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論文

アジアとの国際交流を通じて; 25年間の思い出

神永 雅紀

原安協だより, (258), p.5 - 9, 2014/02

1989年間から現在まで約25年間にわたり行ってきたアジア諸国との国際交流のうち、インドネシア及びベトナム訪問時の状況について記述した。

論文

$$^{99}$$Mo-$$^{rm 99m}$$Tc production process by (n,$$gamma$$) reaction with irradiated high-density MoO$$_{3}$$ pellets

土谷 邦彦; 西方 香緒里; 棚瀬 正和*; 椎名 孝行*; 太田 朗生*; 小林 正明*; 山本 朝樹*; 森川 康昌*; 竹内 宣博*; 神永 雅紀; et al.

Proceedings of 6th International Symposium on Material Testing Reactors (ISMTR-6) (Internet), 9 Pages, 2013/10

JMTR再稼働後の産業利用の一環として、医療診断用アイソトープである$$^{rm 99m}$$Tcの親核種である(n,$$gamma$$)法を用いた$$^{99}$$Moの製造を計画している。日本はこの$$^{99}$$Moを全量海外からの輸入に依存しているため、JMTRを用いた$$^{99}$$Mo国産化製造に関する技術開発を行っている。本研究では、高密度MoO$$_{3}$$ペレットを京都大学にあるKURで中性子照射し、JMTRホットラボにおいて$$^{99}$$Moから核変換により生成した$$^{rm 99m}$$Tcを溶媒抽出法により抽出し、得られた$$^{rm 99m}$$Tcの標識試験を行った。この結果、開発した$$^{99}$$Mo-$$^{rm 99m}$$Tc製造工程の実証するとともに、得られた$$^{rm 99m}$$Tc溶液は純度の高いものであることを明らかにした。

報告書

汎用小型試験研究炉の概念検討; 平成23年度活動報告

綿引 俊介; 花川 裕規; 今泉 友見; 永田 寛; 井手 広史; 小向 文作; 木村 伸明; 宮内 優; 伊藤 正泰; 西方 香緒里; et al.

JAEA-Technology 2013-021, 43 Pages, 2013/07

JAEA-Technology-2013-021.pdf:5.12MB

世界の試験研究炉は、老朽化に伴う廃炉により、その数は減少しているが、原子力発電の導入を計画している国では、原子力人材育成、科学技術の向上、産業利用、軽水炉の安全研究のために、試験研究炉の必要性が高まっている。日本原子力研究開発機構では、平成22年度より試験研究炉設計のための環境整備及び人材育成のため、汎用小型試験研究炉の検討を開始し、平成24年度までに概念検討を行う予定である。平成23年度は、汎用小型試験研究炉の炉心構成の検討、汎用性及び実用性の高い照射設備の検討及びMo製造のためのホットラボ設備の検討を実施した。その結果、炉心構成の検討結果として、照射物を考慮した原子炉の未臨界度及び連続運転時間について確認するとともに自動制御運転中における反応度外乱に対する原子炉の過渡応答について、定格出力運転中の汎用小型試験研究炉は、自動制御運転が十分に可能であることを確認できた。また、照射設備の検討としては、Mo-99のような短半減期ラジオアイソトープの効率的な大量生産の実現が期待できることを確認し、ホットラボ設備の検討においては、Mo製造,RI搬出等を考慮したうえで迅速に試料を配布できるセル・設備を考案した。

報告書

Simulator for materials testing reactors

竹本 紀之; 菅谷 直人; 大塚 薫; 花川 裕規; 小沼 勇一; 細川 甚作; 堀 直彦; 神永 雅紀; 田村 一雄*; 堀田 浩司*; et al.

