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論文

Study of the applicability of CFD calculation for HTTR reactor

辻 延昌*; 中野 正明*; 高田 英治*; 徳原 一実*; 大橋 一孝*; 岡本 太志*; 田澤 勇次郎; 稲葉 良知; 橘 幸男

Proceedings of 6th International Topical Meeting on High Temperature Reactor Technology (HTR 2012) (USB Flash Drive), 9 Pages, 2012/10

固有の安全性を高めた高温ガス炉では、炉心の崩壊熱を動的機器に頼ることなく、熱伝導,ふく射及び自然対流により除熱する受動的冷却システムとして、原子炉圧力容器を外表面から冷却する炉容器冷却系(RCCS)が採用される。また、炉心高性能化として冷却材温度を高温化した場合、原子炉圧力容器の信頼性の高い温度評価が要求される。本研究では、温度評価手法の高度化を目的に、高温工学試験研究炉(HTTR)炉心を模擬してCFD解析ツールを用いた熱流動解析を行い、その適用性を評価した。原子炉内部から炉容器冷却系までを3次元30度セクターモデル化し、定常解析及び冷却材循環停止時の過渡解析を実施した。定常解析結果から、炉内構造物の温度計算値と実測値との比較を行い、固定反射体ブロック温度が実測値とおおむね一致することを確認した。また、過渡解析結果から、冷却材循環停止後の炉内自然循環挙動と圧力容器温度の変化を明らかにした。これにより、実機規模での温度評価手法として3次元熱流動解析が十分適用可能であることを示すことができた。

論文

Core design and safety analyses of 600 MWt, 950$$^{circ}$$C high temperature gas-cooled reactor

中野 正明*; 高田 英治*; 辻 延昌*; 徳原 一実*; 大橋 一孝*; 岡本 太志*; 田澤 勇次郎; 橘 幸男

Proceedings of 6th International Topical Meeting on High Temperature Reactor Technology (HTR 2012) (USB Flash Drive), 6 Pages, 2012/10

安全性を高めた実用高温ガス炉として、熱出力600MW、原子炉冷却材出口温度950$$^{circ}$$Cのマルチホール型燃料を使用したブロック型炉心の概念設計を進めている。炉停止後の崩壊熱除去は、受動的システムである自然循環による炉容器冷却系(RCCS)のみで、仮に全電源喪失を仮定した場合でも対応可能な設計としている。本研究では、炉心の基本仕様を満たす核熱設計を行った後、代表的な事故事象を想定して安全解析を実施した。1次系の減圧事故を想定した原子炉冷却挙動解析の結果、RCCSのみで燃料及び原子炉圧力容器温度が安全評価上の判断基準を下回ることを示した。また、実用炉として考慮すべきプラント保守性に関して、通常運転中の燃料からの核分裂生成物放出量を評価して、タービン等の1次冷却系機器のメンテナンス性に問題ないことを確認した。このことより、受動的システムを採用した高温ガス炉は、その固有の安全特性により高度な安全性を確保できることが示された。

論文

超高温ガス炉(VHTR)の炉心概念設計; マルチホール型燃料の採用による炉心高度化

大橋 一孝; 西原 哲夫; 國富 一彦; 中野 正明*; 田沢 勇次郎*; 岡本 太志*

日本原子力学会和文論文誌, 7(1), p.32 - 43, 2008/03

950$$^{circ}$$Cもしくはそれ以上の高温の原子炉出口温度を目指す、超高温ガス炉(VHTR)の開発に関する関心が世界的に高まっており、GIF(第4世代原子炉システム国際フォーラム)においても、VHTRが候補炉型の一つとして取り上げられている。日本原子力研究開発機構においても、VHTRを用いた電力-水素併産プラントであるGTHTR300Cに関する開発を開始した。GTHTR300Cの研究では、出口温度950$$^{circ}$$CというVHTRの条件において、高温工学試験研究炉(HTTR)で実績のあるピンインブロック型燃料を採用した炉心での基本的な成立性の見通しを得たが、一方で、例えば1次系のメンテナンス時における作業員の被ばく線量低減の観点からの、炉心性能のさらなる向上も求められる結果となった。本論文では、マルチホール型燃料体による出口温度950$$^{circ}$$Cの炉心概念の構築を行い、メンテナンス線量に与える影響の検討を行った結果について報告する。後者については、GTHTR300に関して従来得られていた結果と比較してよりメンテナンス性に優れていることを示す。

