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報告書

平成30年度核燃料サイクル工学研究所放出管理業務報告書(排水)

中野 政尚; 藤井 朋子; 永岡 美佳; 井上 和美; 小池 優子; 山田 椋平; 吉井 秀樹*; 大谷 和義*; 檜山 佳典*; 菊地 政昭*; et al.

JAEA-Review 2019-045, 120 Pages, 2020/03

JAEA-Review-2019-045.pdf:2.54MB

本報告書は、原子力規制関係法令を受けた「再処理施設保安規定」、「核燃料物質使用施設保安規定」、「放射線障害予防規程」、「放射線保安規則」及び「茨城県等との原子力施設周辺の安全確保及び環境保全に関する協定書」、「水質汚濁防止法」並びに「茨城県条例」に基づき、平成30年4月1日から平成31年3月31日までの期間に日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所から環境へ放出した放射性排水の放出管理結果をとりまとめたものである。再処理施設, プルトニウム燃料開発施設をはじめとする各施設からの放射性液体廃棄物は、濃度及び放出量ともに保安規定及び協定書等に定められた基準値を十分に下回った。

論文

Conceptual study on parasitic low-energy RI beam production with in-flight separator BigRIPS and the first stopping examination for high-energy RI beams in the parasitic gas cell

園田 哲*; 片山 一郎*; 和田 道治*; 飯村 秀紀; Sonnenschein, V.*; 飯村 俊*; 高峰 愛子*; Rosenbusch, M.*; 小島 隆夫*; Ahn, D. S.*; et al.

Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2019(11), p.113D02_1 - 113D02_12, 2019/11

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Physics, Multidisciplinary)

理化学研究所の不安定核ビーム施設(RIBF)では、入射核破砕反応や核分裂で生成される多くの核種からインフライト分離装置(BigRIPS)を用いて実験対象の核種を分離している。しかるに、分離された残りの核反応生成物の中にも核構造から興味深い多くの不安定核が含まれている。これらをBigRIPSから取り出して研究することができれば、RIBFの有効利用につながる。そこで、BigRIPS内に設置したガスセル中で核反応生成物を停止させてレーザーでイオン化して引き出す装置(PALIS)を開発中である。開発の一環として、RIBFの$$^{78}$$Krビームの破砕反応により生成する$$^{67}$$Se近傍の不安定核をガスセル中で停止させる実験を行なった。実験結果は破砕反応の模型計算の予測とよく一致し、ガスセル中での停止効率は約30%と評価された。この結果を基に、次のステップとして、停止した核反応生成物をガスセルから引き出すことを行う。

報告書

平成29年度核燃料サイクル工学研究所放出管理業務報告書(排水)

中野 政尚; 藤田 博喜; 水谷 朋子; 永岡 美佳; 井上 和美; 小池 優子; 山田 椋平; 吉井 秀樹*; 檜山 佳典*; 大谷 和義*; et al.

JAEA-Review 2018-028, 120 Pages, 2019/02

JAEA-Review-2018-028.pdf:2.69MB

本報告書は、原子力規制関係法令を受けた「再処理施設保安規定」、「核燃料物質使用施設保安規定」、「放射線障害予防規程」、「放射線保安規則」及び「茨城県等との原子力施設周辺の安全確保及び環境保全に関する協定書」、「水質汚濁防止法」並びに「茨城県条例」に基づき、平成29年4月1日から平成30年3月31日までの期間に日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所から環境へ放出した放射性排水の放出管理結果をとりまとめたものである。再処理施設, プルトニウム燃料開発施設をはじめとする各施設からの放射性液体廃棄物は、濃度及び放出量ともに保安規定及び協定書等に定められた基準値を十分に下回った。

報告書

平成28年度核燃料サイクル工学研究所放出管理業務報告書(排水)

中野 政尚; 藤田 博喜; 永岡 美佳; 井上 和美; 小池 優子; 吉井 秀樹*; 檜山 佳典*; 大谷 和義*; 菊地 政昭*; 坂内 信行*; et al.

