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論文

再処理施設におけるグローブボックスのグローブポートの更新技術

堀籠 和志; 田口 茂郎; 西田 直樹; 後藤 雄一; 稲田 聡; 久野 剛彦

日本保全学会第14回学術講演会要旨集, p.381 - 384, 2017/08

東海再処理施設では、プルトニウム等の核燃料物質を安全に取り扱うため、閉じ込め機能(負圧)を有するグローブボックス(GB)が設置されており、各GBには、グローブを取り付けるためのグローブポート(ベークライト製)が取り付けられている。グローブポートには、グローブをグローブポートに直接取り付けるタイプと、インナーリングと呼ばれる塩ビ製の環に取り付けたグローブをグローブポートに挿入して取り付けるタイプ(以下、押し込み式グローブポート)の2種類が使われている。平成28年4月に、押し込み式グローブポートの1基に2ヵ所の割れが東海再処理施設において初めて確認された。なお、割れによるGB内の負圧の異常や、GB外への放射性物質の漏えいは確認されなかった。グローブポートは、ポートとポート押さえでパネルを挟み込む形で、ポートとポート押さえをネジで固定することによりGBパネルに取り付けられている。このため、固定ネジを取外すことでグローブポートは取り外しが可能な構造ではあるが、グローブポートをそのまま取外した場合、閉じ込め機能が破れ、GB内の放射性物質を拡散させる恐れがあるため、拡散防止措置を講じた上で、グローブポートの交換を実施する必要があった。そこで今回、GB内部の汚染をコントロールしながらグローブポートを更新する手法を確立した。本発表では、その交換手法について報告する。

論文

Feasibility study of technology for Pu solution monitoring including FP; Composition research of high active liquid waste and radiation measurement results on the surface of cell

松木 拓也; 舛井 健司; 関根 恵; 谷川 聖史; 安田 猛; 蔦木 浩一; 石山 港一; 西田 直樹; 堀籠 和志; 向 泰宣; et al.

Proceedings of INMM 57th Annual Meeting (Internet), 9 Pages, 2016/07

東海再処理施設(TRP)では、高放射性廃液貯槽(HAW貯槽)で貯蔵している核分裂生成物(FP)を含んだ高放射性廃液(HALW)中に含まれるプルトニウム(Pu)量の監視を目的に新たな検出器の開発を2015年から2017年までの計画で進めている。これにより、HALW中のPu量をリアルタイムに監視することが可能となるため、国際原子力機関が長期課題として掲げている「より効果的・効率的な再処理施設の保障措置」に貢献することが可能となる。本計画の第1段階では、HALWから放出される放射線(中性子/$$gamma$$線)の強度及びエネルギーの調査として、HALWの$$gamma$$線スペクトル分析及びHAW貯槽が設置されているセル外壁での放射線測定を実施した。本論文では、検出器への適用の可能性のある$$^{238}$$Pu及び$$^{239}$$Pu由来の$$gamma$$線ピークの詳細及びセル外壁での放射線測定結果について報告する。

論文

Effects of irradiation induced Cu clustering on vickers hardness and electrical resistivity of Fe-Cu model alloys

飛田 徹; 中川 将*; 武内 伴照; 鈴木 雅秀; 石川 法人; 知見 康弘; 齋藤 勇一; 曽根田 直樹*; 西田 憲二*; 石野 栞*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 452(1-3), p.241 - 247, 2014/09

 被引用回数:8 パーセンタイル:25.95(Materials Science, Multidisciplinary)

圧力容器鋼に含まれる不純物Cuの析出は、材料の照射脆化(照射硬化)の要因の一つである。本研究では、Fe-Cuモデル合金を用いて電子線照射試験を行い、機械的特性の指標となるビッカース硬さの増加と、材料内部の状態変化に敏感な電気抵抗率の低下を測定し、両者に良い相関があることを明らかにした。また、3DAPによる析出物の観察を行った結果、硬さの増加及び電気抵抗率の低下のメカニズムを析出物の体積分率を用いることで説明できることがわかった。これらのことから、電気抵抗率の測定により照射硬化を評価できる可能性が示唆された。

論文

再処理施設分析廃液配管の腐食部の復旧

西田 直樹; 諏訪 登志雄; 田中 直樹; 稲田 聡; 久野 剛彦

日本保全学会第11回学術講演会要旨集, p.121 - 126, 2014/07

東海再処理施設の分析廃液を排水する放射性溶液配管の漏えいの原因の調査のため切取った配管部について、新規に準備したSUS配管を溶接し復旧した。復旧工事においては、配管の周囲をグリーンハウスで覆い、放射線防護措置を施した状態で、配管切断部の除染、開先加工、バックシールガスを流しながらの溶接を実施した。これらの一連の工事について、放射性物質を内包する配管を溶接する際の作業について報告する。