JAEA-Technology 2013-013, 44 Pages, 2013/06

JAEA-Technology-2013-013.pdf:4.42MB

日本原子力研究開発機構では、原子炉挙動の理解及び技能向上を図り、原子力発電所を導入しようとしているアジア諸国をはじめとした国内外の原子力人材育成に貢献するため、照射試験炉シミュレータを開発した。本シミュレータは、文部科学省からの最先端研究開発戦略的強化費補助金のうち、世界最先端研究用原子炉の高度利用による国際的研究開発拠点の整備事業の一環として整備したものであり、照射試験炉の一つであるJMTRをベースに設計し、照射試験炉における運転,照射試験,運転時の異常な過渡変化や事故を模擬することにより、これらに対応した原子炉及び照射設備の運転操作訓練を行えるようにした。本報告は、本シミュレータのシミュレーションモデル,ハードウェア仕様及び運転手順についてまとめたものである。

論文

Experimental study on heat transfer and pressure drop in mercury flow system for spallation neutron source

木下 秀孝; 神永 雅紀; 羽賀 勝洋; 寺田 敦彦; 日野 竜太郎

Journal of Nuclear Science and Technology, 50(4), p.400 - 408, 2013/04

 被引用回数:3 パーセンタイル:62.81(Nuclear Science & Technology)

水銀を用いたMWクラスの中性子源を設計するうえで、確実性の高い安全を保つことは非常に重要である。水銀を用いた核破砕ターゲットシステムの安全性を確立するためには、水銀の熱流動特性を理解することが肝要である。最大流量1.2m$$^{3}$$/hの水銀実験ループを用いて熱流動実験を行うことで、以下の結論を得た。水銀の摩擦損失係数はBlasiusの式よりも比較的大きく壁粗さの影響を受ける。熱伝達係数に関してはSubbotinの式によく一致する。さらに、設計解析コードの検証のためSTAR-CDコードを用いて実験系を再現するように熱流動解析を実施した。水銀に適した乱流プラントル数と最適化したメッシュサイズを用いることで解析は実験結果とよく一致した。

報告書

Preliminary accident analysis for a conceptual design of a 10 MW multi-purpose research reactor

Park, C.; 谷本 政隆; 今泉 友見; 宮内 優; 伊藤 正泰; 神永 雅紀

JAEA-Technology 2012-039, 87 Pages, 2013/01

JAEA-Technology-2012-039.pdf:3.55MB

本報告書は概念設計の段階にある10MW級の多目的研究炉(MRR)の設計実現性及び安全裕度の評価を行うため、流量喪失事故(LOFA)及び反応度事故(RIAs)時における燃料温度等の解析をRELAP5/MOD3コードを用いて実施した。この解析の結果、MRRの概念設計は安全裕度を持って実現可能であることが示された。また、同一事象に対し、研究炉の解析で広く用いられているPARET/ANLコードとEUREKA-2/RRコードを用いた適用性に関する比較評価を行い、これら3つの計算コードはある特定の条件下では若干異なる傾向を示したものの、解析全般に関しては、ほぼ同等の結果を得られることが示された。

論文

Current status of JMTR

石原 正博; 木村 伸明; 竹本 紀之; 大岡 誠; 神永 雅紀; 楠 剛; 小森 芳廣; 鈴木 雅秀

Proceedings of 5th International Symposium on Material Testing Reactors (ISMTR-5) (Internet), 7 Pages, 2012/10

JMTRは軽水減速冷却タンク型の原子炉で、これまで軽水炉,高温ガス炉,核融合炉の燃材料の照射試験、放射性同位元素の生産に利用されてきたが、2006年8月に一旦運転を停止し、2007年度から改修を開始した。改修工事は、予定通り4年間をかけて2011年3月に完了したが、2011年3月11日に東日本大震災が発生し、再稼働のための性能試験の実施が遅れることとなった。さらに、地震後の詳細点検において、原子炉建家周辺等の一部被災が見つかったため、JMTR再稼働を延期し、地震後の補修及び施設の安全評価を実施することとなった。これらを完了させ、JMTRは2012年度中に再稼働し、その後2030年頃まで運転する予定である。

