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報告書

幌延地下水環境における炭素鋼の腐食挙動の予察的検討

谷口 直樹; 甲川 憲隆*; 前田 一人*

JAEA-Research 2006-051, 60 Pages, 2006/08

JAEA-Research-2006-051.pdf:6.45MB

幌延地下研究施設におけるオーバーパックの原位置試験計画の策定と、幌延での地質環境条件を想定したオーバーパック設計・寿命評価を行ううえで、幌延地下研究施設における地下水条件でのオーバーパック候補材料の腐食挙動を把握することが必要である。そこで、オーバーパック候補材料である炭素鋼を対象として、幌延の模擬地下水及び実際に採取された地下水を用いて腐食試験を実施し、腐食挙動を予察的に検討した。幌延地下水条件における炭素鋼のアノード分極測定の結果、緩衝材中では活性溶解型の分極挙動を示し、炭素鋼の腐食形態はほぼ全面腐食であると推定された。また、大気雰囲気下及び窒素雰囲気下において浸漬試験を行った結果、既往のデータに比較して顕著な腐食局在化,著しい腐食速度の増加は観察されず、幌延の地下水条件においても第2次取りまとめにおける炭素鋼オーバーパックの腐食量評価モデル,腐食速度の設定値が適用可能であると推定された。

報告書

オーバーパックの構造健全性に関する研究(研究概要)

前田 一人*; 内川 高志*; 河原 憲一*; 鴨 和彦*; 重 隆司*; 中村 和博*; 瀬戸口 貞幸*

JNC-TJ8400 99-051, 61 Pages, 1999/02

JNC-TJ8400-99-051.pdf:3.49MB

本研究では、オーバーパックの技術基準策定に資するため、構造設計手法やオーバーパック製作時の品質管理手法に対する考え方を検討し、合理的な技術基準策定のための課題を整理するとともに、その課題を解決するためのアプローチをまとめ、今後の研究計画を策定した。各項目の成果は下記の通りである。1)オーバーパック技術要件の検討 海外文献調査及び性能評価モデルからの前提条件を整理し、オーバーパックとして最低限満足すべき技術事項を抽出した。2)製作上の前提条件の検討 前提条件の検討としてハンドリング方法及び製作工法を調査・整理した。この成果から、構造強度を勘案しリファレンスケースを設定した。3)構造健全性の考え方に関する検討 埋設後の荷重条件と破損モードを検討し、オーバーパックに対する構造設計手法を試案した。さらに、設定した技術要件を満足するためのオーバーパック検査項目を検討した。4)破壊試験 構造設計手法のベースとなるFEM解析の精度等を検証するため、破壊試験を実施した。結果、FEM解析と破壊試験結果は良好な一致を示し、FEM解析の十分な精度が確認できた。5)品質管理手法の検討 総理府令73号の考え方を体系的に整理し、開発課題を抽出した。今後、超音波探傷試験を主として、開発を行い、遠隔操作による測定精度を確認する必要がある。6)研究計画の作成 技術基準策定のための研究計画をWBS(WorkBreakdown Structure;階層構造)として作成した。

報告書

オーバーパックの構造健全性に関する研究(研究報告書)

前田 一人*; 内川 高志*; 河原 憲一*; 鴨 和彦*; 重 隆司*; 中村 和博*; 瀬戸口 貞幸*

JNC-TJ8400 99-050, 310 Pages, 1999/02

JNC-TJ8400-99-050.pdf:8.92MB

本研究では、オーバーパックの技術基準策定に資するため、構造設計手法やオーバーパック製作時の品質管理手法に対する考え方を検討し、合理的な技術基準策定のための課題を整理するとともに、その課題を解決するためのアプローチをまとめ、今後の研究計画を策定した。各項目の成果は下記の通りである。1)オーバーパック技術要件の検討 海外文献調査及び性能評価モデルからの前提条件を整理し、オーバーパックとして最低限満足すべき技術事項を抽出した。2)製作上の前提条件の検討 前提条件の検討としてハンドリング方法及び製作工法を調査・整理した。この成果から、構造強度を勘案しリファレンスケースを設定した。3)構造健全性の考え方に関する検討 埋設後の荷重条件と破損モードを検討し、オーバーパックに対する構造設計手法を試案した。さらに、設定した技術要件を満足するためのオーバーパック検査項目を検討した。4)破壊試験 構造設計手法のベースとなるFEM解析の精度等を検証するため、破壊試験を実施した。結果、FEM解析と破壊試験結果は良好な一致を示し、FEM解析の十分な精度が確認できた。5)品質管理手法の検討 総理府令73号の考え方を体系的に整理し、開発課題を抽出した。今後、超音波探傷試験を主として、開発を行い、遠隔操作による測定精度を確認する必要がある。6)研究計画の作成 技術基準策定のための研究計画をWBS(WorkBreakdown Structure;階層構造)として作成した。