論文

再処理施設分析廃液配管の腐食原因の調査

田中 直樹; 諏訪 登志雄; 西田 直樹; 久野 剛彦; 伊波 慎一

日本保全学会第11回学術講演会要旨集, p.127 - 131, 2014/07

東海再処理施設の分析廃液を排水する放射性溶液配管の腐食部から漏えいが発生した。この腐食の原因の調査として当該配管を切出し、腐食部について分析・観察を行った。その結果、過去に使用した塩素系分析試薬の塩化物イオンが原因となり、局部腐食を起こしたことが考えられる。そのため、塩素系分析試薬の使用履歴のある配管についてフェーズドアレーによる配管の点検を行ったので結果について報告する。

論文

Hardening induced by energetic electron beam for Cu-Ti alloys

植山 大地*; 千星 聡*; 齋藤 勇一; 石川 法人; 西田 憲二*; 曾根田 直樹*; 堀 史説*; 岩瀬 彰宏*

Japanese Journal of Applied Physics, 53(5S1), p.05FC04_1 - 05FC04_5, 2014/05

 被引用回数:2 パーセンタイル:85.43(Physics, Applied)

MeVエネルギー領域の荷電粒子ビーム照射による金属表面の改質に関する研究を行っている。これまでに、イオンビーム照射により熱時効した金属の表面の硬度が向上することを明らかにした。今回、電子線照射による表面硬度の変化を調べた。大きさが10$$times$$10$$times$$0.25mm$$^3$$のCu-Ti合金の試料について熱時効処理のみのものと、熱時効しながら試料を突き抜ける2MeVの電子ビーム照射(8.0$$times$$10$$^{17}$$/cm$$^2$$)したものの表面硬度を比較した。その結果、熱時効処理だけの試料に比べて、電子ビーム照射したものは表面及び裏面とも4倍程度の高度の向上が得られた。これにより、電子線照射は金属試料全体の硬度向上に有用な手段であることを明らかにした。

論文

Hardness modification of aluminum-alloys by means of energetic ion irradiation and subsequent thermal aging

光田 智昭*; 小林 一平*; 小杉 晋也*; 藤田 直樹*; 齋藤 勇一; 堀 史説*; 千星 聡*; 金野 泰幸*; 西田 憲二*; 曽根田 直樹*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 272, p.49 - 52, 2012/02

 被引用回数:6 パーセンタイル:42.4(Instruments & Instrumentation)

So far, we have found that the hardness of Al-Cu-Mg alloy (JIS2017, Duralumin) increases by energetic heavy ion irradiation at room temperature. Observations by using the three-dimensional atom probe (3DAP) have revealed that nano-meter sized precipitates are homogeneously distributed in the irradiated specimens, which are produced through the irradiation enhanced diffusion of solute atoms. The small precipitates contribute to the increase in hardness. In this report, we show the results for the hardness modification of Al-Cu-Mg alloy by the combination of energetic ion irradiation and thermal aging treatment. The hardness of the specimens pre-irradiated and thermally aged at 423 K is much larger than that without the pre-irradiation. The present result indicates that the combination of energetic ion irradiation and subsequent thermal aging can be used as an effective tool for the hardness modification of Al-Cu-Mg alloy.

論文

Hardening of Al-Cu-Mg alloy by energetic ion irradiation

光田 智昭*; 小林 一平*; 小杉 晋也*; 藤田 直樹*; 齋藤 勇一; 堀 史説*; 千星 聡*; 金野 泰幸*; 西田 憲二*; 曽根田 直樹*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 408(2), p.201 - 204, 2011/01

 被引用回数:9 パーセンタイル:30.67(Materials Science, Multidisciplinary)

We irradiated Al-Cu-Mg alloy with 10 MeV iodine ions at room temperature and measured the surface microhardness. We analyzed the microstructure using a three-dimensional atom probe. Irradiation for 3.5 h led to an increase in hardness comparable to that obtained after 4 days of aging at 423 K. Precipitates of about 2.9 nm in diameter were distributed homogeneously over the irradiated region. The nanometer-sized precipitates produced by the irradiation caused a remarkable increase in hardness.