論文

Development of $$^{99}$$Mo-$$^{rm 99m}$$Tc domestic production with high-density MoO$$_{3}$$ pellets by (n,$$gamma$$) reaction

土谷 邦彦; 棚瀬 正和*; 竹内 宣博*; 小林 正明*; 長谷川 良雄*; 吉永 英雄*; 神永 雅紀; 石原 正博; 河村 弘

Proceedings of 5th International Symposium on Material Testing Reactors (ISMTR-5) (Internet), 10 Pages, 2012/10

JMTR再稼働後の産業利用の一環として、医療診断用アイソトープである$$^{rm 99m}$$Tcの親核種である(n,$$gamma$$)法を用いた$$^{99}$$Moの製造を計画している。日本はこの$$^{99}$$Moを全量海外からの輸入に依存しているため、日本のメーカと共同で、JMTRを用いた$$^{99}$$Mo国産化製造に関するR&Dを行っている。R&Dの主な項目は、(1)MoO$$_{3}$$ペレットの製造技術開発、(2)$$^{rm 99m}$$Tcの抽出・濃縮、(3)$$^{rm 99m}$$Tc溶液の標識試験及び(4)Moリサイクルである。本発表では、この平成23年度に得られたR&Dの成果を報告する。

論文

Development of simulator for materials testing reactors; Model overview

Kollryd, T.*; Romas, A.*; Porter-Peden, M.*; 竹本 紀之; 木村 伸明; 大岡 誠; 神永 雅紀; 石塚 龍雄*; 田村 一雄*

Proceedings of 5th International Symposium on Material Testing Reactors (ISMTR-5) (Internet), 9 Pages, 2012/10

国内外の原子力人材育成や原子炉及び照射設備の運転員の技術力向上を目的として、照射試験炉シミュレータを開発した。本シミュレータは、熱出力50MWである軽水減速冷却タンク型の材料試験炉JMTRをベースに設計を行った。開発においては、炉心の核特性を高精度かつリアルタイムに模擬するため、REMARK$$^{TM}$$コードを適用し、3次元かつ時間依存の4群拡散理論に基づく核計算モデルを構築した。原子炉冷却系統においても、高精度な解析が必要な炉心部については、RELAP5-HD$$^{TM}$$コードを用いて、時間依存かつ3次元の熱水力モデルを構築した。核計算モデルは、熱水力モデルと相互に作用するように接続している。すなわち、核計算モデルからは出力を減速材に伝え、熱水力モデルからは核計算モデルに熱水力のフィードバックを伝える。炉心部外については、JTopmeret$$^{TM}$$コードを用いて簡略化した熱水力モデルを構築した。これらにより、照射試験炉の核的及び熱的挙動の忠実、かつ、リアルタイムシミュレーションを可能にした。本シミュレータは、平成24年より供用を開始し、原子力人材育成のための研修に活用している。

論文

Status of $$^{99}$$Mo-$$^{99m}$$Tc production development by (n,$$gamma$$) reaction

土谷 邦彦; Mutalib, A.*; Chakrov, P.*; 神永 雅紀; 石原 正博; 河村 弘

JAEA-Conf 2011-003, p.137 - 141, 2012/03

JMTR再稼働後の産業利用の一環として、医療診断用アイソトープである$$^{99m}$$Tcの親核種である(n, $$gamma$$)法を用いた$$^{99}$$Moの製造を計画している。日本はこの$$^{99}$$Moを全量海外からの輸入に依存しているため、メーカや外国の研究機関と共同で、JMTRを用いた$$^{99}$$Mo製造に関するR&Dを行っている。R&Dの主な項目は、(1)MoO$$_{3}$$ペレットの製造技術開発、(2)$$^{99m}$$Tcの抽出・濃縮、(3)$$^{99m}$$Tc溶液の標識試験、及び(4)Moリサイクルである。特に、(2)のR&Dについては、BATAN及びINP-KNNCとの国際協力を活用して、2009年から試験を行っている。本発表では、この国際協力で得られた成果を報告するとともに、JMTRで整備している照射試験設備について紹介する。

報告書

汎用小型試験研究炉の概念検討; 平成22年度活動報告(共同研究)

今泉 友見; 宮内 優; 伊藤 正泰; 綿引 俊介; 永田 寛; 花川 裕規; 那珂 通裕; 川又 一夫; 山浦 高幸; 井手 広史; et al.

