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論文

History and current Status of Development of Gas Centrihuge Uranium Enrichment Technology

高橋 司; 甲斐 常逸; 山本 文雄; 矢戸 弓雄; 柴田 朋文

6th Workshop on Separation Phenomena, 0 Pages, 1998/00

動燃事業団におけるウラン濃縮用遠心分離機の開発は、初期数年間の雌伏期を経て、急速に立ち上がり、C-1、C-2カスケード試験装置によりカスケード試験を行い、パイロットプラント、原型プラントを経て、民間の商甲ウラン濃縮工場にその成果が結実した。この基本路線を進んだのは金属胴遠心分離機であったが、より高性能の遠心分離機を目指して、複合材料胴の遠心分離機の開発も並行して進め、現在は更に高度化機の開発、先導的な技術開発として先導機の開発を進めている。

論文

Uranium Isotope Exchange between Gaseous UF$$_{6}$$ and Solid UF$$_{5}$$

矢戸 弓雄

Journal of Nuclear Science and Technology, 33(10), p.758 - 766, 1996/00

分子法の捕集装置内で問題となるUF6とUF5の間の同位体交換の評価精度を上げるため、同位体の物質収支を満たし、UF6密度、粒子径の効果を含めた新しい反応速度式を衝突論に基づいて導出した。本速度式に基づき、同位体交換実験データから交換反応パラメータを求め従来結果と比較し、従来の速度式の限界等を明確にした。UF6密度、粒径の効果が含まれていること、物質収支が常に満たされるなどの特徴を利用して、高密度-低密度、サブミクロン粒子-ミクロン粒子による交換反応挙動を評価した結果、分子法の捕集法に近いと考えられる条件下では、固体UF5の濃縮度変化は殆ど無視できると考えられる事が示された。なお、解析等に使用したデータ、条件は全て公開されたものに限っている。

報告書

実験データの最適フィッティング技法入門

矢戸 弓雄

PNC-TN1460 94-001, 141 Pages, 1994/04

PNC-TN1460-94-001.pdf:3.79MB

(1)本書は動燃事業団の研究開発を担う若手研究者を対象とした「最適データフィッティング技法」への入門テキストである。(2)実験研究者が習得すべき基本的な技能とも言われるデータフィッティング法には、幾つかの方法があるが、Taylor1次微分補正法に基づく「非線型フィッティング法」は使い慣れれば、適用範囲の広さ、測定精度を忠実に反映できるなどの点で多くの利点をもっていることを実際の応用例の紹介によって説明した。(3)本テキストは単なる解説書ではなく、実際に使える「データフィッティングマニュアル」の性格をもたせるよう配慮した。本書で取り上げた(例題)や(実例)などのデータフィッティング例は全て本書に記載したプログラム(あるいは本書の巻末に綴じ込んであるフロッピーディスク)を使って読者自らが確認できるようになっている。また.これらプログラムは各章の終わりに出題した (問題)を解いたり、読者自身の実験データを解析するのにも利用できよう。(4)本テキストの副題は「実験研究者のための現象解明力増強テキスト」であるが、データフィッティングのもう一つの重要な側面は、実験研究者が測定に使っている測定機器あるいは測定の物差し(温度スケール、圧力スケールなど)そのものの精度を研究者自らが評価するために不可欠な道具であるという点である。本テキストでは、データフィッティングのこのような応用例についても紹介している。

論文

広がる安定同位体の利用; VII.宇宙物理、素粒子物理、核医学、量子科学おける安定同位体の利用

矢戸 弓雄; 米川 茂; 須藤 収; 山口 大美

日本原子力学会誌, 35(11), 967 Pages, 1993/11

None

報告書

宇宙物理,素粒子物理,核医学,量子力学等における安定同位体の利用

山口 大美; 須藤 収; 米川 茂; 矢戸 弓雄

PNC-TN1420 93-009, 16 Pages, 1993/07

PNC-TN1420-93-009.pdf:0.31MB

水素、炭素、窒素といった軽元素の同位体は、原子力、医学、生物学、農業、化学分析等広い分野にわたって利用されており、大量に供給する体制も整っている。一方中、重元素の同位体は利用分野が限定されており、また必ずしも商業ベースの供給体制が確立しているわけではないのが実情である。ここでは天体物理学、素粒子物理学、医学(診断)等の分野での中、重元素の安定同位体の利用状況について述べる。

報告書

相平衡同位体効果に関する分子運動論的研究

矢戸 弓雄

PNC-TN1410 92-050, 25 Pages, 1992/06

PNC-TN1410-92-050.pdf:0.61MB

(1)NやCなど軽元素の同位体分離法として重要な蒸留法について、その分離係数を予察する基礎を構築するため、相平衡同位体効果を分子運動論的に検討した。(2)蒸留法における同位体分離係数は、凝縮相における並進運動を束縛する力とこれによって生じる回転運動を束縛する力及び分子内振動によって表現することができる。得られた表現式は従来の格子振動モデルに比べ、決定すべき分子間力パラメータが少なく(3パラメータ)、また分子運動を具体的にイメージできるものとなっている。(3)N/SUB2/Oの4つの同位体異性体の蒸気圧データ、及びHClとDClの凝縮状態における回転振動スペクトルから分子間パラメータを決定した。(4)ここで対象とした直線多原子分子(N/SUB2/O、HCl)の並進運動及び回転連動に伴う平均振幅を他の分子のそれと比べた結果、同じ換算温度で比較すれば、並進振幅は分子の種類、重さ、大きさによらず一定であり、対応状態の原理があてはまることが明らかとなった。(5)上の結果を用いて、実験値との比較が可能なO/SUB2、Cl/SUB2について分離係数を推定し、実験結果をよく再現することを確認した。

