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小野田 雄一; 松場 賢一; 飛田 吉春; 鈴木 徹
Mechanical Engineering Journal (Internet), 4(3), p.16-00597_1 - 16-00597_14, 2017/06
For the prototype sodium-cooled fast reactor, MONJU, the mechanical energy and structural response under energetics caused by neutronic power excursion during Unprotected Loss of Flow accident (ULOF) were preliminarily analyzed. The objective of this study is to demonstrate the integrity of the reactor vessel against the mechanical load induced by the energetics. Conservative energy production was assumed in order to confirm the robustness of the safety design of MONJU. Mechanical energy was evaluated with the code in which mechanistic modelling of core expansion was implemented. The mechanical energy, which were obtained by analyzing the expanding behavior of core materials after energetics, were about one order of magnitude below the thermodynamic work potential calculated by assuming isentropic expansion of the fuel vapor to one atmosphere, which was often used as an indicator to express the severity of the energetics. Structural integrity was then evaluated with coupled fluid-structure dynamics code using the obtained mechanical energy. No or very small circumferential residual strain of the reactor vessel was evaluated in most analytical cases, and even in the most conservative energy production case, the residual strain was only 0.008 % so that the integrity of the reactor vessel is maintained. The result obtained in the present study shows that MONJU has enough robustness against the mechanical load under energetics.
小野田 雄一; 松場 賢一; 飛田 吉春; 鈴木 徹
Proceedings of 24th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-24) (DVD-ROM), 10 Pages, 2016/06
For the prototype sodium-cooled fast reactor, MONJU, the mechanical energy and structural response under energetics caused by neutronic power excursion during Unprotected Loss of Flow accident were preliminarily analyzed. The objective of this study is to demonstrate the integrity of the reactor vessel against the mechanical load induced by the energetics. Conservative energy production was assumed in order to confirm the robustness of the safety design of MONJU. Mechanical energy was evaluated with the code in which mechanistic modelling of core expansion was implemented. The mechanical energy, which were obtained by analyzing the expanding behavior of core materials after energetics, were about one order of magnitude below the thermodynamic work potential calculated by assuming isentropic expansion of the fuel vapor to one atmosphere, which was often used as an indicator to express the severity of the energetics. Structural integrity was then evaluated with coupled fluid-structure dynamics code using the obtained mechanical energy. No or very small circumferential residual strain of the reactor vessel was evaluated in most analytical cases, and even in the most conservative energy production case, the residual strain was only 0.008 % so that the integrity of the reactor vessel is maintained. The result obtained in the present study shows that MONJU has enough robustness against the mechanical load under energetics.
大島 武; 横関 貴史; 村田 航一; 松田 拓磨; 三友 啓; 阿部 浩之; 牧野 高紘; 小野田 忍; 土方 泰斗*; 田中 雄季*; et al.
Japanese Journal of Applied Physics, 55(1S), p.01AD01_1 - 01AD01_4, 2016/01
被引用回数：15 パーセンタイル：53.82(Physics, Applied)In this study, we report the effects of 
-ray irradiation and subsequent annealing on the electrical characteristics of vertical structure power 4H Silicon Carbide (SiC) Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors (MOSFETs) with the blocking voltage of 1200 V. The MOSFETs were irradiated with -rays up to 1.2 MGy in a N
atmosphere at room temperature (RT). During the irradiation, no bias was applied to each electrode of the MOSFETs. After the irradiation, the MOSFETs were kept at RT for 240 h to investigate the stability of their degraded characteristics. Then, the irradiated MOSFETs were annealed up to 360 
C in the atmosphere. The current-voltage (I-V) characteristics of the MOSFETs were measured at RT. By 1.2 MGy irradiation, the shift of threshold voltage (V
) for the MOSFETs was -3.39 V. After RT preservation for 240 h, MOSFETs showed no significant recovery in V. By annealing up to 360 C, the MOSFETs showed remarkable recovery, and the values of V become 91 % of the initial values. Those results indicate that the degraded characteristics of SiC MOSFETs can be recovered by thermal annealing at 360 C.
