実験も行われ、当該試験にかかわる分析を合わせて行った。平成15年度における総分析試料数は、156試料であった。本報告書は、平成15年度に実施した分析等の業務についてまとめたものである。

報告書

NUCEFにおけるウラン系臨界実験に関する分析の現状

芳賀 孝久*; 軍司 一彦; 深谷 洋行; 薗田 暁; 坂爪 克則; 境 裕; 新妻 泰; 冨樫 喜博; 宮内 正勝; 佐藤 猛; et al.

JAERI-Tech 2004-005, 54 Pages, 2004/02

JAERI-Tech-2004-005.pdf:2.06MB

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)及び過渡臨界実験装置(TRACY)においては、硝酸ウラニル溶液を用いた臨界実験が実施されている。NUCEFの分析設備では、臨界実験,溶液燃料の調製,管理及び保障措置に必要な溶液燃料の分析を実施している。分析試料数は年間約300程度であり、分析項目は、ウラン濃度分析,遊離酸濃度分析,ウラン同位体組成分析,核分裂生成物(FP)核種濃度分析,リン酸トリブチル(TBP)濃度分析,不純物濃度分析等となっている。本報告書は、これまでのウラン系臨界実験に適応してきた分析方法と分析の品質管理についてまとめたものである。

口頭

プロトンビーム描画による波長1.5$$mu$$m帯用PMMA導波路の試作

三浦 健太*; 町田 裕貴*; 上原 政人*; 花泉 修*; 石井 保行; 佐藤 隆博; 高野 勝昌; 大久保 猛; 山崎 明義; 井上 愛知; et al.

no journal, , 

プロトンビーム描画(Proton Beam Writing: PBW)は、次世代の微細加工技術として注目されているが、PMMAへのプロトン照射による屈折率向上効果を利用することによって、光導波路形成への応用も可能である。今回われわれは、PBWを利用したPMMA導波路を提案し、8$$sim$$13$$mu$$mで、長さ10mm程度の直線導波路を6種類試作した。波長1.55$$mu$$mで伝搬長$$sim$$6mmの光を導波路に導入し導波路の状態を評価した。試作した導波路のうち幅8$$mu$$mのもので、波長1.55$$mu$$mの光伝搬(シングルモード)を確認でき、光導波路として良好であることもわかった。発表では光導波路の構造,製作方法、及び観察結果について報告する。

口頭

原子力平和利用と核不拡散の両立に向けた3Sイニシアチブの推進

和泉 圭紀; 北村 隆文; 木本 徹; 鈴木 美寿; 井上 猛; 直井 洋介; 玉井 広史; 山村 司; 門田 公秀*

no journal, , 

気候変動及びエネルギー確保に対する懸念から、原子力発電導入計画国が増加しているが、これに伴い原子力安全のみならず核不拡散の重要性が改めて指摘されている。このような共通認識の下、昨年の洞爺湖サミット首脳宣言において、国際協力の下で保障措置(核不拡散),核セキュリティ,原子力安全を確保するための3Sイニシアチブが提案され、今年のラクイアサミットの首脳宣言でもその重要性が確認された。講演では、特に各S間の相乗効果という観点に焦点を当てた3Sイニシアチブの具体化方策として、3S文化の醸成,3Sにおけるソフト・ハードのパッケージ強化,3Sに必要な技術開発,3S理解増進に向けた活動の4項目について検討を行った結果について報告する。

口頭

Fabrication of polymer optical waveguides using proton beam writing

町田 裕貴*; 上原 政人*; 三浦 健太*; 花泉 修*; 石井 保行; 佐藤 隆博; 高野 勝昌; 大久保 猛; 山崎 明義; 井上 愛知; et al.

no journal, , 

Development of a polymer optical switch using planer polymer waveguides has been recently of importance in the field of optical fiber communication in order to reduce the size of an optical switch and optical loss in a waveguide. The straight planer polymer waveguides with core sizes from 2 to 16 $$mu$$m in the interval of 2 $$mu$$m were fabricated by irradiating the PMMA films using Proton Beam Writing (PBW) with 1.7 MeV proton beam of about 1 $$mu$$m in diameter as a preliminary study. The observation of the near-field patterns using a vidicon camera showed that the straight waveguides with core sizes of 10 $$mu$$m or less worked as a single-mode waveguides of 1550 nm. We report the fabrication method of the planer polymer waveguides of irradiating straight lines using PBW in PMMA films spin-coated on a Si substrate covered with SiO$$_2$$ in the conference. The results of the fabrication of the straight polymer waveguides and the observation of near-field patterns are also explained in the symposium. In the next studies, a thermo-optic polymer switch based on a Mach-Zehnder interferometer waveguide will be fabricated after the measurements of the refractive indices of proton-irradiated PMMA films and SiO$$_2$$ layers.