JAEA-Technology 2011-031, 123 Pages, 2012/01

JAEA-Technology-2011-031.pdf:16.08MB

世界の試験研究炉は、老朽化に伴う廃炉により減少しているが、その一方でアジア諸国においては、原子力発電の導入計画が相次いでいる。このようなアジア諸国では、原子力発電所を建設した後の運転管理ができる技術者の育成が課題となっていると同時に、自国における原子力技術を高めるため、軽水炉の長期化対策,科学技術の向上,産業利用及び原子力人材育成のための試験研究炉の必要性が高まっている。このような背景から、照射試験炉センターにおいては、今後、発電用原子炉を導入する国に向け、各種照射利用や教育訓練に用いる試験研究炉の基本概念検討を開始した。設計活動を通じた本検討は、照射試験炉センターにおける試験研究炉の設計に必要な計算コードなどの環境の整備及び人材育成に貢献するとともに、本概念検討に共同研究として参加する原子力関連会社の試験研究炉にかかわる技術力の維持,向上にも貢献することが期待される。本報告は、平成22年度に設置された「照射試験炉センター汎用小型試験研究炉WG(ワーキンググループ)」と原子力関連会社が行った平成22年7月$$sim$$平成23年6月までの試験研究炉の概念検討結果について取りまとめたものである。

論文

Investigation on integrity of JMTR reactor pressure vessel

井手 広史; 木村 明博; 三浦 洋; 長尾 美春; 堀 直彦; 神永 雅紀

Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM), 10 Pages, 2010/05

JMTRの原子炉圧力容器は、再稼働後も継続的に使用する予定である。そのため、原子炉施設の更新作業の前に、原子炉圧力容器の長期使用を観点として、水中カメラを用いた原子炉圧力容器内部の健全性調査を実施した。その結果、原子炉圧力容器の上蓋ノズル周辺に赤褐色の付着物が確認されたため、付着物を採取し分析を行った結果、鉄が主成分であることがわかった。また、健全性に影響を及ぼすような傷等は観察されず、原子炉圧力容器全体としては、健全性が維持されていることが確認された。また、応力腐食割れ、高速中性子照射量及び疲労の観点から、JMTRの原子炉圧力容器は、今後20年以上は利用できる見通しを得た。今後も予防保全の観点から、JMTR再稼働後において、原子炉圧力容器内部を定期的に点検していく計画である。

報告書

Current status of JMTR refurbishment project

神永 雅紀; 新見 素二; 堀 直彦; 高橋 邦裕; 菅野 勝; 中川 哲也; 長尾 美春; 石原 正博; 河村 弘

JAEA-Review 2009-056, 20 Pages, 2010/02

JAEA-Review-2009-056.pdf:8.35MB

JMTRは、軽水減速・冷却,ベリリウム反射体付きタンク型炉で、その熱出力は50MWである。最大高速中性子束及び熱中性子束は、ともに4$$times$$10$$^{18}$$m$$^{-2}$$s$$^{-1}$$である。1968年3月に初臨界を達成した後、2006年8月まで利用運転を継続して設備更新のために停止した。更新は2007年度初頭から2010年にかけて実施し、2011年度に運転再開予定である。2007年度当初に、JMTR原子炉建家,排気筒等のコンクリート構造物,1次冷却系タンク類,熱交換器,2次冷却系配管等の健全性を確認するための経年劣化調査を実施した。その結果、今後の信頼性向上の観点から更新すべき機器,修理すべき機器や構造物を決定した。2008年度は、水中カメラを用いた原子炉圧力容器の目視検査を実施し、有害な損傷のないことを確認した。現在まで、機器等の更新は、計画したスケジュールに従って順調に進んでいる。2009年度には1次冷却系ポンプ電動機,2次冷却系ポンプ,ベリリウム反射体枠の更新等が予定されている。核計装設備,プロセス計装設備等は、2010年度に更新する予定である。本稿では、JMTR更新計画の現状について示す。