土方 泰斗*; 三友 啓*; 松田 拓磨*; 村田 航一*; 横関 貴史*; 牧野 高紘; 武山 昭憲; 小野田 忍; 大久保 秀一*; 田中 雄季*; et al.
Proceedings of 11th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-11) (Internet), p.130 - 133, 2015/11
In order to develop semiconductor devices with MGy radiation resistivity, we are developing power metal-oxide-semiconductor field-effect-transistors (MOSFETs) based on silicon carbide (SiC) semiconductors. The -ray irradiation responses of power SiC-MOSFETs were studied under various irradiation temperatures and humidity with various gate-bias conditions. Making comparisons between these responses, the optimum device operating condition and a better device structure were derived and MGy resistivity was achieved. Besides, -ray irradiation tests for a motor-driver circuits consisting of SiC-MOSFETs were carried out, and as a result, their continuous operation up to 2 MGy was confirmed.
武山 昭憲; 松田 拓磨; 横関 貴史; 三友 啓; 村田 航一; 牧野 高紘; 小野田 忍; 田中 雄季*; 神取 幹郎*; 吉江 徹*; et al.
Proceedings of 11th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-11) (Internet), p.134 - 137, 2015/11
Influence of -ray irradiation under high temperature and high humidity circumstance on the electrical characteristics of Silicon Carbide (SiC) Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors (MOSFETs) was investigated. The drain current (I
)-gate voltage (V
) curves shifted to the negative voltage side and no significant further shift was observed with increasing the dose above 10 kGy. Suppression of the negative shift of threshold voltage (V
) means that positive charges generated by irradiation were thermally annealed by elevated temperature during irradiation. The leakage current slightly increased at 5 and 10 kGy, however, those values recovered to be approximately the initial value above 40 kGy. Humidity circumstance attributed to remarkable suppression of the leakage current in comparison with dry circumstance.
横関 貴史; 阿部 浩之; 牧野 高紘; 小野田 忍; 田中 雄季*; 神取 幹郎*; 吉江 徹*; 土方 泰斗*; 大島 武
Materials Science Forum, 821-823, p.705 - 708, 2015/07
Since silicon carbide (SiC) has high radiation resistance, it is expected to be applied to electronic devices used in harsh radiation environments, such as nuclear facilities. Especially, extremely high radiation resistant devices (MGy order) are required for decommissioning of TEPCO Fukushima Daiichi nuclear reactors. The development of radiation resistant devices based on Metal-Oxide-Semiconductor (MOS) FETs is important since MOSFETs can easily realize normally-off and low-loss power devices. In this study, we irradiated vertical power 4H-SiC MOSFETs with gamma-rays up to 1.2 MGy, and investigated the recovery of their degraded characteristics due to thermal annealing up to 360 C. The drain current (I) - gate voltage (V) curves of SiC MOSFETs shift to the negative voltage side and the leakage of I increased by irradiation at 1.2 MGy. After the irradiation, the MOSFETs were kept at RT for 240 h. By the RT-annealing, no significant change in the degraded electrical characteristics of SiC MOSFETs was observed. The degraded characteristics of SiC MOSFETs began to recover by annealing above 120 C, and their characteristics reach almost the initial ones by annealing at 360 C.
