幌延深地層研究計画における人工バリア性能確認試験を対象とした再冠水時の熱的/水理的状態変遷を反映した弾塑性力学解析

伊藤 真司*; 清水 浩之*; 大野 進太郎*; 高山 裕介

土木学会論文集(インターネット), 80(8), p.24-00030_1 - 24-00030_18, 2024/08

https://doi.org/10.2208/jscejj.24-00030

放射性廃棄物の地層処分施設の設計検討では、建設・操業段階から閉鎖後長期にわたって生じ得る現象を考慮した力学挙動評価が求められる。このような背景のもと、長期力学解析コードMACBECEの開発を進めている。本研究では、廃棄体の発熱や地下水による再冠水などの過渡的な現象を考慮できるように、不飽和土の弾塑性構成モデルや、熱伝導/浸透流解析との連携機能を導入することで、過渡期から長期まで一貫して評価できる解析コードを構築した。そして、幌延深地層研究センターにおける原位置試験の再現解析を実施し、計測データとの比較・分析により妥当性を確認した。その結果、二次元解析の制約による乖離が一部みられるものの、機能拡張した解析コードは計測データを良好に再現できることがわかった。

東海再処理施設周辺の環境放射線モニタリング結果; 2019年度

中野 政尚; 藤井 朋子; 根本 正史; 飛田 慶司; 瀬谷 夏美; 西村 周作; 細見 健二; 永岡 美佳; 横山 裕也; 松原 菜摘; et al.

JAEA-Review 2020-069, 163 Pages, 2021/02

JAEA-Review-2020-069.pdf:4.78MB

核燃料サイクル工学研究所では、「日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所再処理施設保安規定、第IV編 環境監視」に基づき、再処理施設周辺の環境放射線モニタリングを実施している。本報告書は、2019年4月から2020年3月までの間に実施した環境放射線モニタリングの結果、及び大気、海洋への放射性物質の放出に起因する周辺公衆の線量算出結果について、取りまとめたものである。なお、上記の環境放射線モニタリングの結果において、2011年3月に発生した東京電力(2016年4月1日付けで東京電力ホールディングスに変更)福島第一原子力発電所事故で放出された放射性物質の影響が多くの項目でみられた。また、環境監視計画の概要、測定方法の概要、測定結果及びその経時変化、気象統計結果、放射性廃棄物の放出状況、平常の変動幅の上限値を超過した値の評価について付録として収録した。

東海再処理施設周辺の環境放射線モニタリング結果; 2017年度

中野 政尚; 藤田 博喜; 水谷 朋子; 根本 正史; 飛田 慶司; 河野 恭彦; 細見 健二; 外間 智規; 西村 朋紘; 松原 菜摘; et al.

JAEA-Review 2018-025, 171 Pages, 2019/02

JAEA-Review-2018-025.pdf:3.81MB

核燃料サイクル工学研究所では、「日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所再処理施設保安規定、第IV編 環境監視」に基づき、再処理施設周辺の環境放射線モニタリングを実施している。本報告書は、2017年4月から2018年3月までの間に実施した環境モニタリングの結果、及び大気, 海洋への放射性物質の放出に起因する周辺公衆の線量算出結果について、取りまとめたものであり、2011年3月に発生した東京電力福島第一原子力発電所事故の影響が多くの項目で見られた。なお、環境監視計画の概要、測定方法の概要、測定結果及びその経時変化、気象統計結果、放射性廃棄物の放出状況、東京電力福島第一原子力発電所事故の影響による平常の変動幅を外れた値の評価について付録として収録した。

Mssbauer study on the SmFe hydride through Sm and Fe

増田 亮; 三井 隆也; 伊藤 恵司*; 小林 康浩*; 北尾 真司*; 瀬戸 誠

Journal of the Physical Society of Japan, 81(3), p.034714_1 - 034714_6, 2012/03

https://doi.org/10.1143/JPSJ.81.034714

Nuclear resonant forward scattering of synchrotron radiation by Sm and Fe Mssbauer spectroscopy were applied to SmFe and -SmFeH ( 3), in order to study the effect hydrogen absorption to the local electronic states. The differences between the parameters of hyperfine structure of SmFe and those of -SmFeH are discussed in connection with the modulation of local electronic states induced by the lattice expansion and the chemical effect by hydrogenation. The differences also imply the screening of the interactions between Sm and Fe by the inserted hydrogen atoms.

超深地層研究所計画 年度計画書(2010年度)

竹内 真司; 國丸 貴紀; 見掛 信一郎; 西尾 和久; 鶴田 忠彦; 松岡 稔幸; 早野 明; 竹内 竜史; 三枝 博光; 大山 卓也; et al.

JAEA-Review 2010-029, 28 Pages, 2010/08

JAEA-Review-2010-029.pdf:3.43MB

独立行政法人日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、地層処分技術に関する研究開発のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、「第1段階;地表からの調査予測研究段階」,「第2段階;研究坑道の掘削を伴う研究段階」,「第3段階;研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなる。2010年度は、第2段階の調査研究を進めていくとともに、第3段階の調査研究を開始する。本計画書は、2010年に改訂した「超深地層研究所地層科学研究基本計画」に基づき、2010年度の超深地層研究所計画の(1)調査研究計画,(2)施設建設計画,(3)共同研究計画などを示したものである。

超深地層研究所計画 年度計画書(2009年度)

竹内 真司; 見掛 信一郎; 西尾 和久; 鶴田 忠彦; 天野 健治; 松岡 稔幸; 早野 明; 竹内 竜史; 三枝 博光; 大山 卓也; et al.