JAEA-Review 2017-037, 119 Pages, 2018/03

JAEA-Review-2017-037.pdf:2.58MB

本報告書は、原子力規制関係法令を受けた「再処理施設保安規定」、「核燃料物質使用施設保安規定」、「放射線障害予防規程」、「放射線保安規則」及び「茨城県等との原子力施設周辺の安全確保及び環境保全に関する協定書」、「水質汚濁防止法」並びに「茨城県条例」に基づき、平成28年4月1日から平成29年3月31日までの期間に日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所から環境へ放出した放射性排水の放出管理結果をとりまとめたものである。再処理施設, プルトニウム燃料開発施設をはじめとする各施設からの放射性液体廃棄物は、濃度及び放出量ともに保安規定及び協定書等に定められた基準値を十分に下回った。

報告書

平成27年度核燃料サイクル工学研究所放出管理業務報告書(排水)

中野 政尚; 藤田 博喜; 河野 恭彦; 永岡 美佳; 井上 和美; 吉井 秀樹*; 大谷 和義*; 檜山 佳典*; 菊地 政昭*; 坂内 信行*; et al.

JAEA-Review 2017-001, 115 Pages, 2017/03

JAEA-Review-2017-001.pdf:3.57MB

本報告書は、原子力規制関係法令を受けた「再処理施設保安規定」、「核燃料物質使用施設保安規定」、「放射線障害予防規程」、「放射線保安規則」及び「茨城県等との原子力施設周辺の安全確保及び環境保全に関する協定書」、「水質汚濁防止法」並びに「茨城県条例」に基づき、平成27年4月1日から平成28年3月31日までの期間に日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所から環境へ放出した放射性排水の放出管理結果をとりまとめたものである。再処理施設、プルトニウム燃料開発施設をはじめとする各施設からの放射性液体廃棄物は、濃度及び放出量ともに保安規定及び協定書等に定められた基準値を十分に下回った。

報告書

平成26年度核燃料サイクル工学研究所放出管理業務報告書(排水)

渡辺 均; 中野 政尚; 藤田 博喜; 河野 恭彦; 井上 和美; 吉井 秀樹*; 大谷 和義*; 檜山 佳典*; 菊地 政昭*; 坂内 信行*; et al.

JAEA-Review 2015-030, 115 Pages, 2015/12

JAEA-Review-2015-030.pdf:25.28MB

本報告書は、原子力規制関係法令を受けた「再処理施設保安規定」、「核燃料物質使用施設保安規定」、「放射線障害予防規程」、「放射線保安規則」及び「茨城県等との原子力施設周辺の安全確保及び環境保全に関する協定書」、「水質汚濁防止法」並びに「茨城県条例」に基づき、平成26年4月1日から平成27年3月31日までの期間に日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所から環境へ放出した放射性排水の放出管理結果をとりまとめたものである。再処理施設、プルトニウム燃料開発施設をはじめとする各施設からの放射性液体廃棄物は、濃度及び放出量ともに保安規定及び協定書等に定められた基準値を十分に下回った。

論文

水管ボイラー燃焼室内堆積物除去技術の開発

川崎 一男; 石山 道; 西野 将平; 青木 勝*

ボイラ研究, (391), p.8 - 14, 2015/06

重油のように硫黄を含む燃料を使用するボイラーは、燃焼過程で硫黄分を含んだ燃焼灰が堆積し、堆積物に水分等が含まれるとその水分が腐食性の水溶液となり、水管に腐食(硫酸腐食)が発生しやすい。腐食が発生した水管の一般的な処置としては、施栓処置または部分抜管(交換)等が実施されているが、今回開発した技術は、根本的な原因である堆積物の除去に主眼を置き、腐食発生の抑制を図り、ボイラーの健全性を確保するものである。

報告書

平成25年度核燃料サイクル工学研究所放出管理業務報告書(排水)

渡辺 均; 中野 政尚; 藤田 博喜; 河野 恭彦; 井上 和美; 吉井 秀樹*; 大谷 和義*; 檜山 佳典*; 後藤 一郎*; 木部 智*; et al.