大野 修司; 牧野 徹; 小野 功*; 清野 裕
Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 5 Pages, 2014/05
ナトリウム冷却高速炉のシビアアクシデント時格納容器内事象進展を扱う安全性解析コードCONTAIN-LMRのうちナトリウム燃焼解析モデルを対象として、ナトリウム漏えい燃焼試験の解析を通じた妥当性確認を行った。空気雰囲気中における単一液滴の落下燃焼試験、スプレイ燃焼試験、及びプール燃焼試験の解析を実施した結果、ナトリウムの燃焼とそれに伴うガスの温度・圧力並びに構造物の温度の推移を適切に計算できることを確認した。
adsorption 
lattice defect sites of Prussian blue filled with coordination and crystallization water molecules石崎 学*; 秋葉 沙依*; 大谷 麻子*; 星 祐二*; 小野 健太*; 松葉 茉優*; 富樫 貴成*; 金井塚 勝彦*; 坂本 政臣*; 高橋 顕*; et al.
Dalton Transactions, 42(45), p.16049 - 16055, 2013/12
被引用回数：194 パーセンタイル：99.56(Chemistry, Inorganic & Nuclear)福島第一原子力発電所の事故を受けて、プルシアンブルー(PB)をベースにした高性能セシウム(Cs)吸着剤を開発するために、PBへのCsイオンの吸着の基本メカニズムを明らかにした。Csイオン吸着能に関して2種類のPBナノ粒子を比較したところ、4Fe
と3[Fe
(CN)
]
から合成された典型的なPB-1では、市販のPB-2よりも効率的に吸着することを明らかにした。この違いが、PB上に形成される欠陥の数で決まることを突き止めることができた。
松田 巌*; 中村 史一*; 久保 敬祐*; 平原 徹*; 山崎 詩郎*; Choi, W. H.*; Yeom, H. W.*; 成田 尚司*; 深谷 有喜; 橋本 美絵*; et al.
Physical Review B, 82(16), p.165330_1 - 165330_6, 2010/10
被引用回数：9 パーセンタイル：39.33(Materials Science, Multidisciplinary)一価金属の共吸着でSi(111)表面上に形成される
超構造は、表面状態の電子数と吸着金属の原子数の割合が常に一定で形成される。このことは、超構造が電子化合物の特性を持つことを意味している。われわれは、二次元表面合金相である超構造の安定性を調べるために、Hume-Rothery型化合物における代表的な2つの理論、Jones model及びpseudopotential modelを用いて解析を行った。解析の結果、二次元表面合金相においてはJones modelが破綻しており、pseudopotential modelにおける二次元の表面状態電子を介した中距離原子間相互作用の重要性を見いだした。
C稲見 俊哉; 本間 徹生*; 筒井 智嗣*; 犬童 健太郎*; 小野寺 秀也*; 石井 賢司; 大和田 謙二; 葛下 かおり*; 中尾 裕則*; 村上 洋一*
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.748 - 750, 2007/03
われわれはSmBCの
=37Kと
=51Kの逐次相転移を共鳴X線回折で調べた。強い共鳴回折がSmの
吸収端で以下では101反射に観測され、一方、中間相では、非整合な
=(1
, ,1)の位置に観測された(
=0.13)。したがって、SmBCの逐次相転移は整合-非整合磁気相転移であることがわかった。
石川 正純*; 小野 公二*; 松村 明*; 山本 哲哉*; 平塚 純一*; 宮武 伸一*; 加藤 逸郎*; 櫻井 良憲*; 古林 徹*; 熊田 博明; et al.
