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報告書

超深地層研究所計画,年度報告書(2010年度)

國丸 貴紀; 見掛 信一郎; 西尾 和久; 鶴田 忠彦; 松岡 稔幸; 石橋 正祐紀; 上野 孝志; 徳安 真吾; 大丸 修二; 竹内 竜史; et al.

JAEA-Review 2012-020, 178 Pages, 2012/06

JAEA-Review-2012-020.pdf:33.16MB

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段階からなり、2010年度は、第2段階である「研究坑道の掘削を伴う研究段階」を進めるとともに、第3段階(研究坑道を利用した研究段階)の調査研究を開始した。本報告書は、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、超深地層研究所計画の第2段階「研究坑道の掘削を伴う研究段階」及び第3段階(研究坑道を利用した研究段階)における2010年度に実施した(1)調査研究、(2)施設建設、(3)共同研究等の成果を取りまとめたものである。

論文

Development on in-reactor observation system using cherenkov light

土谷 邦彦; 北岸 茂; 長尾 美春; 竹本 紀之; 那珂 通裕; 木村 明博; 佐野 忠史*; 宇根崎 博信*; 義本 孝明*; 中島 健*; et al.

KURRI Progress Report 2009, P. 196, 2010/10

チェレンコフ光を利用した計測技術として、チェレンコフ光測定装置(CVD: Cerenkov Viewing Device)による使用済燃料の監視及びモニタリングがあり、IAEAの使用済燃料の査察に用いられている。一方、チェレンコフ光による原子炉内の計測技術はこれまで実施されておらず、京都大学研究用原子炉(KUR)や原子力機構JRR-3のプール型研究炉では、運転管理として原子炉の炉心部をCCDカメラで観察しているのみであり、定量的な評価は行われていない。本研究では、原子炉出力変化時におけるチェレンコフ光の輝度などの変化を定量的に測定・評価することにより、通常の計装では検出できない炉心内の核的・熱的情報をリアルタイムで取得するための炉内監視システムの開発を行った。予備試験として、原子力機構が準備する観察装置を用いて、各種フィルターの減衰率評価及び画像解析を行った。この予備試験結果により、KURに設置する炉内監視システムを構築し、次年度からKUR起動・停止時におけるチェレンコフ光の変化を計測する。

論文

Flowability measurement of coarse particles using vibrating tube method

石井 克典; 鈴木 政浩; 山本 琢磨; 木原 義之; 加藤 良幸; 栗田 勉; 吉元 勝起; 安田 正俊*; 松坂 修二*

Journal of Chemical Engineering of Japan, 42(5), p.319 - 324, 2009/05

 被引用回数:7 パーセンタイル:66.57(Engineering, Chemical)

振動細管式流動性測定法のMOX粒子への適用性を評価するために、振動細管式流動性測定装置により、直径が大きな粒子の流動性測定試験を実施した。模擬粒子は直径が850ミクロン以下の非放射性のジルコニア粒子であり、5種類の異なる粒径のサンプルを準備した。また細管の排出口径としては2mmから4mmのものを使用した。細管の排出口径は流動性の測定特性に大きな影響を与えた。4mmの排出口径の細管を用いることにより、すべての粒子径の模擬粒子を測定することができた。細管の傾斜角度も流動性測定特性に影響を与えた。粒子の排出が開始される流動開始加速度、すなわち流動性の評価ファクターは、カーの流動性指数と相関がある。高感度,測定時間の短さ,操作の容易さ等の利点を考慮すると、振動細管法はMOX粒子の遠隔流動性測定への適用が期待される。

論文

簡素化ペレット法MOX原料粉末の流動性評価への振動細管法の適用性検討

石井 克典; 鈴木 政浩; 山本 琢磨; 木原 義之; 安田 正俊*; 松坂 修二*

粉体工学会誌, 45(5), p.290 - 296, 2008/05

ペレット燃料製造に用いるMOX粒子の流動性評価への、振動細管法の適用性評価試験を実施した。本実験では、数百ミクロンの直径のジルコニア粒子を模擬粒子として使用した。サンプルとなる粒子は、異なる粒子径,異なる形状を有する粒子を混合して準備した。実験の結果、微細粒子を除去することは、粒子表面の機械的処理よりも、流動性の向上に有益であることがわかった。さらに、振動細管法は、Carrの流動性指数による方法と比較して、粒子流動性の違いを、より簡便かつ容易に識別できることがわかった。

論文

Measurements of neutron-capture cross sections of radioactive nuclides through high-energy $$gamma$$-ray spectroscopic studies

古高 和禎; 原田 秀郎; 中村 詔司; 坂根 仁; 山名 元*; 藤井 俊行*; 山本 修二*; 堀 順一*; 井頭 政之*; 大崎 敏郎*; et al.