JAEA-Review 2014-040, 115 Pages, 2015/01

JAEA-Review-2014-040.pdf:4.26MB

本報告書は、原子力規制関係法令を受けた「再処理施設保安規定」,「核燃料物質使用施設保安規定」,「放射線障害予防規程」,「放射線保安規則」及び「茨城県等との原子力施設周辺の安全確保及び環境保全に関する協定書」,「水質汚濁防止法」並びに「茨城県条例」に基づき,平成25年4月1日から平成26年3月31日までの期間に日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所から環境へ放出した放射性排水の放出管理結果をとりまとめたものである。再処理施設, プルトニウム燃料開発施設をはじめとする各施設からの放射性液体廃棄物は、濃度及び放出量ともに保安規定及び協定書等に定められた基準値を十分に下回った。

論文

水管ボイラの水浸式超音波探傷検査(UT)による保守

石山 道; 川崎 一男; 三浦 博人*

日本保全学会第11回学術講演会要旨集, p.33 - 36, 2014/07

核燃料サイクル工学研究所にはボイラが4基設置されており、設置後20年経過している。平成23年12月には、ボイラ水の漏えいが発生し、水管を調査したところ、対流蒸発缶の1本に腐食による貫通孔が発見された。その際、隣接する対流蒸発管2本に貫通までは至らないものの、同様なピットがあることを確認した。そこで、水管の減肉状況を確認するため、水浸式超音波探傷検査(UT)を実施した。その結果、減肉箇所は水ドラム管端部からベンド部手前までの範囲に集中しており、燃焼灰などが堆積している箇所であった。よって、水管の減肉は、堆積物に水分が含まれることで発生する腐食性の水溶液による硫酸腐食(局部腐食)が原因と推定する。

論文

Nitrogen $$K$$-edge soft X-ray natural circular dichroism of histidine thin film

泉 雄大; 田中 真人*; 谷川 能章*; 田邊 真依子*; 桃木 洋平*; 岩井 美樹*; 武中 駿*; 石山 公啓*; 黒木 美沙*; 室 隆桂之*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 502(1), p.012038_1 - 012038_4, 2014/04

 被引用回数:0 パーセンタイル:100

We report natural circular dichroism (NCD) spectrum of an amino acid, L-histidine, thin film in the nitrogen $$K$$-edge energy region. Three positive NCD peaks were observed at 399.9, 401.5, and around 407 eV. The first two peaks were assigned to the 1$$s$$ $$rightarrow$$ $$pi$$$$^{*}$$ transition of the nitrogen atoms in imidazole ring and the other was assigned to the 1$$s$$ $$rightarrow$$ $$pi$$$$^{*}$$ transition of the nitrogen atoms in imidazole ring and amino group. Imidazole ring and amino group are positioned at the side chain distant from and next to the asymmetric carbon, respectively. This result suggests that NCD spectroscopy in the soft X-ray region can selectively pick up the information on local structure around specific atoms, regardless of the position of atoms in molecules. It is interesting in view of application of NCD spectroscopy in the soft X-ray region to investigation of protein structures

報告書

平成24年度核燃料サイクル工学研究所放出管理業務報告書(排水)

住谷 秀一; 渡辺 均; 宮河 直人; 中野 政尚; 藤田 博喜; 河野 恭彦; 井上 和美; 吉井 秀樹; 大谷 和義*; 檜山 佳典*; et al.