論文

Determination of crystal structure and charge density of (Ba$$_{0.5}$$Sr$$_{0.5}$$)(Co$$_{0.8}$$Fe$$_{0.2}$$)O$$_{2.33}$$ by Rietveld refinement and maximum entropy method analysis

伊藤 孝憲*; 西田 有希*; 冨田 文*; 藤江 良紀*; 北村 尚斗*; 井手本 康*; 大坂 恵一*; 廣沢 一郎*; 井川 直樹

Solid State Communications, 149(1-2), p.41 - 44, 2009/01

 被引用回数:28 パーセンタイル:22.27(Physics, Condensed Matter)

(Ba$$_{0.5}$$Sr$$_{0.5}$$)(Co$$_{0.8}$$Fe$$_{0.2}$$)O$$_{2.33}$$の結晶構造と電子密度分布を中性子回折及びX線回折法によって解析した。結晶構造は空間群${it Pnma}$の分割原子モデルによる解析の結果、酸素1(4${it c}$)及び酸素2(8${it d}$)サイトの席占有率が各0.59, 0.87であり、(Co, Fe)-O2面は異方性共有結合とイオン結合、(Ba, Sr)-O1結合は低密度のイオン結合性であることが明らかになった。

論文

Reprocessing technology development for irradiated beryllium

河村 弘; 蓼沼 克嘉*; 長谷川 良雄*; 坂本 直樹*; R.R.Solomon*; 西田 精利*

Fusion Technology 1996, 0, p.1499 - 1502, 1997/00

ITERでは、ブランケット及びプラズマ対向機器において大量のベリリウムが使用される。そこで、資源の有効利用及び放射性廃棄物低減の観点から、使用済ベリリウムの再処理技術開発を開始した。未照射ベリリウムを試料とした予備的試験の結果、塩素ガスとベリリウムを反応させて高純度の塩化ベリリウムを得ることで、放射化等が懸念される不純物元素との分離が可能であることが明らかとなった。この時の塩化ベリリウムの収率は99%以上であった。また、乾式法によって塩化ベリリウムを熱分解させることで、ベリリウムの回収が可能であるとの見通しを得ることができた。そして、照射済ベリリウムを試料とした実証試験の結果、やはり99%以上の高収率で塩化ベリリウムが得られること、不純物として含まれていたCo-60の約96%が除去されること等が明らかとなった。

論文

Preliminary characterization of interlayer for Be/Cu functionally gradient materials; Thermophysical properties of Be/Cu sintered compacts

斎藤 滋; 坂本 直樹*; 西田 精利*; 河村 弘

Functionally Graded Materials 1996, 0, p.215 - 220, 1996/00

現在ベリリウムは、ITERプラズマ対向材料の有力な候補材料として位置づけられている。このベリリウムは、銅合金製ヒートシンク材料と接合された形態で用いられるが、プラズマからの非常に高い熱負荷及び中性子束に曝されるため、これらに耐え得る、信頼性の高い接合技術の確立が求められている。そこで我々は、傾斜機能材料としてベリリウム/銅焼結体を用いたHIP法による拡散接合法を提案し、ベリリウム/銅合金の接合技術開発を開始した。今回は、予備的な評価として、ベリリウム/銅焼結体の熱物性評価を行った。熱伝導率測定結果から、50%以上銅を含有する焼結体は、ベリリウムの熱伝導率を上回っており、傾斜機能材料として、より好ましいことが明らかとなった。本シンポジウムでは、熱膨張係数測定結果についても報告する。

報告書

Benchmark problems for intermediate and high energy accelerator shielding

中島 宏; 坂本 幸夫; 田中 俊一; 長谷川 明; 深堀 智生; 西田 雄彦; 笹本 宣雄; 田中 進; 中村 尚司*; 秦 和夫*; et al.

JAERI-Data/Code 94-012, 90 Pages, 1994/09

JAERI-Data-Code-94-012.pdf:2.26MB

中高エネルギー領域の加速器遮蔽のための計算・モデル及び核データの評価を目的として、炉物理委員会・遮蔽専門部会において、6種類のベンチマーク問題が選択された。このベンチマーク問題には、陽子、$$alpha$$粒子及び電子による厚いターゲットからの中性子収量に関する3種類のデータと陽子による2次中性子及び光子に関する3種類の遮蔽実験データが収録されている。また、解析のために、500MeVまでの中性子と300MeVまでの光子に対して、中性子反応断面積及び光核反応中性子生成断面積も収録されている。