KURRI Progress Report 2004, P. 16, 2005/09

2004年度に、京都大学原子炉実験所で行った、高エネルギー$$gamma$$線分光法を用いた放射性核種の中性子捕獲断面積の測定に関する研究についてまとめた。即発$$gamma$$線測定による断面積測定法の開発,飛行時間法を用いた断面積のエネルギー依存性の測定、及びBGO検出器の全エネルギー検出器としての特性試験について記した。

論文

Measurement of Neutron Capture Cross Section of $$^{237}$$Np from 0.02 to 100 eV

Shcherbakov, O.; 古高 和禎; 中村 詔司; 坂根 仁; 小林 捷平*; 山本 修二*; 原田 秀郎

Journal of Nuclear Science and Technology, 42(2), p.135 - 144, 2005/00

 被引用回数:19 パーセンタイル:20.58(Nuclear Science & Technology)

Np-237の中性子捕獲断面積をTOF法を用いて、0.02eVから 100eVの中性子エネルギー範囲で測定した。全エネルギー吸収型検出器を用いたNp-237の中性子捕獲断面積測定は世界初である。得られた結果を以前の測定データ及び核データライブラリーENDF/B-6及びJENDL-3.3と比較した。

論文

Measurement of Neutron Capture Cross Sections for Radioactive Nuclei

原田 秀郎; 中村 詔司; 古高 和禎; Shcherbakov, O.; 坂根 仁; 小林 捷平*; 山本 修二*

KURRI Progress Report 2003, P. 171, 2004/09

2003年度に、京都大学原子炉実験所で行った、放射性核種の中性子捕獲断面積の測定に関する研究についてまとめた。放射化法による中性子捕獲断面積測定、即発ガンマ線測定による断面積測定法の開発、飛行時間法を用いた中性子捕獲断面積のエネルギー依存性測定について、研究開発の成果をまとめた。

論文

Measurement of the Np-237 Neutron Capture Cross Section from Thermal to 100 eV

Shcherbakov, O.; 原田 秀郎; 古高 和禎; 中村 詔司; 坂根 仁; 小林 捷平*; 山本 修二*

Nuclear Data for Science and Technology (ND2004), 133 Pages, 2004/09

Np-237の中性子捕獲断面積をTOF法を用いて、熱中性子から100eVのエネルギー範囲で測定した。中性子捕獲断面積用にサイクル機構BGO検出器及びF-ADCから構成される測定システムを開発した。開発した測定システムを得られた結果とともに議論する。

論文

Measurement of the Np-237 Neutron Capture Cross Section from Thermal to 100 eV

Shcherbakov, O.; 原田 秀郎; 古高 和禎; 中村 詔司; 坂根 仁; 小林 捷平*; 山本 修二*

AIP Conference Proceedings 769, p.1007 - 1010, 2004/00

Np-237の中性子捕獲断面積を、0.02から100eVのエネルギー領域で、B-10(n,alpha)Li-7反応断面積との相対値として測定した。測定には、飛行時間法を用いた。8.54リットルのBGOシンチレーション検出器を4-piガンマ線検出器として用いた。パルス中性子源として、46MeVの線形加速器を用いた。測定で得られた結果を、他の実験値及び評価値と比較した。

論文

Measurements of neutron induced fission cross-section for $$^{242m}$$Am from 0.003eV to 10keV using lead slowing-down spectrometer, thermal neutron facility and time-of-flight method

甲斐 哲也; 小林 捷平*; 山本 修二*; Cho, H.*; 藤田 薫顕*; 木村 逸郎*; 大川 内靖*; 若林 利男*

Annals of Nuclear Energy, 28(8), p.723 - 739, 2001/05

 被引用回数:7 パーセンタイル:49.01(Nuclear Science & Technology)