報告書

Investigation on integrity of JMTR concrete structures, cooling system and utility facilities

海老沢 博幸; 飛田 健治; 深作 秋富; 神永 雅紀

JAEA-Review 2009-055, 24 Pages, 2010/02

JAEA-Review-2009-055.pdf:7.08MB

2011年から再稼働するJMTRで継続して使用する機器や設備の健全性を、機器の更新に先立ち調査した。2007年度当初に、JMTR原子炉建家,排気筒,トレンチ,カナル,フィルターバンクのコンクリート構造物,1次冷却系のタンク類,熱交換器,2次冷却系配管,非常用発電機等の健全性を確認するための経年劣化調査を実施した。その結果に基づき、排気筒やUCL高架水槽基礎部等のひび割れは補修し、2次冷却系配管のライニングは更新した。その他の機器や原子炉建家は、長期保全計画に従った適切な保守により継続的に使用することが確認された。本稿では、JMTR原子炉建家,熱交換器及び非常用発電機の健全性調査結果について示す。

論文

Refurbishment status and future program of Japan Materials Testing Reactor (JMTR)

石原 正博; 河村 弘; 新見 素二; 神永 雅紀; 堀 直彦; 長尾 美春

Proceedings of 12th International Group on Research Reactors (12th IGORR) (USB Flash Drive), 10 Pages, 2009/10

JMTRは、1968年に初臨界を達成した軽水減速タンク型の試験研究炉で、軽水炉の燃料・材料の照射試験や高温ガス炉,核融合炉の開発のための照射試験さらにはRIの製造に利用されてきた。しかしながら、2006年8月にいったん原子炉を停止し、2007年から4年間かけて現在原子炉の改修を行っている。再稼働後、2011年から約20年間の運転を予定しており、利用者の視点から原子炉稼働率の向上,照射費用の低減などの利用性向上にかかわる検討を進めている。本報告では、原子炉機器の更新状況について述べるとともに、JMTRの将来計画について述べる。

報告書

J-PARC/MLF全体制御システム(MLFG-CS)の設計・構築・運用

酒井 健二; 大井 元貴; 甲斐 哲也; 渡辺 聡彦; 中谷 健; 髭本 亘; 下村 浩一郎*; 木下 秀孝; 神永 雅紀

JAEA-Technology 2009-042, 44 Pages, 2009/08

JAEA-Technology-2009-042.pdf:35.33MB

J-PARC/物質・生命科学実験施設(MLF)の全体制御システム(MLF-GCS)は、大容量の水銀を循環する水銀ターゲット,3種類の超臨界水素モデレータ,放射化した水冷却システムなどを含む中性子ターゲットステーションのための進歩的で独立した制御システムである。MLF-GCSは独立した制御システムである一方で、J-PARCの加速器や他設備の制御システムとも密接に連動しながら運用される。MLFは、2008年5月に最初の陽子ビーム入射と中性子ビーム発生に、9月にはミュオンビーム発生に成功した。最初の陽子ビーム入射前にはMLF-GCSの設計と構築は終了しており、現時点は、オフ/オンビームコミッショニングを通じて、MLF-GCSの安定で効率的な運用がなされている。本報告書では、MLF-GCSの概要,構築、及び運用状況について記述する。

論文

Developmental status of a server system for the MLF general control system

大井 元貴; 甲斐 哲也; 木下 秀孝; 酒井 健二; 神永 雅紀; 二川 正敏

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 600(1), p.120 - 122, 2009/02

 パーセンタイル:100(Instruments & Instrumentation)