Proceedings of 12th International Congress on Neutron Capture Therapy (ICNCT-12), p.397 - 400, 2006/10
BNCTの臨床応用可能なSOF(Scintillator with Optical Fiber detector)と呼ばれる超小型熱中性子モニターを開発した。このSOFモニターを15例の実際のBNCTに適用し、BNCTへの適用性等の検証を行った。この検証結果から、従来型の2本の光ファイバを並べたプローブでは柔軟性が乏しく、実際の患者に適用するためにはフレキシビリティのあるプローブが必要であることがわかった。そこで2本の光ファイバを切り離して、検出器部分を対向状態で接続し、ループ状のプローブを開発した。これにより柔軟性が向上し、患者の任意の部位に的確かつ簡便に固定できるようになった。
梅原 隆; 田山 徹; 秋山 勇; 長田 康史*; 小野寺 聡*
JAERI-Review 2004-019, 109 Pages, 2004/08
JAERI-Review-2004-019.pdf:10.84MB
本報告書は、那珂研究所の放射線管理担当者が放射線管理を行ううえで必要となるJT-60関連施設の概要,JT-60にかかわる給排気設備等の概要,放射線管理設備の概要及び放射線管理方式の基本的な事項についてまとめたものである。また、放射線管理を行ううえで必要となる、JT-60施設等の放射線関係適用法令と所内規定,JT-60の仕様,JT-60の主要パラメータと性能,JT-60プラズマ実験放電により生ずる放射線,放射性同位元素及び核燃料物質の使用許可量,各放射線装置の性能,排気設備等の仕様及び放射線管理設備の仕様を表にまとめるとともに、管理区域の図面,給排気設備等の系統図及び放射線管理モニタの系統図等を添付した。
一色 麻衣子*; 入舩 徹男*; 廣瀬 敬*; 小野 重明*; 大石 泰生*; 綿貫 徹; 西堀 英治*; 高田 昌樹*; 坂田 誠*
Nature, 427(6969), p.60 - 63, 2004/01
被引用回数：239 パーセンタイル：96.12(Multidisciplinary Sciences)マントル主要鉱物である炭酸鉱物の一つのマグネサイトのマントル最深部における安定性を調べるために、ダイアモンドアンビルセルレーザー加熱技術によりマントル最深部と同等の100万気圧2000度に至る高温高圧条件を試料に与え、その条件下での構造をSPring-8の放射光を用いてその場観察を行った。その結果、同条件下においてもマグネサイトは分解せず存在し、しかしながらより浅部における構造とは異なる構造をとることが明らかとなった。このことはマントル最深部まで炭素が供給されることを示唆する結果である。
近澤 佳隆; 堀 徹; 此村 守; 塩谷 洋樹; 小野 清
JNC TN9400 2002-055, 438 Pages, 2002/10
JNC-TN9400-2002-055.pdf:25.85MB
高速炉実用化戦略調査研究(フェーズII)では、分散電源や電源以外の多目的利用を幅広く想定して、経済性、安全性、長寿命炉心などの要求条件を満足する小型炉概念を提示する計画である。平成13年度には、有望なナトリウム冷却小型炉および多目的利用小型炉概念を絞り込むために、以下の小型炉概念を検討した。このうちナトリウム冷却小型炉では、原子炉容器のコンパクト化などによる経済性向上の追及を目標とした。(ナトリウム冷却小型炉)・出力規模: 150MWe,・燃料種類: 金属燃料,・炉心寿命: 10年,・原子炉型式: タンク型炉およびループ型炉、・冷却方式:強制循環方式、(多目的利用冷却小型炉)・用途および方法:水素分離膜を用いた水蒸気改質法による水素製造 ナトリウム冷却小型炉の検討では、経済性、安全性などの要求条件に基づき、炉心およびプラント概念を構築した。このうち、タンク型炉では、環状昼間熱交換器および電磁ポンプ合体機器や、 UIS引抜き方式の採用などにより、原子炉容器をコンパクト化(