論文

URANIUM ISOTOPE EXCHANGE BETWEEN UF5 AND UF6

矢戸 弓雄; 船坂 英之

日本原子力学会誌, 29(3), p.296 - 299, 1992/00

(1)UF5とUF6の間のウラン同位体交換反応速度式について解析解を導出し、数値解析結果と比較することによって、その適用限界を調べた。解析的手法を用いれば、試験結果から交換反応速度パラメータを比較的簡単に求めることが可能であり、サンプリングの影響が無視できない場合でも、反応速度定数k及び固体UF5の表面分子数Mの決定には十分有効であることが分かった。(2)交換反応実験の結果から得られた交換反応速度パラメータはGrigor'evらの結果とよく一致し、固体UF5表面分子とUF6ガスとの交換反応はかなり速い反応であることが確かめられた。しかし、深層UF5の交換反応速度はGrigor'evらの得た結果と大きく異なり、極めて遅い反応であることが分かった。

論文

ISOTOPE EFFECT IN MOLECULAR ROTATION OF HYDROGEN CHLORIDE IN CONDENSED PHASE

矢戸 弓雄

日本原子力学会誌, 29(8), p.768 - 778, 1992/00

(1)液体及び固体状態のHCl及びDClの赤外吸収スペクトルの測定を行い、同位体分子の重心位置の違いに伴う回転運動の違いを調べた。(2)得られたスペクトルをGordon方法によってモーメント解析した結果、凝縮相における塩化水素分子の回転運動は周囲の分子によって強く束縛されていること、また重心位置で測定すると、DClに作用する平均自乗トルクはHClに作用するトルクよりも約10%小さいことが分かった。(3)相平衡における同位体効果の解析を併せ行うことによって、同位体分子に作用する平均自乗偶力の違いは回転-並進相互作用によるものであることを示した。(4)また、対応状態側から分子の回転運動に伴う平均振幅についての議論を行った。

報告書

パラ水素ラマンレーザーの高効率化研究-光学部品の最適化,ビーム交差効果の影響の把握

宮本 泰明; 長谷川 信; 矢戸 弓雄

PNC-TN8410 91-259, 27 Pages, 1991/10

PNC-TN8410-91-259.pdf:0.46MB

(1) 光学部品の最適化をはかり、ストークス光出力及びラマン変換効率を増大する。(2) ビーム交差効果の影響を実験的に把握する。ラマンセル入射窓材の違いによる入出力エネルギー特性を観測する。波形測定によりビーム交差効果のラマン変換効率に及ぼす影響を把握する。(1) ラマンレーザーの入射窓材としてARコートZnSeを使用可能とし、その結果ストークス光出力1.3J、変換効率約29%を得た。(2) ラマン変換に伴い、自己ビーム回析効果が発生することを見出した。(3) ラマン変換が完全に飽和する領域では、ストークス光の直前・直後の未変換ポンプ光のビーム交差効果がラマン変換効率に大きな影響を与えることを確認した。光学部品での損失を少なくすることによってラマン変換効率を増加できることを確認した。また、ビーム交差効果を有効活用可能な光路設計により、ラマン変換効率を増大できることを確認した。

報告書

分子レーザー法ウラン濃縮レーザーシステムの開発ー動燃技報No.77別刷

長谷川 信; 宮本 泰明; 田中 拓; 川越 浩; 藤原 重徳; 松田 瑛; 矢戸 弓雄

PNC-TN8410 91-090, 11 Pages, 1991/03

PNC-TN8410-91-090.pdf:0.48MB

動燃事業団は,分子レーザ法ウラン濃縮の開発を昭和63年度から理化学研究所の協力を得て進めてきた。そして100HZレーザシステムによる工学的原理実証を目的した試験装置の建設し,調整運転に入っている。この装置の開発で特に重要課題となるのは,分離に必要な16マイクロメートルレーザ光を作る100HZレーザシステムとレーザ光を利用して分離を行うプロセスシステムである。本報では,本装置の主要構成機器要素である,1)10マイクロメートルレーザ光を放射する炭酸ガスレーザシステム,2)10マイクロメートルレーザ光を16マイクロメートルに波長変換するラマンレーザステムについて,これまでのシステム開発の現状と工学実証試験装置の概要を紹介した。