報告書

地層処分システム性能評価の品質保証に関する研究(II)(要約版)

房枝 茂樹*; 柳澤 一郎*; 片岡 伸一*; 島田 隆*; 前田 一人*; 渥美 至弘*; 武田 博幸*

PNC-TJ1216 98-007, 46 Pages, 1998/02

PNC-TJ1216-98-007.pdf:1.59MB

地層処分システムの性能評価においては、データ、評価モデルおよび解析コードの個々の品質を保証すると共に、解析者によるコードの運用やデータ取得に係わるプロセスについても十分な信頼性を持たせ、総合して評価結果の品質を保証していく必要がある。本研究では、性能評価で用いる解析コードおよびデータを対象として、これらの品質を保証していくための手順と信頼性に関する情報の管理・運用手法の体系的な構築を目的として、以下の検討を実施した。(1)昨年度にまとめた品質保証手続きのフレームワークに基づき、性能評価モデルの確証手法、データ分類管理手法、データの処理プロセスに対する管理項目や静的/動的管理項目の検討を行い、これらを反映した品質保証要領書を作成した。(2)性能評価解析コードを対象としてコードの選定または開発・改良、検証・確証に関する全情報を集約し、品質保証要領書に基づき、資料の再整理をするとともに、これらの情報に基づき動的な管理を半自動的に実施することを念頭に置いて、知識化情報の抽出を行なった。また、動的な品質保証活動を対象として、ここで抽出された知識化情報に基づいて計算機により解析者の支援を行うことを目的とした品質保証システムの仕様を検討し、システムを製作した。(3)第2次取りまとめにおける性能評価を念頭におき、これまでの運用より得られた知見および品質保証システムを考慮して、解析管理システムの機能の高度化を実施した。・生物圏評価コードを新規に導入するとともに、これと核種移行解析コードとの連成方法を検討し、解析コード間のデータ接続を行うインターフェースプログラムを開発した。・解析業務の増大に対応するため、複数の解析者が同時に解析管理システムを運用できるようにシステムを拡張した。また、様々な計算機への移植や大規模計算コードの導入に向けてのシステムの拡張性について検討した。・これまでの運用を踏まえて、インターフェースの高度化およびデータベースの拡張を実施した。

報告書

地層処分システム性能評価の品質保証に関する研究(II)

房枝 茂樹*; 柳澤 一郎*; 片岡 伸一*; 島田 隆*; 前田 一人*; 渥美 至弘*; 惣万 芳人*

PNC-TJ1216 98-006, 673 Pages, 1998/02

PNC-TJ1216-98-006.pdf:17.22MB

地層処分システムの性能評価においては、データ、評価モデルおよび解析コードの個々の品質を保証すると共に、解析者によるコードの運用やデータ取得に係わるプロセスについても十分な信頼性を持たせ、総合して評価結果の品質を保証していく必要がある。本研究では、性能評価で用いる解析コードおよびデータを対象として、これらの品質を保証していくための手順と信頼性に関する情報の管理・運用手法の体系的な構築を目的として、以下の検討を実施した。(1)昨年度にまとめた品質保証手続きのフレームワークに基づき、性能評価モデルの確証手法、データ分類管理手法、データの処理プロセスに対する管理項目や静的/動的管理項目の検討を行い、これらを反映した品質保証要領書を作成した。(2)性能評価解析コードを対象としてコードの選定または開発・改良、検証・確証に関する全情報を集約し、品質保証要領書に基づき、資料の再整理をするとともに、これらの情報に基づき動的な管理を半自動的に実施することを念頭に置いて、知識化情報の抽出を行なった。また、動的な品質保証活動を対象として、ここで抽出された知識化情報に基づいて計算機により解析者の支援を行うことを目的とした品質保証システムの仕様を検討し、システムを製作した。(3)第2次取りまとめにおける性能評価を念頭におき、これまでの運用より得られた知見および品質保証システムを考慮して、解析管理システムの機能の高度化を実施した。・生物圏評価コードを新規に導入するとともに、これと核種移行解析コードとの連成方法を検討し、解析コード間のデータ接続を行うインターフェースプログラムを開発した。・解析業務の増大に対応するため、複数の解析者が同時に解析管理システムを運用できるようにシステムを拡張した。また、様々な計算機への移植や大規模計算コードの導入に向けてのシステムの拡張性について検討した。・これまでの運用を踏まえて、インターフェースの高度化およびデータベースの拡張を実施した。