4m X h20.8m)し、初号機の建設単価は34万円/kWhと、発電単価5.5円/kWhに相当する目標値(35万円/kWh)を達成した。 また、タンク型炉、ループ型炉のいずれも、反射体制御方式や、PRACS
2系統+RVACS1系統(いずれも自然循環方式) の組み合わせによる崩壊熱除去系を採用した。多目的利用小型炉の検討では、 2次ナトリウムを介して、蒸気精製および水蒸気改質反応熱を補償する原子力水素プラントの系統構成や、水素分離膜などを使用した水蒸気改質器の概念検討を行い、17円/Nm3の水素製造単価(高純度水素)を達成できる見通しを提示した。
大西 有三*; 大津 宏康*; 西山 哲*; 小野 徹*; 松井 裕哉
JNC TY7400 2002-001, 87 Pages, 2002/03
JNC-TY7400-2002-001.pdf:28.68MB
地下深部での坑道の掘削など、半永久的な大規模地下構造物の建設を実施する場合,地下深部に建設した空洞自身の変形の計測やその掘削に伴う周辺岩盤の変形挙動をモニタリングすることは、空洞の短期・長期的な空洞安定性を評価するうえで重要な役割を担うと考えられる。このような背景のもと,写真画像を利用して地下空洞の変位を計測する手法に関する研究を実施した。近年,高精度なデジタルカメラが低価格で入手できるようになり,またコンピュータについても,大容量の画像ファイルを扱っても不自由を感じないほどに処理速度が速くなったきたため,デジタルカメラの画像を利用した写真測量によりリアルタイムに変位を解析できる計測システムの構築が可能になってきた。この他,デジタル画像を用いた計測法には,高精度に面的な計測が可能である,あるいは計測作業に熟練しないので計測にかかる時間的な経費も節約できるといった利点がある。本研究により,画像処理と写真測量を組み合わせたデジタル画像計測法によって,地下空洞の施工中あるいは施工後のトンネルの変形をモニタリングする計測システムの構築を実現したので,ここに報告する。
小野塚 正紀*; 伊尾木 公裕*; Johnson, G.*; 児玉 徹彦*; Sonnazzaro, G.*; Utin, Y.*
Fusion Engineering and Design, 51-52(Part.B), p.249 - 255, 2000/11
被引用回数：5 パーセンタイル：37.10(Nuclear Science & Technology)低技術目標/低コスト化ITER向け真空容器の設計は進展を続けている。低コスト化ITERの真空容器は高真空と放射化材との境界を形成し、崩壊熱等の除去に寄与する。低コスト化ITERの真空容器は、基本的には以前の容器と同じである。しかし、バックプレートを削除するオプションでは2つの基本設計変更がなされる。すなわちブランケットモジュールは容器に直接支持されるとともに、ブランケット冷却水路は構造上容器の一部とした。さらに、プラズマの上下安定性の向上、モジュール第一壁の位置設定のために「tight fitting」形状を採用し、各種電磁力及び応力の推定を行うために真空容器の3次元モデルを作り解析を実施した。VDE、冷却水圧力等により最大応力は容器下部の支持部分に見受けられたが、部分補強にてその低減が図られる。モジュールが直接支持される容器部分の応力評価のために局部モデルも作られた。さらに容器及びブランケットへの冷却水条件の差、及び核発熱に起因する熱応力の評価も実施した。真空容器の構造設計及び応力評価を完結させるには一層の解析が必要とされるが、現状までの評価では容器の構造は成立性があると思える。
山本 哲哉*; 松村 明*; 柴田 靖*; 能勢 忠男*; 山本 和喜; 熊田 博明; 堀 直彦; 鳥居 義也; 小野 公二*; 古林 徹*; et al.