報告書

回転電極法で製造された球状ベリリウムの特性評価

石塚 悦男; 河村 弘; 坂本 直樹*; 西田 精利*; 斎藤 実

JAERI-M 94-032, 28 Pages, 1994/03

JAERI-M-94-032.pdf:1.47MB

ペブル充填型ブランケットの概念設計では、中性子増倍材として直径約1mmのベリリウムの使用が検討されている。このため、球状ベリリウムに関する大量製造技術、熱的及び機械的特性の調査を行った。大量製造技術では回転電極法が最も優れており、電極材の製造方法を変えることで製造コスト及び不純物が改善された。熱的特性に関しては、熱膨張係数及び比熱をレーザ膨張計及び示差走査熱量計で測定した結果、ホットプレス材と同等の値であることが明らかとなった。また、機械的特性に関しては、圧潰試験結果から、破壊荷重が密封高純度ヘリウム中で600$$^{circ}$$C、1000$$^{circ}$$C時間の加熱によっても変化しないことが明らかとなった。

口頭

硝酸Pu溶液中におけるNpの酸化還元挙動

柳橋 太; 西田 直樹; 諏訪 登志雄; 藤本 郁夫; 大部 智行; 鹿志村 卓男

no journal, , 

東海再処理施設の抽出工程におけるNp挙動調査のために、硝酸濃度を調整したときのNp原子価の変化にかかわる試験・調査を行った。その結果、Pu共存系においても硝酸溶液中のNpに関する酸化還元反応は、杤山らの反応速度式におおむね従うことを確認した。

口頭

固体酸化物型燃料電池空気極材料(La,Sr)(Co,Fe)O$$_{3-delta}$$の長期アニール効果

伊藤 孝憲*; 車田 全盛*; 西田 有希*; 平井 岳根*; 井川 直樹

no journal, , 

高純度(La,Sr)(Co,Fe)O$$_{3-delta}$$,低純度(La,Sr)(Co,Fe)O$$_{3-delta}$$において700$$^{circ}$$C,1000時間アニール前後の試料の中性子回折実験を行い、酸素の変化を考察した。高純度(La,Sr)(Co,Fe)O$$_{3-delta}$$はアニールによって酸素の原子変位パラメータが小さくなり、核密度分布が安定サイトに集中することが確認された。一方、低純度(La,Sr)(Co,Fe)O$$_{3-delta}$$はこれらのパラメータがアニールによってあまり変化しないことが確認された。これらの結果から高純度(La,Sr)(Co,Fe)O$$_{3-delta}$$はアニールによって酸素がさらに安定化するが、低純度(La,Sr)(Co,Fe)O$$_{3-delta}$$はアニールによって酸素の安定性が変化しないことが示唆された。

口頭

放射性物質取扱に関する現場分析技術の習得

真崎 祐次*; 宮内 啓成*; 田口 茂郎; 堀籠 和志; 石橋 篤; 山本 昌彦; 舛井 健司; 西田 直樹; 久野 剛彦; 駿河谷 直樹

no journal, , 

再処理施設技術開発センターでは、放射線の取扱いに対し長年の経験を有しており、機構外の要求に応え放射性核物質取扱に関する現場分析技術の習得を目指した支援を行っている。本発表では放射性物質取扱に関する分析技術を紹介すると共に、その習得に向けた近年の成果について述べる。

口頭

FPを含むPu溶液のモニタリング技術に係る適用性調査研究,4; セル内$$gamma$$線量分布測定結果とシミュレーション結果との比較

松木 拓也; 西田 直樹; 堀籠 和志; 関根 恵; 北尾 貴彦; 中村 仁宣

no journal, , 

東海再処理施設の高放射性廃液中のPu量をモニタリング可能な機器の測定位置の検討等を実施するため、セル内の放射線分布を再現可能なシミュレーションモデルを作成している。HAW貯槽セル内の線量率分布の計算結果と、実際の線量率測定結果を比較し、シミュレーションモデルの妥当性を評価した。

口頭

東海再処理施設における排気中のヨウ素129分析

三枝 祐; 山本 昌彦; 西田 直樹; 田口 茂郎; 渡邊 伸久; 稲田 聡; 久野 剛彦

no journal, , 

再処理施設における排気中のヨウ素129(I-129)の分析は、活性炭フィルタにヨウ素を捕集し、Ge半導体検出器を用いたI-129の放射能測定により行われている。本研究では、活性炭フィルタに捕集されたI-129濃度評価法として、活性炭フィルタの線吸収係数を求め、自己吸収の影響を補正するとともに、活性炭フィルタの排気流入側(表面)と排出側(裏面)の$$gamma$$線を測定して活性炭フィルタの捕集効率を算出しI-129濃度を評価する手法を考案した。本発表では、この評価手法について報告する。

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