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論文

Current status and future plan of research and development on partitioning and transmutation technology in Japan

大井川 宏之; 湊 和生; 森田 泰治; 木村 貴海; 荒井 康夫; 辻本 和文; 西原 健司

Proceedings of 11th OECD/NEA Information Exchange Meeting on Actinide and Fission Product Partitioning and Transmutation (Internet), p.123 - 132, 2010/11

分離変換技術に関する2000年のチェックアンドレビューの後、日本では、群分離,燃料製造,核変換及び燃料サイクルの各研究分野において多くの進展があった。これに対する第2回のチェックアンドレビューが2008年から2009年にかけて行われた。2009年4月に示された最終報告書では、分離変換技術の導入意義として、(1)潜在的有害度の低減,(2)地層処分場に対する要求の軽減,(3)廃棄物処分体系の設計における自由度の増大の3点が挙げられている。また、現在の技術レベルの評価では、マイナーアクチノイド(MA)に関するデータの不足が指摘され、FBRとADSの双方についての共通な基盤としての実験データの蓄積が強く求められた。

論文

Recent research and development on partitioning and transmutation by "double-strata fuel cycle concept" in JAEA

湊 和生; 森田 泰治; 木村 貴海; 大井川 宏之; 荒井 康夫; 佐々 敏信

Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Fuel Cycle; Sustainable Options & Industrial Perspectives (Global 2009) (CD-ROM), p.504 - 512, 2009/09

原子力機構においては、分離変換技術の研究開発を20年以上に渡って行ってきている。2000年に原子力委員会による第1回のチェックアンドレビューがあり、その結果に基づいて、研究開発を進めてきた。階層型燃料サイクルによる分離変換技術の研究開発では、マイナーアクチノイドの分離研究,マイナーアクチノイド窒化物燃料の研究,核変換専用システムである加速器駆動システムの研究を行ってきた。また、分離変換技術を導入した際の放射性廃棄物処分の負担軽減についても検討した。2008年9月から2009年3月に第2回のチェックアンドレビューが行われ、今後の分離変換技術の研究開発に対して指針が出された。

論文

Fuel performance evaluation of rock-like oxide fuels

白数 訓子; 蔵本 賢一; 中野 佳洋; 山下 利之; 木村 康彦; 二瓶 康夫; 小川 徹

Journal of Nuclear Materials, 376(1), p.88 - 97, 2008/05

 被引用回数:12 パーセンタイル:32.5(Materials Science, Multidisciplinary)

Pu利用法の一つのオプションとして、現行の軽水炉中でPuをほぼ完全に燃焼させ使用済燃料を安定な廃棄物として直接処分できる岩石型燃料とその軽水炉燃焼技術の開発を進めている。この岩石型燃料の照射挙動を評価するために、照射試験を行った。試験には、イットリア安定化ジルコニア(YSZ)単相燃料,YSZ粒子をスピネルもしくはコランダム中に分散させた粒子分散型燃料,YSZ-スピネル,YSZ-コランダム,YSZ-スピネル-コランダムの均質型燃料を供した。スピネルを含む燃料は化学的に不安定であり、MgOの蒸発,燃料組織の再編成が起きることが明らかになった。燃料のスエリング挙動は燃料を粒子分散型とすることにより改善されることが確認されたが、ガス放出率は均質型燃料よりも高くなった。YSZ単相燃料のガス放出挙動と温度や燃焼度との関係は、UO$$_{2}$$燃料と類似することが明らかになった。照射試験を行った岩石型燃料のうち、YSZ単相燃料がもっとも優れた照射挙動を示した。

論文

Development of commercial variety of osteospermum by a stepwise mutagenesis by ion beam irradiation

飯塚 正英*; 木村 康夫*; 長谷 純宏; 田中 淳

JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 71, 2008/03

オステオスペルマムは、キク科の多年草で開花時期が長く、鉢物や花壇材料として生産が増加している。本研究では、オステオスペルマムのイオンビーム照射による突然変異誘発を検討した。オステオスペルマム「マザーシンフォニー」の葉片切片に炭素イオンを照射し、その後、培養により再分化個体を得て、花色及び形態を調査した。この中から黄色地にピンクの縦筋とぼかしが入り、これまでにないパステルカラーの変異個体を「ヴィエントフラミンゴ(仮称)」として品種登録出願した。元株の「マザーシンフォニー」は黄色の花弁を有するが、イオンビーム照射によって得られた変異個体は白$$sim$$黄色$$sim$$オレンジの間で変異が見られる。オステオスペルマムの花弁は表と裏で色彩が異なるが、黄色やオレンジ色で表裏同色花弁変異体が得られたことから、白色の表裏同色花弁変異体の作出を期待して、上記で得られた白色変異個体にもう一度イオンビームを照射して、完全な表裏白色花弁を誘導することを試みた。