J-PARCの物質生命科学実験施設(MLF)には、統括制御システム(MLF-GCS)があり、MLFの各サブシステムを制御している。MLF-GCSはその役割からPLC層,サーバー層,外部ネットワーク層の三つに分けることができる。PLC層は最も内側のシステムであり、MLF-GCSの中核を担っている。サーバー層は、PLC層と外部ネットワークの情報伝達等の機能を有するとともに、外部からシステムを保護する役割を担っている。サーバーシステムの設計と構築はほぼ完了しており、現在、機能向上と最適化を行っている。本論文では、MLF-GCSサーバーシステムの概要と、開発状況について報告する。

論文

Construction status of a general control system for the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) at J-PARC

酒井 健二; 大井 元貴; 甲斐 哲也; 木下 秀孝; 川崎 進; 渡辺 聡彦; 神永 雅紀; 二川 正敏

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 600(1), p.75 - 77, 2009/02

 パーセンタイル:100(Instruments & Instrumentation)

物質・生命科学実験施設(MLF)の装置全体を安全かつ効率的に運転する目的で、MLF全体制御システム(MLF-GCS)は、ターゲットを中心とした計測制御システム,人的安全・機器・ターゲット保護のためのインターロックシステムなど、幾つかのサブシステムより設計されている。MLF-GCS自身は独立した制御システムである一方、中央制御棟から運用されるJ-PARC全体制御システムの一部としての役割も持つ。現在は、MLF-GCSの構築はほとんど終了し、MLF制御室からのリモート操作や総合インターロックの確認調整作業によるMLF-GCSの性能試験が進められている。本論文ではMLF-GCSの概要と構築状況について報告する。

論文

JSNS mercury target system; Overview of topics

羽賀 勝洋; 粉川 広行; 涌井 隆; 原田 正英; 二川 正敏; 神永 雅紀; 加藤 崇; 岡元 義尚

PSI-Proceedings 07-01, p.55 - 65, 2008/01

J-PARCプロジェクトの核破砕中性子源として世界最高レベルである1MWビーム出力に対応可能な水銀ターゲットが完成した。ここでは核破砕中性子源の核となるターゲット容器,水銀循環設備及びターゲット台車について、システムの概要及びこれらの製作・組立途上で生じた幾つかのトピックスについて紹介する。すなわち、ターゲット容器については、製作過程においてビーム窓部に容器の寿命に悪影響を及ぼす残留応力が生じたことが懸念されたため、これを評価し、問題ないレベルであることを確認した。また、水銀循環ポンプについては、水銀漏洩のない機械式電磁ポンプを開発し、400kWまでのビーム出力に対応可能な見通しを得た。さらに、ターゲット台車は300tの車体重量をシステム運転に必要な$$pm$$1mmの精度で位置決めできることを確認した。

報告書

大強度陽子加速器計画,1-MW核破砕中性子源を構成する大型重量機器の搬入計画と据付実施記録

高田 弘; 加藤 崇; 神永 雅紀; 夏目 弘昭; 星野 吉廣

JAEA-Technology 2006-060, 103 Pages, 2007/02

JAEA-Technology-2006-060.pdf:28.51MB

大強度陽子加速器計画(J-PARC)の物質・生命科学実験施設に設置する1MW核破砕中性子源ステーションを構成する機器・設備は重量機器で構成し、ミリメートルレベルの高い設置精度,千分の1の水平度を確保することが求められることが特徴である。このような要件を考慮した据付工程を立案するとともに、実際に、重量が50トンを超え、車両積載幅が10m以上で高さが10mに近い大型機器の搬入・据付を実施し、手順の妥当性の見通しを得た。この大型重量機器の搬入に際しては、輸送用道路の構造条件を満足させ、かつ周辺の干渉物を一時的に退避させる処置を講じる必要が生じたため、事前に綿密に搬入方法を検討した。本書は搬入計画立案と据付実施の記録について報告するものである。

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