論文

アラニン線量計の低線量率・長時間照射下の特性; 放射線環境下で使用される有機材料の余寿命予測

春山 保幸; 橘 宏行; 小嶋 拓治; 岡本 次郎*; 柏崎 茂*; 松山 茂樹*; 柳生 秀樹*

Radioisotopes, 44(8), p.507 - 513, 1995/08

原子力施設等の放射線場で用いられている機器部品や電線被覆材等の耐放射線性の評価および余寿命の予測に必要な線量測定のため、アラニン/ESR線量計の低線量率、長時間照射下の特性を明らかにした。線量率0.45Gy/h、1.97Gy/hで総線量a/kGy、1kGyを25$$^{circ}$$Cから80$$^{circ}$$Cの異なる温度で照射した模擬環境下で、アラニン線量計の有効性を調べた。また、照射中及び照射後の温度を変えて線量応答の安定性も明らかにした。アラニン線量計の線量応答は、0.45Gy/h、2000hの低線量率・長時間照射下においても、60$$^{circ}$$C程度までであればその線量応答値は1kGyまで線量に直線的に比例し増加した。この線量率及び照射温度範囲では、補正なしで積算線量測定が可能であることが明らかとなった。線量応答値は照射中の温度に依存し、線量率の0.45及び1.97Gy/hで総線量0.1kGy及び1kGyでは、温度係数0.1%/$$^{circ}$$Cの直線関係を示した。

論文

着色PVAフィルム線量計の150-300keV電子線線量測定への応用

W.H.Chung*; 小嶋 拓治; 岡本 次郎*

Radioisotopes, 43(5), p.278 - 282, 1994/05

メチレンブルー(MB)及びメチルオレンジ(MO)で着色した厚さ約20$$mu$$mのポリビニルアルコール(PVA)フィルムについて、低エネルギー電子線(150-300keV)に対する線量応答を調べるとともに、これらを用いた深度線量分布測定を行った。線量応答には、MB/PVA及びMO/PVA、それぞれ、波長662nm及び434nmにおけるピークの吸光度変化(減少)を用いた。線量応答曲線において、MB/PVAは約30Gyまで、MO/PVAは約300kGy以上まで良い直線性を示した。深度線量分布測定では、EDMULTコードによる計算結果との比較を行い、いずれのフィルムも比較的よく一致することを明らかにした。

論文

アラニン線量計リーダーの開発

春山 保幸; 小嶋 拓治; 橘 宏行; 上松 敬; 岡本 次郎; 原 秀元*

Radioisotopes, 42(8), p.445 - 451, 1993/08

アラニン/ESR線量測定法を種々の放射線加工処理(線量範囲:1kGy~100kGy)の工程管理用ルーチン線量測定法として応用拡大するためには、簡単なアラニン線量計専用リーダーの開発が望まれている。そこで、ESR部、データー処理周辺機器(インターフェース)及びパーソナルコンピュータから構成された、取り扱いが容易な単一目的のアラニン線量計リーダーの開発を行った。まず、手動操作によりESR部についての測定パラメータの最適値を見い出した。これに基づき、ESR制御・データー処理用周辺機器類を同調させて機能させるためのプログラムを作成した。この自動化したリーダーは、放射線加工処理レベルである1kGy~100kGyの線量範囲について、1素子当たり1分以内の読み取りを$$pm$$1%(68%信頼度)の精度で可能とした。