背中合わせ型核分裂計数管を用いて0.003eVから10keV領域における$$^{242m}$$Am核分裂断面積を測定した。これらの実験は、京都大学鉛減速スペクトロメータを用いた0.03eV~10keV領域、京都大学原子炉熱中性子照射施設における0.025eV、飛行時間分析法による0.003eV~35eV領域において行った。測定結果を評価済み核データファイルJENDL-3.2,ENDF/B-VI,JEF-2.5及び既存の比較して、評価済み核データの妥当性を議論した。

報告書

不活性ガス融解-非分散赤外呼吸法によるMOX燃料のO/M分析法の開発

上村 勝一郎; 檜山 敏明; 和田 勉; 篠原 修二*; 高橋 俊夫; 山本 純太

PNC-TN8410 95-105, 56 Pages, 1995/05

PNC-TN8410-95-105.pdf:1.21MB

MOX燃料の開発におけるO/Mの測定は、炉心燃料設計、燃料製造及び品質管理の観点から極めて重要である。しかし、プルトニウム燃料製造施設において従来から採用されている酸化重量法(約4hr/件)及び酸化還元重量法(約2日/件)は、測定に長時間を要しているため、製造工程に迅速なデータのフィードバックが出来ず工程管理に十分対応が出来ないのが現状である。そこで短時間でかつ高い分析精度を有する不活性ガス融解-非分散赤外吸収法による酸素対金属原子数比(以下「O/M」という。)分析装置を開発し、混合酸化物燃料(以下「MOX」という。)のO/M測定値を工程へ迅速にフィードバックするための分析方法を確立した。本方法の測定原理は、黒鉛るつぼに試料及び金属助燃剤を採取し、ヘリウムガス雰囲気中で試料を加熱融解した際に発生する酸素と黒鉛が反応し、生成する一酸化炭素を非分散赤外吸収検出器で定量することにより酸素含有率を求め、O/Mを算出する方法である。従来法との比較分析の結果、酸化重量法(MOX燃料中のPu含有率が5%以下)では、平均値(X)=2.0038、標凖偏差($$sigma$$N-1 )=0.00339、相対標準偏差(RSD)=0.170%に対し、本方法では、X=2.0041、$$sigma$$N-1 =0.00375、RSD=0.1878%でありよく一致した値が得られた。また、Puを約30%含有するMOX燃料の繰り返し分析(n=8)の結果、X=1.9796、$$sigma$$N-1 =0.00354、RSD=0.178%であり再現性良いデータが得られた。分析時間は、約10分/件である。

論文

Self-shielding factors for neutron capture reactions of uranium-238 and thorium-232 in energy range of 1$$sim$$35keV

大井川 宏之; 藤田 薫顕*; 小林 捷平*; 山本 修二*; 木村 逸郎*

Journal of Nuclear Science and Technology, 28(10), p.879 - 893, 1991/10

$$^{238}$$U及び$$^{232}$$Thの1$$sim$$35keVにおける中性子捕獲反応の自己遮蔽因子を測定した。自己遮蔽因子は、透過率及びself-indication ratioを様々な厚さの透過試料について、電子線型加速器を用いた中性子飛行時間法により測定して求めることができる。実験結果をJENDL-2、JENDL-3、ENDF/B-IVに基づく計算値と比較した。$$^{238}$$Uでは、実験による自己遮蔽因子に中性子エネルギー依存の構造が見られたが、JENDL-2及びENDF/B-IVによる計算には非分離共鳴領域においてこの構造が見られず、特に4~6keVで実験より小さい値を与える。JENDL-3の分離共鳴パラメータによる計算は、このエネルギー範囲で実験と良く一致したが、他のエネルギー範囲で実験との差異が見られた。$$^{232}$$Thでは、非分離共鳴領域で実験と計算の大きな差異は見られないが、分離共鳴領域でJENDL-2とJENDL-3は実験値よりも小さな値を与える傾向が見られた。