報告書

燃料サイクルフロントエンド〔1〕 ウラン資源・ウラン製錬およびウラン濃縮〔問題と解答例〕教育資料〔2〕

矢戸 弓雄; 田中 拓

PNC-TN8420 91-010, 37 Pages, 1990/12

PNC-TN8420-91-010.pdf:0.71MB

燃料サイクルフロントエンド〔1〕(教育資料1)に出題した問題の解答例を示したものである。

報告書

燃料サイクルフロントエンド〔1〕 ウラン資源・ウラン製錬およびウラン濃縮教育資料〔1〕

矢戸 弓雄; 田中 拓

PNC-TN8420 91-009, 98 Pages, 1990/12

PNC-TN8420-91-009.pdf:5.39MB

新入職員の導入教育及び職員の再教育用のテキストとして、ウラン資源,ウラン製錬及びウラン濃縮について概説したものである。

報告書

ハライド系銅蒸気レーザの高効率化の研究(3)

大内 和美*; 矢戸 弓雄*; 笹尾 信之*; 藤井 寛一*

PNC-TN8410 88-063, 47 Pages, 1988/12

PNC-TN8410-88-063.pdf:0.75MB

1.目的 ウラン濃縮,光化学,医療関係から現在注目されている銅蒸気レーザの高効率化を目的とする。2.方法 ハライド系銅(Cucl,CuBr,Cul等)は,金属に比べ低い融点を持つため低温度でレーザ発振が可能になり,またこのためレーザ放電管の断熱構造が簡単になる利点を持つ。このハライド系銅を放電管内に一様に置き,放電自身の熱により蒸気化させ,レーザ発振させた。 3.内容 1)塩化第一銅を用いた場合のレーザ出力特性 2)臭化第一銅を用いた場合のレーザ出力特性 3)高操り返しパルス放電を用いた場合のレーザ出力特性 4)レーザビーム強度の強度分布 5)光パルス波形の温度変化 4.結果 1)塩化第一銅よりも臭第一銅の方が高出力を得た。 2)最大レーザ出力は,14KV,35KHz,40Torrの下で13.6Wを得た。 3)レーザビームの強度分布は,40-H-のFでボーンエフェクトの影響からガウシャン分布となった。

報告書

レーザー応用研究成果報告書(I)

笹尾 信之*; 矢戸 弓雄*; 島崎 善広*; 須藤 收*; 山口 大美; 川越 浩*; 大内 和美*

PNC-TN8410 88-030, 218 Pages, 1988/04

PNC-TN8410-88-030.pdf:6.65MB

フロンティアグループ内のレーザー応用研究グループでは,レーザー技術の導入によって,核燃料サイクルの高度化をはかるため,各種の応用研究及び調査研究を行った。 研究テーマは, 1.低温型銅蒸気レーザー(CVL)高効率化の研究 2.レーザー用高速パルススイッチング電源の設計開発研究 3.再処理不溶解残渣中の白金族元素のレーザー同位体分離研究 4.CLEO法IQEC(1987)に見るレーザー応用の現状(海外出張報告) 5.再処理オフガス有用同位元素のレーザー同位体分離(基礎試験のための調査報告) 6.自由電子レーザーに関する調査研究である。 各研究テーマの要旨は,本文中に各部ごとに記した。

論文

CURRENT STATUS OF PNC'S MLIS PROGRAM

須藤 収; 長谷川 信; 矢戸 弓雄; 岸本 洋一郎; 笹尾 信之

'92 Third Int.Workshop onSeparation Phenomena in, , 

事業団における分子レーザー法ウラン濃縮技術開発についてレビューしたもので、基礎研究、工学実証試験装置濃縮試験結果の概要について述べている。本内容は、"Third International Workshop on Separation Phenomena in Liguids and Gases"で発表したものをProceeding用にまとめたものである。

論文

CURRENT STATUS OF PNC'S MLIS PROGRAM

須藤 収; 長谷川 信; 島崎 善広; 岸本 洋一郎; 笹尾 信之; 矢戸 弓雄

92' Third Intern. Workshop on Separation Phenomena, , 

None

論文

応用高温化学研究専門委員会報告書-2燃料濃縮

矢戸 弓雄

日本原子力学会誌, 39(1), , 

ウラン濃縮動向について、公表されている範囲内で開設した。

論文

レーザーエネルギーの原子力分野への応用

矢戸 弓雄; 岸本 洋一郎; 河田 東海夫; 中野 啓昌

オプトロニクス, (1), 104-1 Pages, 

レ-ザ-エネルギ-の原子力への応用として重要と考えられる。(1)同位体分離(2)レ-ザ-除染・解体(3)レ-ザ-加速器(4)単色$$gamma$$線源の分野への応用について,一般文献に記載された内容の範囲で概説した。

論文

URANIUM ISOTOPE EXCHANGE BETWEEN GASEOUS UF6 AND SOLID UF5

矢戸 弓雄; 須藤 収; 岸本 洋一郎

Proceedings of 4th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-4), 4th(4), 257 Pages, 

None

論文

Uranium Isotope Exchange between Gaseous UF6 and Solid UF5 OHP資料

矢戸 弓雄; 須藤 収; 船坂 英之; 岸本 洋一郎; 笹尾 信之

Proceedings of 4th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-4), 4, , 

公開資料(上記)の内容をOHPとしてまとめたものである。

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