JAEA-Review 2013-041, 115 Pages, 2014/01

JAEA-Review-2013-041.pdf:19.01MB

本報告書は、原子力規制関係法令を受けた「再処理施設保安規定」、「核燃料物質使用施設保安規定」、「放射線障害予防規程」、「放射線保安規則」及び「茨城県等との原子力施設周辺の安全確保及び環境保全に関する協定書」、「水質汚濁防止法」並びに「茨城県条例」に基づき、平成24年4月1日から平成25年3月31日までの期間に日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所から環境へ放出した放射性排水の放出管理結果をとりまとめたものである。再処理施設、プルトニウム燃料開発施設をはじめとする各施設からの放射性液体廃棄物は、濃度及び放出量ともに保安規定及び協定書等に定められた基準値を十分に下回った。

論文

水管ボイラー対流蒸発管における腐食孔の発生とその原因

川崎 一男; 石山 道; 薄井 正弘*; 村上 敏則*

ボイラ研究, (382), p.26 - 33, 2013/12

平成23年12月、日常点検において停止中の水管ボイラー1基の水面が通常より低下していることを発見した。開放点検したところ燃焼室内に約2m$$^{3}$$の水が溜まっており、蒸気ドラム,水ドラム及び全水管を調査した結果、対流蒸発管の1本に腐食によって貫通した孔があること、隣接する対流蒸発管2本に貫通までには至らないものの、同様なピットがあることを確認した。貫通孔及びピット状損傷の発生原因を調査するため、腐食箇所を切り出し、外面・内面等のマクロ観察,ミクロ観察,表面・断面の元素分析及び化学成分分析等を行った。また、水ドラム上部(対流蒸発管下部)の堆積物については、元素分析,組成分析及び結晶性物質分析等を行った。この結果、貫通孔及びピット状損傷の原因は、水ドラム上部の堆積物に水分が含まれることで硫酸イオンを多く含有する強酸性の水溶液ができ、また堆積物中に入り込んだ硫酸ガスが低温時に凝縮することで硫酸水が堆積物中に生成され、これら腐食性の水溶液による硫酸腐食(局部腐食)であると推定した。

論文

Development of a resonant laser ionization gas cell for high-energy, short-lived nuclei

園田 哲*; 和田 道治*; 富田 英生*; 坂本 知佳*; 高塚 卓旦*; 古川 武*; 飯村 秀紀; 伊藤 由太*; 久保 敏幸*; 松尾 由賀利*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 295, p.1 - 10, 2013/01

 被引用回数:19 パーセンタイル:10.52(Instruments & Instrumentation)

ガスセル中でのレーザー共鳴イオン化を用いた新しいタイプのイオン源を開発した。このイオン源は、ガスセル中に入射した放射性核種の原子を、レーザーでイオン化して、オンラインで質量分離するためのものである。このイオン源の特長は、ガスセルからイオンを引き出す出口に六極イオンガイドを付けて差動排気することにより、同位体分離装置を高真空に保ちながらガスセルの出口径を大きくした点にある。これによって、ガス中でイオン化されたイオンの引出し時間が短くなり、より短寿命の放射性核種の分離が可能となった。このイオン源は、理化学研究所の放射性イオンビーム施設(RIBF)で使用される予定である。

論文

共同溝暑熱環境最適化への取り組み,1; 蒸気配管放散熱量の改善

石山 道; 川崎 一男; 松本 岳也; 寺田 秀行; 菊池 明夫; 溝口 剛*; 池田 博之*

日本保全学会第8回学術講演会要旨集, p.82 - 87, 2011/10

核燃料サイクル工学研究所構内の共同溝には、所内各施設へ供給する電気,水(上水・工業用水)及び蒸気等、ユーティリティにかかわる配線及び配管等が設置されている。共同溝内は、蒸気配管が設置されていることから配管等からの放熱により暑熱環境にある。調査の結果、小口径バルブ周辺の保温材の未設置部分及び蒸気配管保温材の表面からの放熱が多いため、高温環境となることが判明した。このため、小口径弁でも適用できるフレキシブルな保温材の採用と蒸気配管への保温材の追加施工をすることで、配管等からの放熱を低減させることができた。本報告では、共同溝内の温度分布の調査,熱源の特定及び取り組んだ改善策について述べる。