報告書

放射線によるエチレンの高重合反応

後藤田 正夫; 町 末雄*; 山本 康夫*; 藤岡 修二*; 萩原 幸; 鍵谷 勤*

JAERI 4031, 112 Pages, 1965/03

JAERI-4031.pdf:5.32MB

放射線によるエチレン高重合反応についての、基礎的および工学的研究を開始するにあたって、現在までにおこなわれてきた、放射線重合を含めたラジカルおよびイオン重合に関する基礎的研究ならびに工業的方法などを調査検討し、まとめた。エチレンの重合は1933年にラジカル開始剤を用いた、高圧高温下の重合にはじまり、1953年にはいわゆるチーグラー触媒の発見でイオン重合も可能になった。一方、放射線による重合の研究は1952年から始められた、本報告では、第I編には前2者についての研究を収め、第II編には放射線重合の研究を紹介した。いずれも重合反応の基礎的研究とポリマーの物性および工業的製造法に大別してのべた。

口頭

簡素化ペレット法原料粉末の流動性評価への振動細管法の適用性検討; 流動性に及ぼす粒子形状及び粒子径の影響

石井 克典; 鈴木 政浩; 山本 琢磨; 木原 義之; 松坂 修二*; 安田 正俊*; 砂 孝行*; 栗田 勉; 加藤 良幸

no journal, , 

日本原子力研究開発機構では、簡素化ペレット法による高速増殖炉MOX燃料の製造技術開発を行っている。簡素化ペレット法製造工程の一部である脱硝・転換・造粒工程では、直径数百$$mu$$mのMOX粒子が製造されるが、ペレット成型用ダイスへの良好な充填性を有する必要がある。流動性の評価は現在Carrの流動性評価法を用いて行われているが、遠隔性と保守性に優れた流動性評価手法になりうる振動細管法の適用性に関して、模擬物質を用いて試験検討を実施した。粒度分布,粒子形状(ボールミルで処理することにより形状を変化させた)をパラメーターとし、ジルコニア粒子の振動細管法による流動性プロファイルを測定したところ、流動性の向上に効くのは、約100$$mu$$m以下の粒子をカットすること、約50$$mu$$m以下の粒子をカットすること、粒子形状を丸くすることの順であることがわかった。

口頭

振動細管法における細管排出口径と測定可能な粒径範囲の関係

石井 克典; 鈴木 政浩; 山本 琢磨; 木原 義之; 栗田 勉; 加藤 良幸; 安田 正俊*; 松坂 修二*; 吉元 勝起

no journal, , 

振動細管式流動性評価法のMOX原料粉末への適用性検討を実施している。本実験では、850ミクロン以下の粒子径を有するジルコニア粒子を模擬粒子として使用した。異なる粒子径の成分を混合することにより、測定サンプルを調製した。細管排出口径と細管の傾斜角を調整することにより、45ミクロンから850ミクロンまで、安定的な流動性評価が可能であることが実験的に示された。

口頭

振動細管法における測定用サンプルの少量化検討

石井 克典; 鈴木 政浩; 山本 琢磨; 木原 義之; 栗田 勉; 加藤 良幸; 吉元 勝起; 安田 正俊*; 松坂 修二*

no journal, , 

高速増殖炉燃料製造用原料MOX粉末への振動細管式流動性測定装置の適用を目指した試験検討を実施している。流動性測定の効率化の観点から、試料の小量化が望ましい。本研究では、サンプル量が流動性プロファイルに与える影響等を調べることにより、振動細管法における測定試料の少量化の可能性について検討した。

口頭

SAUNA system upgrade for certification of the Takasaki IMS station

冨田 豊; 熊田 政弘; 若林 修二; 木島 佑一; 山本 洋一; 小田 哲三

no journal, , 

A SAUNA system was installed for monitoring of radioxenon at the Takasaki IMS station (JPX38) in Japan in December, 2006. The test operation had been performed from 2007 to 2014, and valuable monitoring data and operation and maintenance experiences were obtained. Though the CTBTO planned to start system upgrade of the JPX38 for certification in April, 2013, the upgrade plan was postponed since JPX38 detected radioxenon isotopes early in April, 2013, which were derived from the third nuclear test announced by North Korea. To prevent missing data during the period of upgrade, the TXL was installed near JPX38 as an alternative measurement system and started to operate in January, 2014. The JPX38 upgrade was carried out from January to April, 2014 to replace some parts with new ones and to implement some new functions. Stability and reliability of the JPX38 are definitely increased by these improvements. JPX38 obtained the certification on December 19, 2014.

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