報告書

高崎研低エネルギー電子加速器(300kV,100mA)の仕様と運転特性

春山 保幸; 四本 圭一; 岡本 次郎

JAERI-M 93-114, 46 Pages, 1993/06

JAERI-M-93-114.pdf:1.45MB

高崎研究所の低エネルギー電子加速器は日新ハイボルテージ社製で、非走査型の低エネルギー電子加速器である。本装置は油封入式高電圧発生器部と中心軸に線状カソードを配置した円筒型の加速部及び照射用コンベアで構成される。高電圧発生器と加速部はケーブルで接続され、照射用コンベアを用いて不活性ガス雰囲気中でバッチ式の照射が行える。加速器の出力は300kV,100mAでビーム幅は60cmである。本報告では装置の仕様、運転手順及び運転特性について述べる。

論文

Development of portable ESR spectrometer as a reader for alanine dosimeters

小嶋 拓治; 春山 保幸; 橘 宏行; 田中 隆一; 岡本 次郎; 原 秀元*; 山本 康彦*

Applied Radiation and Isotopes, 44(1-2), p.361 - 365, 1993/00

 被引用回数:5 パーセンタイル:47.95(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

アラニン線量計は信頼できる線量測定法としてよく知られているが、読取りに用いるESR装置の取扱いが複雑で高価な大型装置であるために利用が拡大されなかった。著者らは、すでに均一かつ均質な線量計素子の製造法を開発しており、このためESR装置の機能を単純化し小型化が可能となった。本ESR装置はデータ処理系を含めても60cm角の卓上に乗る程小型軽量化されているが、回路等の工夫により測定感度を損なわないよう設計・開発された。この装置を用いて、測定再現性、感度、安定性等について、アラニン線量計リーダとしての評価を行った。この結果、同一試料の読取り再現性は、試料入替を行っても$$pm$$2%であり、感度も放射線工業利用の線量範囲/kGy-100kGyをカバーでき、リーダとしての必要条件を満たしていた。本報告では、装置の概要・特長及びアラニン線量計リーダとして特に再現性と感度を中心とした評価結果について述べる。

論文

Study on dosimetry of bremsstrahlung radiation processing

須永 博美; 橘 宏行; 田中 隆一; 岡本 次郎; 寺井 寛*; 斉藤 敏夫*

Radiation Physics and Chemistry, 42(4-6), p.749 - 752, 1993/00

 被引用回数:3 パーセンタイル:60.68

加速器から放出される電子線をターゲットに衝突させることにより発生する制動放射線を用いる加工処理における線量計測法について検討した。制動放射線は電子エネルギーに対応する高エネルギー成分を含む連続エネルギースペクトルの放射線で、一般にコバルト60ガンマ線照射の場合よりも線量率が高いなどの特徴を有し、線量計測を行う場合に問題となる可能性がある。これらの特徴を考慮して、基準線量計としては試作した円筒型電離箱を、実用線量計としてPMMA(Radix)、CTA(FIR-125)およびアラニン(アミノグレイ)線量計についての特性を調べた。その結果、円筒型電離箱では1.8$$times$$10$$^{7}$$R/h程度の高線量率まで電離電流の飽和が生じない状態で測定を行うことができ、実用線量計ではPMMAとアラニン線量計が5$$times$$10$$^{5}$$~3$$times$$10$$^{7}$$R/hrの範囲で線量率依存性を示さず、有用な線量計となり得ることが明らかとなった。

論文

Recent progress in JAERI alanine/ESR dosimeter system

小嶋 拓治; 橘 宏行; 春山 保幸; 田中 隆一; 岡本 次郎

Radiation Physics and Chemistry, 42(4-6), p.813 - 816, 1993/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:38.09(Chemistry, Physical)

アラニン/ESR線量測定法はその優れた特性から、国内外において、医療用具の滅菌、食品照射等放射線加工処理、原子力・宇宙用材料の耐放射線性評価等広い分野への利用が期待され、$$gamma$$・X線の基準線量測定および、ルーチン用、電子線・重粒子線用の線量計素子の開発も進んでいる。これらの現状から、測定システムとして安価で簡単なESRリーダーの早期実現が望まれている。原研では、分析用ESRの使用実績から、簡単なアラニン線量計専用リーダーの開発を進め、1987年食品検査用小型ESRを改造したアラニン線量計測定システムの試作に成功した。これらの知見に基づき、簡易型アラニン線量計専用ESR装置および自動測定システムの開発を行った。開発の条件として、測定素子の限定、線量範囲の限定、ESR各種パラメータの単一化、装置および回路の単純化、自動制御の導入等により、操作の簡略な小型専用リーダが実現可能である。