Proceedings of 9th International Symposium on Neutron Capture Therapy for Cancer, p.205 - 206, 2000/10
JRR-4熱外中性子モード(ENB)及び熱中性子モード(TNB-I)に対するビーム特性は円筒水ファントム中の放射化検出器及びinvitro培養細胞を用いて評価された。細胞に
B(5
g/ml medium)を含む場合または含まない場合で照射された時、ENBに対する深さ細胞生存率曲線はUシェイプを見せた。10mm深さまたはそれ以降の深さでは、B添加細胞においてENBがTBN-Iより効果的であることがわかった。Bを添加または無添加で細胞照射が実施された時、ファントム表面でTNB-IはENBより効果的であった。ENBはTNB-Iと比較してより深い領域で熱中性子分布及び殺細胞効果が改善されることがわかった。今後、2次元及び3次元線量分布は評価されるべきである。
小野 傳*; 奥野 孝晴*; 安藤 茂*; 池田 和隆*; 佐藤 徹*; 黒浜 忠一*
JNC TJ7420 99-008, 400 Pages, 1999/03
岐阜県東濃地区の南北約10km、東西約10kmの地区内において、地区の地質および地質構造を明らかにする目的で、「ヘリコプターによる空中物理探査」を実施した。本探査では空中電磁探査法、空中磁気探査法、空中VLF探査法ならびに空中自然放射線探査法による4種類の測定を行った。探査の主要な結果としては、空中磁気探査では、探査地区内に弱い磁気異常帯を認めたこと、空中電磁探査では、中新統瑞波層群の堆積岩の分布、特にチャンネル構造が摘出できたこと、空中自然放射線探査では、花崗岩の露出部分とその分類、および堆積層の特徴が明らかにできたことが挙げられる。これらの解析結果は、長期間のウラン探査によって集積された当地区の地質学的知見ときわめて良好に一致し、言いかえれば、磁気・電磁・放射線測定からなる本空中探査法は基盤岩および堆積岩の双方において、その解明の有効な探査手段となることが本探査によって確かめられた。
小野 傳*; 奥野 孝晴*; 安藤 茂*; 池田 和隆*; 佐藤 徹*; 黒浜 忠一*
JNC TJ7420 99-002, 420 Pages, 1999/02
本探査はヘリコプターを用いた空中物理探査において、最適なデータを取得する条件を確認することを目的に実施した。岐阜県東濃地域の4km sup2の地区を対象に、空中磁気探査法、空中電磁探査法、空中VLF探査方について、飛行方向(直交する2方向)、飛行高度(3高度)、飛行測線間隔(3種)を変えて測定およびデータ処理を行った。また、空中自然放射線探査法についても、飛行高度対地100m、3種の飛行測線間隔にて測定およびデータ処理を行った。それらのデータの処理結果と地区の地質状況を対比して、最適な飛行条件を検討した。本探査の結果、空中磁気探査法、空中電磁探査法、空中VLF探査法については、ヘリコプター飛行高度90m以下、飛行測線間隔100mでのデータ取得が最適であること、また、空中自然放射線探査法については、高度100m、測線間隔100mでのデータ取得が最適であることを確認した。飛行方法については、直交する2方向でいずれの探査法においても、結果に著しい差違はなく、方向依存性は大きくないと判断された。なお、空中電磁探査法への高圧送電線による影響は、その位置から約400m離れれば、影響を回避できることが確かめられた。
吉田 英俊; 内藤 磨; 山下 修; 北村 繁; 佐久間 猛*; 小野瀬 義秋*; 根本 博文*; 浜野 隆*; 波多江 仰紀; 長島 章; et al.
Review of Scientific Instruments, 70(1), p.751 - 754, 1999/01
被引用回数：16 パーセンタイル：69.51(Instruments & Instrumentation)JT-60Uトムソン散乱測定装置の最新の設計と測定実績について総合報告する。本装置は超高温な電子温度や高精度な電子密度の過渡変化を、定量的であるがゆえに精密なアラインメントの常時監視下で高信頼測定が可能であるという特長を有する。2台のルビーレーザから発せられるビームを光学的に同質かつ同一直線上に伝搬させる、施光子とファラデー回転子から成るビーム合成装置を開発して、2ミリ秒の時間差での過渡事象現象測定を可能にした。プラズマ炉心部から周辺部まで約2mにわたって60空間点のトムソン散乱光を8~22mmの高分解能で2台の集光器で集光する。低電子密度プラズマを小立体角かつ高空間分解能で高精度に測定するため超高感度の光電子増倍管を採用し、また高温高密度の炉心プラズマを対象に高繰返し計測が可能な2次元型検出器を開発・導入した。講演では、最新の測定結果についても言及する。