論文

ボイラー給水処理設備における水処理剤の変更

石山 道; 川崎 一男; 浅野 直紀

ボイラ研究, (366), p.9 - 15, 2011/04

ボイラーの給水処理における脱酸素剤として、ヒドラジンは広く使用されており、核燃料サイクル工学研究所においてもボイラーを設置した平成7年当初から約15年間にわたり継続使用してきた。しかしながら、平成18年3月31日に厚生労働省から「ヒドラジン及びその塩並びにヒドラジン-水和物による健康障害を防止するための指針」が発出され、ヒドラジン類による労働者の健康障害を防止するために事業者が講ずべき措置が定められた。これを機に、当研究所では脱ヒドラジンへの取り組みを開始した。変更にあたっては、代替品の種類や使用実績等の調査,プロセスへの影響等を評価し、代替品の選定を行った。また、代替品を用いた試運転等を行い、プロセスへの影響や効果の確認,排水基準への適合性等を評価した。これらの結果を総合的に判断し、平成22年1月にヒドラジンから代替品に変更し、代替品での給水処理を開始した。ここでは、これらの取り組みのうち、変更前の評価等の内容と変更後の結果について報告する。

論文

ボイラー給水処理設備における運転手法の開発; ヒドラジンに代わる脱酸素剤の選定

石山 道; 川崎 一男; 浅野 直紀

ボイラ・ニュース, (735), P. 6, 2010/09

ボイラーの給水処理における脱酸素剤として、ヒドラジンは広く使用されており、原子力機構核燃料サイクル工学研究所においてもボイラを設置した平成7年当初から約15年間にわたり継続使用してきた。しかしながら、平成18年3月31日に厚生労働省から「ヒドラジン及びその塩並びにヒドラジン-水和物による健康障害を防止するための指針」が発出され、ヒドラジン類による労働者の健康障害を防止するために事業者が講ずべき措置が定められた。これを機に、当研究所では脱ヒドラジンへの取り組みを開始した。変更にあたっては、代替品の種類や使用実績等の調査,プロセスへの影響等を評価し、代替品の選定を行った。また、代替品を用いた試運転等を行い、プロセスへの影響や効果の確認、排水基準への適合性等を評価した。これらの結果を総合的に判断し、平成22年1月にヒドラジンから代替品に変更し、代替品での給水処理を開始した。ここでは、これらの取り組みのうち、変更前の評価等の内容と変更後の結果について報告する。

報告書

ボイラ設備の管理,環境保全及び省エネルギ活動

石山 道; 浅野 直紀; 川崎 一男

JAEA-Technology 2009-066, 79 Pages, 2010/02

JAEA-Technology-2009-066.pdf:15.64MB

核燃料サイクル工学研究所工務技術室が所掌する中央運転管理室(ボイラ設備)は、再処理施設及びプルトニウム燃料製造施設をはじめとする所内各施設で使用する蒸気を製造・供給している。本ボイラ設備は、「労働安全衛生法」及びその他関係法令はもとより、「核原料物質,核燃料物質及び原子炉の規制に関する法律」の適用も受けており、二重規制に基づく管理活動が必要である。これらの規制を受ける中で、蒸気発生プロセスの改善や添加剤の変更等を試みながら、環境負荷の低減やエネルギ使用量の低減に努めてきた。また、品質保証活動により業務の適正化を進めてきた。本報告は、これまでのボイラ設備にかかわる管理活動,環境保全活動,省エネルギ活動及び今後の取り組みなどについて報告する。

論文

Study of stellar reactions in explosive hydrogen burning with CRIB

久保野 茂*; 寺西 高*; 野谷 将広*; 山口 英斉*; 齋藤 明登*; He, J. J.*; 若林 泰生*; 藤川 尚志*; Amadio, G.*; 馬場 秀忠*; et al.