論文

Alanine/ESR dosimetry system for routine use in radiation processing

小嶋 拓治; 春山 保幸; 橘 宏行; 田中 隆一; 岡本 次郎; 八木 国光*; 田村 直幸*; 原 秀元*; 柏崎 茂*

Radiation Physics and Chemistry, 42(4-6), p.757 - 760, 1993/00

 被引用回数:5 パーセンタイル:47.95(Chemistry, Physical)

これまでアラニン/ESR線量測定法については、主に高精密に広い線量範囲が測定可能となる基準あるいはトランスファー線量測定を目的とした開発が行われてきた。一方、放射線滅菌を始めとする放射線プロセスの工程管理用として、簡便かつ安定性の高いルーチン用アラニン/ESR線量測定法の開発が望まれていた。本論文では、すでに開発されたアラニン線量計素子に比べて成形法を簡単化し、現在一般に使用されているプラスチック線量計よりも精密度が高い安価な素子の製造と線量計特性、及びこれと並行して開発された、通常の分光光度計に使い易さ・価格がともに匹敵する自動アラニン線量計リーダーの製造と装置特性について述べるとともに、この両者の組合わせにより、1-100kGyの線量範囲を$$pm$$3%以内で測定可能であることを明らかにした。

論文

日本におけるポジトロンファクトリー計画の概要

岡田 漱平; 須永 博美; 金子 広久; 橘 宏行; 四本 圭一; 岡本 次郎

放射線, 18(2), p.63 - 81, 1992/05

10$$^{10}$$個/秒以上の強度の低速陽電子ビームを発生させ高度な材料キャラクタリゼーションや基礎物理・化学・生物学の新分野に応用することを目的としたポジトロンファクトリー計画について、以下の項目を概説した。(1)低速陽電子ビーム利用の動向と高強度ビームの必要性、(2)高強度低速陽電子ビームの発生方法、(3)ポジトロンファクトリー計画の概要、(4)ポジトロンファクトリーの検討、1)高出力電子リニアック:100乃至150MeV、100kW級のリニアックの製作可能性を、技術調査の結果確認した。2)ターゲット系:モンテカルロ計算に基き、同時に複数のチャンネルに陽電子ビームを取り出す方式を提示した。

論文

原研におけるポジトロンファクトリー計画の検討,V; 大出力電子リニアックおよび周辺技術の検討

須永 博美; 岡田 漱平; 金子 広久; 橘 宏行; 四本 圭一; 岡本 次郎

Proc. of the 17th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.124 - 126, 1992/00

原研高崎で検討を進めているポジトロンファクトリーの建設実現に向けた作業として大出力電子リニアックについての検討を行った。今回はまず計算コードを用いて最適電子エネルギーの算出を行い、その結果、100~150MeV、100kWという値を得た。これは今までの経験的なデータを基にして推定した結果と一致した。前回までの檢括的な検討で基本的に製作可能とされた、Sバンド進行波型、Lバンド定在波型および進行波型のうち、一例としてSバンド進行波型の150MeV,100kW電子リニアックについて具体的な検討を行い、既存のクライストロンを高出力用に改良して用いることにより、コンパクト化、経済性に優れた装置を構築できることが明らかになった。

論文

原研におけるポジトロンファクトリー計画の検討,IV; ポジトロンファクトリー用電子リニアックの技術調査

須永 博美; 岡田 漱平; 橘 宏行; 四本 圭一; 岡本 次郎

Proc. of the 16th LINEAR Accelerator Meeting in Japan, p.112 - 114, 1991/00

原研で検討を進めているポジトロンファクトリー計画では、高輝度単色陽電子ビームを得るために、100MeV、100kW級の電子リニアックの設置を考えている。そこで、平成2年度には、国内外のリニアックメーカーの協力を得て、当該リニアックの技術調査を実施した。その結果、この仕様を満たすリニアックはSバンドTW型、LバンドTW型およびSW型で製作可能であるという結果が得られた。