JAEA-Review 2009-017, 29 Pages, 2009/08

JAEA-Review-2009-017.pdf:3.69MB

独立行政法人日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、地層処分技術に関する研究開発のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、「第1段階:地表からの調査予測研究段階」,「第2段階:研究坑道の掘削を伴う研究段階」,「第3段階:研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなる約20年の計画であり、現在は、第2段階である「研究坑道の掘削を伴う研究段階」を進めている。本計画書は、2002年2月に改訂した「超深地層研究所地層科学研究基本計画」に基づき、2009年度の超深地層研究所計画の(1)調査研究計画、(2)施設建設計画、(3)共同研究計画等を示したものである。

Structural analysis of 1-ethyl-3-methylimidazolium bifluoride melt

松本 一彦*; 萩原 理加*; 伊藤 靖彦*; 小原 真司*; 鈴谷 賢太郎

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 199, p.29 - 33, 2003/01

https://doi.org/10.1016/S0168-583X(02)01400-3

低温型溶融塩:1-エチル-3-メチルイミダゾリウムバイフルオライド (EMImFHF)融体の333Kでの構造を、SPring-8における放射光高エネルギーX線回折で調べた。この融体の全相関関数は、固体結晶のそれと大変良く似ており、短範囲構造だけでなく、中距離構造も融体と結晶では似ていることがわかった。分子内のF-F相関は、この融体では明確に観察された。これは室温型溶融塩1-エチル-3-メチルイミダゾリウム フルオロヒドロゲネート(EMImF2.3HF)融体の場合とは異なっている。

A Highly conductive RTMS; Alkylimidazolium fluorohydrogenates

萩原 理加*; 松本 一彦*; 津田 哲哉*; 小原 真司*; 鈴谷 賢太郎; 伊藤 靖彦*

Proceedings of 6th International Symposium on Molten Salts Chemistry and Technology (MS6), p.136 - 139, 2001/10

あるN-アルキルイミダゾリウム塩化物あるいはN-アルキルイミダゾルと無水フッ化水素(HF)の反応によって、無揮発性の室温型溶融塩を得ることができる。その室温型溶融塩は、XF2.3HFであり、ここでX=1-エチル-3-メチルイミダゾリウム(EMI),1-メチルイミダゾリウム(MeIm),1-ブチル-3-メチルイミダゾリウム(BMI),1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリウム(HMI)である。室温(298K)での最大の固有導電率では、10mScmという値がEMIF2.3HFに関して得られた。また、カチオンのエチル基をプロトンもしくは長いアルキル基で置換すると、導電率は低下した。これらの溶融塩は大気中で安定であり、常温常圧下ではパイレックスガラス容器を冒さなかった。EMIF2.3HFは、また、-90以上では凍らず、100以下ではフッ化水素(HF)成分を失うことはなかった。さらに、EMIF2.3HFは、室温(298K)で4.85cPという低い粘性率を示したが、この低粘性率は、これらの室温型溶融塩が示す高いイオン伝導性に不可欠な基本的要素であると考えられる。EMIF・HF結晶は、カチオン(EMI)とアニオン(HF)の平面的な層が水素結合で結ばれている構造を持っているが、各溶融塩のSPring-8における高エネルギーX線回折の結果から、溶融塩中にもEMIFHF結晶の構造と類似のカチオンとアニオンの規則的な構造が存在することが明らかになった。この規則構造が、これらの室温型溶融塩の低粘性率の原因,ひいては高導電率の構造的な要因と考えられる。

IFMIF/EVEDA事業のテストセル系テーマにおける日本チームの活動状況

若井 栄一; 小河原 貴史; 菊地 孝行; 山本 道好; Molla, J.*; 木村 晃彦*; 笠田 竜太*; Kim, B.*; 野上 修平*; 長谷川 晃*; et al.

no journal, , 

日欧国際協力下で2007年から実施している幅広いアプローチ(BA)活動の1つに、国際核融合材料照射施設の工学実証・工学設計活動(IFMIF/EVEDA)がある。IFMIFはD-T核融合反応で発生する中性子を40MeVの重水素とリチウムとの反応過程で模擬する加速器施設,リチウムループ施設、及び試験施設からなっており、核融合原型炉実現のために必要とされる材料照射データの取得を目的とした施設である。この試験施設系テーマの中で、微小試験片試験技術(SSTT),高中性子束領域試験モジュール(HFTM)の工学実証と工学設計,照射後試験(PIE)施設の工学設計の3つを日本側が担当している。SSTTではF82H鋼の疲労試験,破壊靭性試験、及びき裂成長速度測定試験について試験片のサイズ効果や形状効果及び試験技術評価を進めていて、HFTMでは約1000Cまでの核融合材料を照射できるようにHe冷却システムを採用し、その実証試験と設計を行っている。また、PIE施設設計では核融合原型炉用設計データを提供するためIFMIFで照射された材料やブランケットシステム等の試験を実施できるように、施設設計のベースラインを検討して適切な工学設計評価を進めている。

Sm放射光核共鳴散乱による希土類鉄系水素化物の研究

増田 亮; 三井 隆也; 伊藤 恵司*; 小林 康浩*; 北尾 真司*; 瀬戸 誠

no journal, , 

水素吸蔵材料の開発において有望視されている合金構造の一つにC15ラーベス構造がある。この構造の水素吸蔵材料は、これまでもX線回折や中性子回折等が行われ、四面体の格子間隙に水素が吸蔵されていることが明らかになっている。SmFeはこの構造の水素貯蔵材料の一つであるが、その水素化物にはラーベス相を保持した水素化物,より低対称な構造に変化した水素化物,水素誘起アモルファス化した水素化物という3種が知られている。これらの水素化物について、Sm, Fe双方についてより微視的観点からの知見を得るため、Sm放射光核共鳴散乱実験及びFeによるメスバウアー分光実験を行い、その構造とSm, Fe双方における局所磁性の関係について検討を行った。