論文

Mutation induction from osteospermum leaf cultures with ion beam irradiation

飯塚 正英*; 木村 康夫*; 長谷 純宏; 田中 淳

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 81, 2007/02

オステオスペルマムは、キク科の多年草で開花時期が長く、鉢物や花壇材料として生産が増加している。本研究では、オステオスペルマムのイオンビーム照射による突然変異誘発を検討した。オステオスペルマム「マザーシンフォニー」の葉片切片に炭素イオンを照射し、その後、培養により再分化個体を得て、花色及び形態を調査した。イオンビームの最適線量は1から5Gyであり、20Gy以上の照射では再生植物体が得られなかった。これまでに、得られた再生植物体から数千個体を育成し、花色や形態に変異のある21個体を選抜した。花色変異個体のうち、薄茶系統は、パステル調のストライプが入り、これまでの枝変わりでは発生しなかった色調の個体が得られた。このように、イオンビーム照射は、オステオスペルマムの育種に有効であった。

論文

Present status and future perspective of research and development on partitioning and transmutation technology at JAERI

大井川 宏之; 湊 和生; 木村 貴海; 森田 泰治; 荒井 康夫; 中山 真一; 西原 健司

Proceedings of International Conference on Nuclear Energy System for Future Generation and Global Sustainability (GLOBAL 2005) (CD-ROM), 6 Pages, 2005/10

原研では、原子力委員会により2000年に行われた分離変換技術に関するチェック・アンド・レビューの結果に基づき、階層型燃料サイクル概念に関する研究開発を実施してきた。このうち、群分離工程に関しては、4群群分離概念の構築に続き、より革新的な概念であるARTISTプロセスの研究を進めた。核変換用燃料に関しては、NpN, AmN等のマイナーアクチノイド窒化物燃料の調製を行い、物性測定等を実施した。照射後燃料を再処理する方法としては、高温化学処理技術の研究を実施した。加速器駆動核変換システムに関しては、加速器,鉛ビスマス,未臨界炉心についての研究開発を実施するとともに、核変換実験施設を第II期として含む大強度陽子加速器プロジェクト(J-PARC)の建設に着手した。さらに、放射性廃棄物の処理・処分に対する分離変換技術の導入効果を検討した。

報告書

原研における長寿命核種の分離変換技術に関する研究開発の現状と今後の進め方

大井川 宏之; 西原 健司; 湊 和生; 木村 貴海; 荒井 康夫; 森田 泰治; 中山 真一; 片倉 純一

JAERI-Review 2005-043, 193 Pages, 2005/09

JAERI-Review-2005-043.pdf:16.13MB

原研では、2000年3月に原子力委員会・原子力バックエンド対策専門部会の取りまとめた「長寿命核種の分離変換技術に関する研究開発の現状と今後の進め方」に基づき、階層型核燃料サイクル概念に基づく分離変換技術の研究開発を進めてきた。階層型核燃料サイクルは、群分離プロセス,核変換用燃料製造プロセス,核変換プロセス、及び、核変換用燃料処理プロセスで構成される。本報告書は、各分野における5年間の研究開発成果と今後の展望、並びに、高レベル放射性廃棄物の処理処分をはじめとする廃棄物管理方策への分離変換技術の導入効果及び導入シナリオの検討状況について取りまとめたものである。

報告書

高速炉用炭・窒化物燃料の照射後試験; 燃料ピンの破壊試験(共同研究)