口頭

プロトンビーム描画による波長1.5$$mu$$m帯用シングルモードPMMA導波路

三浦 健太*; 町田 裕貴*; 上原 政人*; 花泉 修*; 石井 保行; 佐藤 隆博; 高野 勝昌; 大久保 猛; 山崎 明義; 井上 愛知; et al.

no journal, , 

プロトンビーム描画(Proton Beam Writing: PBW)は、近年、次世代の微細加工技術として注目されているが、その一方で、新たな光導波路描画技術としても知られている。これまでにPMMAへのプロトン照射による屈折率向上効果を利用することによって、マスクレスでPMMA導波路を直接描画する試みが報告されており、可視波長(632.8nm)でシングルモードとなるチャネル導波路も試作されている。しかしながら、これまで、この手法では、光通信波長帯(波長1.5$$mu$$m帯など)での動作を目指した検討は行われていなかった。そこでわれわれは、PMMA薄膜へのPBWによる直接描画による、波長1.5$$mu$$m帯用の光導波路デバイスの実現を目指している。今回われわれは、PBWを利用したPMMA導波路として、新たに提案,試作し、長さ10mm程度の直線導波路を作製,評価したところ、波長1.55$$mu$$mの光伝搬(シングルモード)を確認できたので、報告する。

口頭

プロトンビーム描画による波長1.5$$mu$$m帯用PMMA導波路の試作,2

三浦 健太*; 町田 裕貴*; 上原 政人*; 花泉 修*; 石井 保行; 佐藤 隆博; 高野 勝昌; 大久保 猛; 山崎 明義; 井上 愛知; et al.

no journal, , 

本研究は集束プロトンビーム描画(Proton Beam Writin、PBW)を用いてPMMAの照射部の改質を行うことで、小型かつ、省出力で動作する光スイッチの製作を目的としている。これまでに、PBWを用いてPMMAの導波路を試作し、波長1.55$$mu$$mにおけるシングルモード伝搬を初めて実証した。今回コア幅を4$$sim$$16$$mu$$mの範囲で変えた複数のPMMA直線導波路を同一基板上に作製し、シングルモードとマルチモードの境界になる幅を実験から特定することによって、この導波路構造におけるシングルモード条件を明らかにしたので報告する。具体的にはコア幅を、4$$sim$$16$$mu$$mの範囲で2$$mu$$m刻み(設定値)で変えた導波路の製作と、波長1.55$$mu$$mにおける幅8$$mu$$mの導波路の近視野像(基本モード)及び幅10$$mu$$mの導波路の近視野像(高次モード)の観察結果を示す。この結果から、PMMA導波路がシングルモードとなる幅の最大値は、8$$sim$$10$$mu$$mの範囲であることがわかった。発表ではこれに加えて、これらの導波路の伝搬損失の評価やコア層の厚さの最適化に関しても言及する。

口頭

Status of reduced enrichment program for research reactors in Japan

大木 恵一; 村山 洋二; 笹島 文雄; 出雲 寛互; 井上 猛; 宇根崎 博信*

no journal, , 

RERTR(Reduced Enrichment for Research and Test Reactors: 試験研究炉燃料のウラン濃縮度低減化)計画の下、日本原子力研究開発機構(JAEA)のJRR-3, JRR-4及びJMTRの燃料のウラン濃縮度低減化が1999年に完了した。また、京都大学原子炉(KUR)は、2010年3月に炉心を低濃縮ウランシリサイド(U$$_{3}$$Si$$_{2}$$-Al)燃料に変更し、4月の臨界を経て5月から研究利用のための運転を開始した。これらの研究炉燃料のウラン濃縮度低減化計画の状況について報告する。RERTR計画に参画した研究炉の使用済燃料は、米国エネルギー省(DOE)が決定した「外国試験研究炉使用済燃料受入政策」に従って、米国への返還が進められている。JAEAはDOEと使用済燃料の返還契約を締結し、上記研究炉から取り出した使用済燃料を米国に輸送した。一方、平成20年度に「試験炉・研究炉用核燃料対策委員会」が原子力機構内に設置され、輸送における課題,燃料の確保,新型燃料(U-Mo燃料)の適用の合理性や将来の使用済燃料の処置方策等の検討が行われている。

口頭

Current status and issues relative to LEU spent fuel of JMTR and JRR-3

出雲 寛互; 塙 信広; 永冨 英記; 鳥居 義也; 井上 猛; 河村 弘

no journal, , 

原子力機構を代表する高出力のJMTR及びJRR-3に関して、これまでのRERTRへの貢献、現状や今後の計画を述べる。現在、低濃縮シリサイド燃料による運転を行ってきたが、この使用済燃料は再処理しにくいとされ、米国へ返還されている。今後、運転再開に伴い、その数は増えていくと考えられる。このため、安定運転のためには、現米国返還契約を延長もしくは、同等の手段による、使用済燃料の処分が必要である。また、JMTRでは、ウランを用いない$$^{99}$$Mo製造計画を進めており、Mo原料や$$^{99}$$Mo濃縮抽出にかかわる開発を進めており、核不拡散の観点から、有効である。

口頭

HEU minimization on research reactors in JAEA

井上 猛; 鈴木 美寿; 山口 知輝

no journal, , 

研究炉の高濃縮ウラン(HEU)燃料から低濃縮ウラン(LEU)燃料への転換はHEU縮小化の有効な措置のひとつであり、核セキュリティに関する懸念が増すところ、近年世界的に加速されつつある。研究炉のHEUからLEUへの転換は、2004年に提唱されたGTRIミッションの下国際社会において実施されているところであり、2010年及び2012年の核セキュリティサミットにおいて、当該サミット参加国は、"技術的,経済的に実行可能な場合、研究炉のHEU燃料からLEU燃料への転換を奨励する"に合意している。多数の研究炉を運転している日本原子力研究開発機構(JAEA)は、1979年に既に研究炉の濃縮度低減化の検討を開始し、低減化計画を策定した。これらの研究炉は、LEU燃料への転換又は45%への低減(その後停止)を完遂した。また1997年以降、外国研究炉使用済燃料受入プログラム(FRRSNF AP)に従い、これらの研究炉からのHEU使用済燃料の約95%を米国へ返還した。本ペーパーでは、研究炉の転換、濃縮度低減及びHEU使用済燃料の米国返還状況を含むJAEAにおける研究炉のHEU縮小化について紹介する。

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