報告書

地層処分システム性能評価の品質保証に関する研究[概要版]

前田 一人*; 房枝 茂樹*; 片岡 伸一*; 根本 和明*; 柳澤 一郎*; 福井 裕*; 土井 基尾*

PNC-TJ1216 97-007, 69 Pages, 1997/03

PNC-TJ1216-97-007.pdf:3.09MB

本研究では、性能評価で用いる解析コード及びデータを対象として、それらの品質を保証するための手順と品質に関する情報の管理・運用手法について、地層処分システムの性能評価結果の信頼性の保証という観点からの検討を行う。本年度は、地層処分システムの性能評価で考慮すべき品質保証項目に対する品質保証の手順を、国内外での品質保証の実績等を踏まえて整理するとともに、解析コードの検証手法やデータの分類手法を以下のとおり検討した。(1)品質保証項目の抽出と既存の品質保証手法の調査・整理・原子力分野、航空宇宙分野、YMP、WIPPの品質保証要求事項を調査・整理した。・データ、解析コードの利用に於いて、エラー防止と品質保証の観点から確認を行うべき項目を摘出した。(2)品質保証手続きのフレームワークの作成・摘出した品質保証項目を確認項目と記録項目に分類し、性能評価解析における要求事項を管理フローとして示した。・管理フローに基づき、計算機システムへ展開した場合における品質管理システム構築のための基本要件について検討した。(3)解析コードの検証方法の構築動燃殿のニアフィールド性能評価コードである、MESHNOTE、PHREEQE、MATRICSを対象とした検証マニュアルを作成した。さらに、検証結果を判定するための基準ならびに適用範囲の設定方針について検討した。(4)データの分類管理手法の構築・データの取得から処理段階の全過程のデータ管理を行うため、取得方法や中間処理方法及び信頼性に基づいたデータの階層構造を構築した。・上記で構築した階層構造及びデータの性能評価計算への影響度を考慮したデータベース構造を検討した。

報告書

地層処分システム性能評価の品質保証に関する研究

前田 一人*; 枝房 茂樹*; 片岡 伸一*; 根本 和明*; 柳澤 一郎*; 福井 裕*; 土井 基尾*

PNC-TJ1216 97-006, 202 Pages, 1997/03

PNC-TJ1216-97-006.pdf:10.71MB

本研究では、性能評価で用いる解析コード及びデータを対象として、それらの品質を保証するための手順と品質に関する情報の管理・運転手法について、地層処分システムの性能評価結果の信頼性の保証という観点からの検討を行う。本年度は、地層処分システムの性能評価で考慮すべき品質保証項目に対する品質保証の手順を、国内外での品質保証の実績等を踏まえて整理するとともに、解析コードの検証手法やデータの分類手法を以下のとおり検討した。(1)品質保証項目の抽出と既存の品質保証手法の調査・整理・原子力分野、航空宇宙分野、YMP、WIPPの品質保証要求事項を調査・整理した。・データ、解析コードの利用に於いて、エラー防止と品質保証の観点から確認を行うべき項目を摘出した。(2)品質保証手続きのフレームワークの作成・摘出した品質保証項目を確認項目と記録項目に分類し、性能評価解析における要求事項を管理フローとして示した。・管理フローに基づき、計算機システムへ展開した場合における品質管理システム構築のための基本要件について検討した。(3)解析コードの検証方法の構築動燃殿のニアフィールド性能評価コードである、MESHNOTE、PHREEQE、MATRICSを対象とした検証マニュアルを作成した。さらに、検証結果を判定するための基準ならびに適用範囲の設定方針について検討した。(4)データの分類管理手法の構築・データの取得から処理段階の全過程のデータ管理を行うため、取得方法や中間処理方法及び信頼性に基づいたデータの階層構造を構築した。・上記で構築した階層構造及びデータの性能評価計算への影響度を考慮したデータベース構造を検討した。