岩井 孝; 中島 邦久; 菊地 啓修; 長島 久雄; 木村 康彦; 松井 寛樹; 荒井 康夫

JAERI-Research 2002-038, 69 Pages, 2003/01

JAERI-Research-2002-038.pdf:12.46MB

原研-サイクル機構共同研究として、ウラン・プルトニウム混合炭・窒化物燃料ピンを原研で作成し、高速実験炉「常陽」で照射試験を実施した。照射後試験のうちサイクル機構で実施した非破壊試験及び窒化物燃料ピンの破壊試験の結果については、既に報告されている。本報告書は、原研で実施した炭化物燃料及び窒化物燃料ピンの破壊試験の結果をまとめたものである。

報告書

JMTR照射ウラン・プルトニウム混合窒化物燃料の照射後試験; 89F-3Aキャプセル

岩井 孝; 中島 邦久; 菊地 啓修; 木村 康彦; 長島 久雄; 関田 憲昭; 荒井 康夫

JAERI-Research 2000-010, p.110 - 0, 2000/03

JAERI-Research-2000-010.pdf:20.61MB

ウラン・プルトニウム混合窒化物ペレットを充填した外径9.4mmのヘリウムボンド型燃料ピン2本を、89F-3Aキャプセルに組み込み、JMTRにおいて最高線出力73kW/mの条件で燃焼度5.5%FIMAまで照射した。約5ヶ月間冷却した後、照射キャプセルを東海研の燃料試験施設へ搬入して、計37項目の非破壊及び破壊試験を実施した。照射後の燃料ピンに有害な欠陥はなく、健全であった。FPガス放出率は約2~3%と極めて低い値であるとともに、燃料ピンの外径増加率は最大でも約0.4%に留まるという結果を得た。また、ステンレス鋼被覆管内面に有意な腐食は観察されなかった。

報告書

JTMR照射混合窒化物燃料におけるアクチノイド及び核分裂生成物の挙動; 88F-5Aキャプセル

岩井 孝; 中島 邦久; 菊地 啓修; 木村 康彦; 金井塚 文雄; 関田 憲昭; 荒井 康夫

JAERI-Research 2000-009, p.36 - 0, 2000/03

JAERI-Research-2000-009.pdf:6.16MB

JMTRにおいて最高燃焼度4.1%FIMAまで照射したウラン・プルトニウム混合窒化物燃料中のウラン、プルトニウム及び核分裂生成物の微視的な挙動を調べた。燃料ペレットのX線回折では、燃料マトリクスの格子定数が、照射前に比べて0.1~0.3%増加していたが、おもに自己照射損傷の蓄積によるものと考えられる。アクチノイド及び核分裂生成物のペレット内の分布は、おおむねペレット内での熱中性子束に依存していたが、Pdについては数$$mu$$m程度の析出が観察された。燃料と被覆管の境界に、プルトニウムとニッケルを含む介在物が観察され、若干の化学的相互作用が生じた可能性が示唆された。

報告書

JMTR照射熱安定型混合炭化物燃料中のプルトニウム及び核分裂生成物の挙動

岩井 孝; 荒井 康夫; 中島 邦久; 木村 康彦; 助川 友英; 鈴木 康文

JAERI-Research 96-066, 26 Pages, 1996/12

JAERI-Research-96-066.pdf:1.91MB

照射中の組織の安定性とFPガス放出の抑制を目的として、気孔形成剤を用いて人工的に比較的大きな気孔を導入して製造した熱安定型炭化物燃料のX線微小分析結果をまとめた。JMTRで平均燃焼度約4.4%FIMAまで照射した熱安定型ウラン・プルトニウム混合炭化物燃料中のプルトニウムについて、三二炭化物の析出に伴う偏析が観察された。FP元素については、ネオジム、パラジウム、モリブデン及びセシウムの一部の偏析を示唆する結果を得た。

報告書

JMTR照射ウラン・プルトニウム混合炭化物燃料中のプルトニウム及び核分裂生成物の挙動(84F-12Aキャプセル)

岩井 孝; 荒井 康夫; 中島 邦久; 木村 康彦; 助川 友英; 鈴木 康文

JAERI-Research 96-065, 47 Pages, 1996/12

JAERI-Research-96-065.pdf:4.1MB

高速炉用新型燃料であるウラン・プルトニウム混合炭化物燃料中のプルトニウム及び核分裂生成物の挙動をX線微小分析により調べた。試験には、JMTRにおいて4.5%FIMA及び3.7%FIMAまで照射した炭素含有量の異なる二種類の炭化物燃料ペレットを用いた。ほぼ化学量論組成をもつ燃料では、燃料と被覆材との化学的相互作用(FCCI)により生成したと考えられる数$$mu$$m厚さ程度の反応層が確認された。一方三二炭化物を含む燃料ではFCCIの兆候は見られなかった。いずれの燃料においてもクラックの回復現象が観察されたが、照射中のスエリングと再焼結によるものと推定される。