論文

The Synthesis of a new type adsorbent for the removal of toxic gas by radiation-induced graft polymerization

岡本 次郎; 須郷 高信; 藤原 邦夫*; 関口 英明*

Radiation Physics and Chemistry, 35(1-3), p.113 - 116, 1990/00

繊維状又は不繊布などに放射線グラフト重合法によってスチレン、クロルメチルスチレンなどを導入し、次いでスルホン化又は四級アンモニウム化などの化学処理をおこない、臭気成分であるアンモニアやアミン化合物あるいは硫化水素の除去に有効な吸着材を開発した。

論文

放射線グラフト重合法による繊維状吸着材の開発

岡本 次郎

化学経済, 1989(1), p.88 - 95, 1989/01

放射線グラフト重合法による繊維状吸着材の製造方法を概説し、得られた吸着材のアンモニアや硫化水素など気体悪臭成分に対する吸着速度、吸着容量など基本的性能及びこの吸着材と市販吸着材との性能比較を行った。この吸着材が、吸着性能、流動抵抗、機械的性能などで市販吸着材より優れ、また、静電吸着による微粒子除去性、徐菌能力もあることから、一般家庭用から業務用空気清浄器用フィルター材として実用化段階にあることを述べた。

論文

アミドキシム型キレート膜による金属イオンの透過性

須郷 高信; 岡本 次郎

日本化学会誌, 1988(9), p.1601 - 1606, 1988/09

ポリエチレン膜に放射線グラフト重合法を応用して、アミドキシム型キレート形成基を導入し、得られた膜を用いて、Cu$$^{++}$$とMg$$^{++}$$の混合溶液による逆択透過試験を行なった。

論文

Ni-Ti系形状記憶合金の組織微細化

本橋 嘉信*; 大沢 圭一*; 星屋 泰二; 岡本 芳三*; 大森 宮次郎*

日立地方講演会講演論文集, p.148 - 150, 1988/00

形状記憶合金の降伏応力(すべり変形誘起応力)が低い場合、小さな外力で塑性変形を生じ、形状回復力も低くなる。そのため、形状記憶合金のすべり変形誘起応力を高めるための検討がなされ、結晶粒微細化、強加工(転位の導入)あるいは、時効析出等が提案されている。なかでも結晶粒微細化は、降伏応力が結晶粒径のマイナス二分の一乗に比例するとするホールペッチの式によれば、結晶粒が十分の一になると降伏応力は三倍以上となり、形状記憶特性の画期的な向上に繋がることから最も有望視されている。本報告では、数十$$mu$$mの結晶粒径を有するTi-Ni系形状記憶合金の結晶粒を冷間強加工及び再結晶により数$$mu$$mのオーダー迄微細化できるかどうかを検討した。その結果、最適な焼鈍条件と再結晶条件において結晶粒を三分の一以下の数$$mu$$mのオーダーに微細化できることが確認された。

論文

気相および液相放射線グラフト重合法が多孔性中空糸膜の透水性能におよぼす効果

山岸 秀之*; 斉藤 恭一*; 古崎 新太郎*; 須郷 高信; 岡本 次郎

日本化学会誌, 1988(2), p.212 - 216, 1988/00

高密度ポリエチレン製中空系状マイクロろ過膜を基材として、放射線グラフト気相および液相重合法が透水性能に及ぼす効果について検討した。

論文

Use of amidoxime-group-containing adsorbent for the recovery of uranium and other elements from phosphoric acid solution

C.Bernido*; 大道 英樹; 片貝 秋雄; 岡本 次郎

Sep. Sci. Technol., 23(1-3), p.35 - 47, 1988/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:40.5(Chemistry, Multidisciplinary)

放射線法によってアクリロニトリルをグラフトして得たアミドキシム型繊維状吸着剤を、リン酸からのウラン、バナジウム、チタン、鉄等の回収に用いた。

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