報告書

地層処分性能評価用解析システムの統合化研究,4

柳澤 一郎*; 江崎 正弘*; 石原 義尚*; 房枝 茂樹*; 向井 悟*; 土井 英雄*; 前田 一人*; 中原 豊*

PNC-TJ1214 93-001, 544 Pages, 1993/03

PNC-TJ1214-93-001.pdf:16.47MB

本研究は、ニアフィールドの複合現象を柔軟に解析できる具体的な連成解析システムを構築するために、以下に示す研究を実施した。(1)オブジェクト指向データベース管理システムを媒介とした連成解析システムを開発するため、その基本骨格となる制御機能、データ処理機能等を含むPCDEE(Process Control Data Exchange Environment)/CAPASA(Computer Aided Performance Assessment System Analysis)の技術設計仕様及び検査方法をまとめた。(2)連成解析システムの実用化開発に先立ち、(1)の技術設計仕様の実行可能性を確認するため、2つの簡単なサンプルコードを扱うプロトタイプを開発した。(3)性能評価研究に使用可能な十分な機能をもつニアフィールド用連成解析システム(CAPASA)を実用化するため、オブジェクト指向データベース管理システムの調査を行うと共に、開発プランをまとめた。

報告書

$$^{238}$$U,$$^{232}$$Th,$$^{12}$$Cの18MeV中性子に対する中性子二重微分断面積の測定

馬場 護*; 松山 成男*; 伊藤 卓也*; 伊藤 伸夫*; 前田 一人*; 平川 直弘*

JAERI-M 91-059, 30 Pages, 1991/04

JAERI-M-91-059.pdf:1.06MB

$$^{238}$$U、$$^{232}$$Th及び$$^{12}$$Cの18MeV入射中性子に対する中性子生成二重微分断面積の測定を行った。新たに改発したポストチョッパーや検出器のタイミング特性の改善により、エネルギー分解能が改善された。測定は30゜~145゜、0.8~18MeVの範囲で行った。得られたデータをJENDL-3、ENDF/B-IV($$^{12}$$CについてはB-V)のデータと比較し、食い違いの原因を検討した。$$^{238}$$Uと$$^{232}$$Thの二次中性子の非等方性は、核分裂中性子が等方であると仮定するとKalbach-Mannの系統式により良く再現されることが分かった。$$^{12}$$Cの散乱断面積と連続中性子のスペクトルは両評価値とかなりの差を示した。

報告書

$$^{238}$$U、$$^{232}$$Thの核分裂即発中性子スペクトルと非弾性散乱二重微分断面積の測定

馬場 護*; 若林 秀隆*; 伊藤 伸夫*; 前田 一人*; 平川 直弘*

JAERI-M 89-143, 55 Pages, 1989/10

JAERI-M-89-143.pdf:1.25MB

本報告は、$$^{238}$$U、$$^{232}$$Thの核分裂中性子スペクトルと非弾性散乱二重微分断面積に関する実験的研究の成果をまとめたものである。実験は、東北大学工学部の高速中性子実験室に於て、ダイナミトロン型加速器を中性子源とするパルス中性子飛行時間法により行い、両核種について、1)2MeV中性子に対する核分裂即発中性子スペクトル、2)1.2M 2.0、4.2、6.1、14.1MeV中性子に対する非弾性散乱中性子二重微分断面積のデータを得た。実験手法、データ解析両面において系統誤差を排除し、実験精度を高めるよう留意した。実験結果を、過去の実験値、評価値、および計算値と比較検討し、過去の実験値や評価値についていくつかの問題点があきらかになった。これらの新たなデータと知見は今後の核データ整備に有用な情報を提供するものと考えられる。

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