報告書

東海再処理工場から発生する廃棄物の処理と貯蔵における経験と今後の方針

松本 憲一*; 宮原 顕治; 川口 昭夫; 浅妻 新一郎; 福島 操; 庄司 賢二; 野島 康夫; 木村 憲二; 池田 整; 渋谷 淳*; et al.

PNC-TN8440 87-194, 82 Pages, 1987/08

PNC-TN8440-87-194.pdf:4.92MB

IAEA廃棄物処理処分会議(1983年5月シアトル会議)における技術発表を行うにあたって、1982年12月までの東海再処理工場の廃棄物管理実績をまとめ、今後の教育用課内資料または、廃棄物処理全般に関する説明資料として使用する。

論文

The JT-60 central control system

近藤 育朗; 木村 豊秋; 米川 出; 栗原 研一; 高橋 実; 相川 裕史; 細金 延幸; 芳野 隆治; 二宮 博正; 川俣 陽一; et al.

Fusion Engineering and Design, 5, p.69 - 84, 1987/00

 被引用回数:9 パーセンタイル:32.04(Nuclear Science & Technology)

JT-60の制御系は、電源、本体、計測装置など各構成設備毎の制御系全体を総括する全系制御設備とからなる。

報告書

プラズマ位置・形状制御系における制御性能の検討; 臨界プラズマ試験装置設計報告,59

相川 裕史; 都築 直久*; 木村 豊秋; 小方 厚; 二宮 博正; 鈴木 康夫

JAERI-M 7845, 82 Pages, 1978/09

JAERI-M-7845.pdf:2.06MB

プラズマ位置・形状制御系において、制御対象の機能、負荷、外乱の種類、要求する制御応答の速度、精度を規定し、制御性能を決定しなければならない。外乱として、各種誤差磁場を考え、制御対象の負荷変動としては、プラズマ内部インダクタンス、ポロイダル・ベータを考え、要求する制御性能をプラズマの平衡、安定性、不純物、検出器の性能などから決定した。その結果をポロイダル電源に対する要求事項としてまとめた。

口頭

Performance of a new signal processing system for a detector array

木村 敦; 小泉 光生; 藤 暢輔; 大島 真澄; 水本 元治; 後藤 淳*; 新井 康夫*; 相良 正弘*; 入 真一*; 小林 弘知*; et al.

no journal, , 

マイナーアクチノイドの核断面積を測定するため多数のBGOアンチコンプトンサプレッサーつきのGe半導体検出器からなる多重$$gamma$$線測定装置のデータ収集系の開発を実施している。従来、このような装置においてはNIM形式のモジュールを組合せてデータ収集系を構成していた。しかし、この方式では多くの費用と設置場所が必要となる。そこで、本研究においては近年急速に発展しているディジタル波形処理技術を用いて、省スペースで安価・高速の測定系を作成した。その結果、実験で使用するGe半導体検出器で従来のMCAと同程度のエネルギー分解能(2.5-2.8keV at 1.33MeV)を3.2$$mu s$$という短い不感時間で達成することができた。

口頭

イオンビーム誘発変異を用いた園芸品種の開発

飯塚 正英*; 木村 康夫*; 長谷 純宏; 田中 淳

no journal, , 

園芸作物の新品種開発を目標に、商品価値の高いオリジナル品種の作出を目指し、花の色や耐病性など既存の育種技術では困難な形質の改良をイオンビーム照射によって誘発する突然変異育種研究を実施した。これまでに、群馬県育成品種イチゴである「とねほっぺ」を材料として、炭そ病抵抗性個体の育成を目指した照射・選抜を行った。また、耐寒性のある北米産アジサイの野生種利用による新品種育成を行い、突然変異による花色発現を検討した。さらに、オオヤマツツジ,赤色系ユキヤナギ,エラチオールベゴニアなどの種子や培養葉片に照射を行い、花色変異などの変異個体を得た。また最近人気の園芸品種であるキク科の多年草,オステオスペルマムのイオンビーム照射により、これまでの枝変わりでは発生しなかった色調の変異個体が得られた。