Nuclear Physics A, 758, p.733 - 736, 2005/07

CRIBからの短寿命核ビーム$$^{17}F$$を用いて陽子非弾性散乱を測定した。これにより爆発的水素燃焼過程を理解するうえで重要な$$^{14}O(alpha,p)^{17}F$$における共鳴状態の核物理パラメタを求めた。$$^{23}Mg$$ビームによる非弾性散乱実験の結果も合わせて報告する。

論文

アルミナ分散強化銅の高性能コンパクト熱交換器用プレートフィン加工性シミュレーション解析と加工試験

石山 新太郎; 武藤 康; 西井 崇*; 笠羽 道博*

日本金属学会誌, 65(6), p.524 - 533, 2001/06

高温発電システムの熱交換器用薄版矩形細密プレートフィンに高強度・高熱伝導性アルミナ分散同材料(AL-25)を適用するためAl-25薄板の細密フィン加工技術の確立を目的に、大規模弾塑性有限要素解析によって得られた応力フィン折り加工における成形限界の予測に基づき新しい加工法の加工装置の設計試作を行い、さらにAL-25薄板の加工実験を実施した。その結果、下記の結論が得られた。(1)難加工材であるAL-25薄板(厚さ=0.156mm)からフィン高さ$$times$$山谷ピッチ$$times$$厚みが3mm$$times$$4mmの細密矩形フィンの加工技術シミュレーションを大規模弾塑性有限要素解析により行った結果、ダブルアクション折り加工性により上記加工条件で細密矩形フィンの加工が可能であることを見いだした。さらに、この知見を基にダブルアクション折り加工装置を設計試作し、この装置により最適加工条件を設定するため、試作した加工試験装置に関する上記加工技術シミュレーション及び加工試験を実施し、装置のダイスR部及びクリアランスをそれぞれ0.8mm及び0.25mmに設定した。(2)AL-25薄板(厚み,0.156mm)から矩形型フィン高さ$$times$$山谷ピッチ,3mm$$times$$4mmの薄板細密フィン加工試験を実施した結果、高さ$$times$$山谷ピッチ$$times$$厚みが3mm$$times$$4mm$$times$$(0.156$$pm$$0.001mm)の薄板細密フィンの加工に成功した。(3)大規模弾塑性有限要素法解析によって予測した加工板の加工変形課程ならびに板厚変化量は、加工実験の結果と良い一致を示し、この結果からダブルアクション折り法による難加工性材料の薄板細密フィンの加工実用化の加工予測として本解析方法が有効であることを明らかにした。

論文

高温ガス炉ガスタービン用コンパクト熱交換器の概念検討

石山 新太郎; 武藤 康; 笠羽 道博*; 金田 隆良*

日本原子力学会誌, 42(3), p.196 - 203, 2000/03

 被引用回数:1 パーセンタイル:87.01(Nuclear Science & Technology)

高温ガス炉ガスタービン直接発電システム(HTGR-GT)の高効率化を図るとともに経済性を高めるためにはコンパクトで熱効率が95%以上の再生熱交換器を設計する必要がある。本報告では、このコンパクト熱交換器について超細密オフセットフィン構造(フィン高さ/ピッチ=1.0/1.0~1.5/1.5mm、フィン厚さ=0.1~0.15mm)、多段積層型及び並流型/U型流量配置を採用することにより、伝熱及び構造強度の観点からその設計成立性の検証を行うとともに最適基本設計を実施した。その結果、熱効率95%で低圧損($$leq$$2%)、しかも同程度の高伝熱面積密度を有する宇宙航空用コンパクト熱交換器の4倍以上に相当する20MW/m$$^{3}$$級の伝熱密度を有し、かつオープンサイクル用のものと比較して約3倍以上の耐圧構造の再生熱交換器を設計できた。本報告では、この再生熱交換器について、その基本的な形式や形状及び性能に関する検討の結果、並びにその基本設計仕様を明らかにしつつ、高性能熱交換器に関する今後の課題について整理した。

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