口頭

イオンビーム照射によるオステオスペルマム突然変異の誘導

飯塚 正英*; 木村 康夫*; 長谷 純宏; 田中 淳

no journal, , 

オステオスペルマムは、キク科の多年草で開花時期が長く、鉢物や花壇材料として生産が増加している。本研究では、オステオスペルマムへのイオンビーム照射による突然変異誘発を検討した。オステオスペルマム「マザーシンフォニー」の葉片切片に炭素イオンを照射し、その後、培養により再分化個体を得て、花色及び形態を調査した。これまでに、数千個体を育成し、花色や形態に変異のある21個体を選抜した。花色変異個体のうち、薄茶系統は、パステル調のストライプが入り、これまでの枝変わりでは発生しなかった色調個体が得られた。

口頭

イオンビーム照射によるオステオスペルマム突然変異体の誘発

飯塚 正英*; 木村 康夫*; 長谷 純宏; 田中 淳

no journal, , 

オステオスペルマムは南アフリカ原産のキク科の多年草で開花時期が長く、花壇材料として欧米で人気が高い。多花性で鮮やかな色彩からコンテナや鉢物として日本でも生産が増加している。通常の交配のほか、栽培中の枝変わりから新品種が育成されることがあるが、人為的な突然変異を加えることによりさらに効率的な変異誘導が期待される。本研究では、オステオスペルマム培養葉片にイオンビームを照射し、再分化した個体から変異体を選抜し、さまざまな変異体を獲得することができたので報告する。オステオスペルマム葉片は、$$^{12}$$C$$^{5+}$$では10Gy、$$^{12}$$C$$^{6+}$$では20Gy以上になるとそれぞれ不定芽の発生が認められなかった。変異個体作出には再生率があまり低下しない1$$sim$$5Gyの照射が有効と考えられ、この線量を段階的に照射した葉片から誘導した再分化個体を育成した。これまでに約3000個体を育成し、形態や花色に変異がある39個体を選抜した。変異個体の内訳は花色変異が濃黄系10,淡黄系5,オレンジ系9,白2,その他4で、草姿変異はわい性8,斑入り1であった。花色変異率は$$^{12}$$C$$^{5+}$$で1.3%、$$^{12}$$C$$^{6+}$$で0.6%、草姿変異率は$$^{12}$$C$$^{5+}$$で0.3%、$$^{12}$$C$$^{6+}$$で0.3%となり、$$^{12}$$C$$^{5+}$$の変異誘導率が高かった。元株の「マザーシンフォニー」は黄色の舌状花を有するが、得られた変異個体は白$$sim$$黄色$$sim$$オレンジの間で変異が見られ、中にはパステル調でストライプが入り、これまでの枝変わりでは発生しなかった花色個体も得られた。

口頭

イオンビーム照射による段階的変異形質付与を利用したオステオスペルマム実用品種の開発

飯塚 正英*; 木村 康夫*; 長谷 純宏; 田中 淳

no journal, , 

オステオスペルマムは、キク科の多年草で開花時期が長く、鉢物や花壇材料として生産が増加している。本研究では、オステオスペルマムのイオンビーム照射による突然変異誘発を検討した。オステオスペルマム「マザーシンフォニー」の葉片切片に炭素イオンを照射し、その後、培養により再分化個体を得て、花色及び形態を調査した。この中から黄色地にピンクの縦筋とぼかしが入り、これまでにないパステルカラーの変異個体を「ヴィエントフラミンゴ(仮称)」として品種登録出願した。元株の「マザーシンフォニー」は黄色の花弁を有するが、イオンビーム照射によって得られた変異個体は白$$sim$$黄色$$sim$$オレンジの間で変異が見られる。オステオスペルマムの花弁は表と裏で色彩が異なるが、黄色やオレンジ色で表裏同色花弁変異体が得られたことから、白色の表裏同色花弁変異体の作出を期待して、上記で得られた白色変異個体にもう一度イオンビームを照射して、完全な表裏白色花弁を誘導することを試みた。

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