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論文

Experimental validation of tensile properties measured with thick samples taken from MEGAPIE target

斎藤 滋; 鈴木 和博; 畠山 祐一; 鈴木 美穂; Dai, Y.*

Journal of Nuclear Materials, 534, p.152146_1 - 152146_16, 2020/06

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

流動鉛ビスマス共晶合金(LBE)中で照射されたMEGAPIE(MEGAwatt Pilot Experiment)ターゲットからT91引張試験片を採取し、照射後試験(PIE)を行った。これらの試験片は照射試験における標準的な試験片と比べて2倍以上の厚さがあり、そのゲージ部の厚さと幅の比(t/w)は標準的な照射用試験片とは大きく異なる。PIEの結果、これらは標準的な試験片と比較して1.5-2.0倍大きな全伸び(TE)を示し、これよりt/wとTEは強く相関していることが示唆された。そこで、未照射の試料を用いて、引張り特性に対するt/wの影響を調べた。その結果、強度と均一伸びにはt/w依存性が見られないが、TEはt/wの増加とともに大きくなることが分かった。さらに実験データに基づいて、TEを様々なt/wの試験片と相関させることで、標準試験片を含む適切なTE値を評価できることを示した。

論文

CHIME monazite dating; Pb analysis on an R$$_{rm R}$$ =100 mm spectrometer and correction of interferences between Th, U, and Pb with natural monazite

清水 麻由子; 柴田 健二*; 鈴木 和博; 末岡 茂; 丹羽 正和

Journal of Mineralogical and Petrological Sciences, 112(2), p.88 - 96, 2017/04

 被引用回数:2 パーセンタイル:85.58(Mineralogy)

ローランド円半径(R$$_{rm R}$$)100mmの分光器を備えたフィールドエミッション電子プローブマイクロアナライザ(FE-EPMA)を用いて、CHIME(Chemical Th-U-total Pb isochron method)年代測定を行った。R$$_{rm R}$$=100mmの分光器は、従来型のR$$_{rm R}$$=140mmの分光器と比較して感度が高く、短時間での測定が可能である。しかしその反面、X線の干渉の影響が大きいことからR$$_{rm R}$$=140mmの分光器に比べて波長分解能が低く、これまではCHIME年代測定に用いることが困難であった。本研究では、天然のモナザイトを用いてX線の干渉補正係数を求めることによりこの問題を克服し、R$$_{rm R}$$=100mmの分光器を使用したCHIME年代測定を可能にした。

論文

JAEA東濃地科学センターのJEOL JXA-8530F FE-EPMAを用いた鉱物分析と年代測定

清水 麻由子; 佐野 直美; 鈴木 和博

名古屋大学年代測定研究,1, p.36 - 43, 2017/03

東濃地科学センターのJEOL JXA-8530F FE-EPMAを用いて、モナザイトCHIME年代測定法の実用化と重鉱物を用いた後背地解析手法の構築を行った。CHIME年代測定では、本装置が備えるH型分光器の利点をいかし従来よりも短時間で測定できるよう、X線の干渉補正係数を求め干渉補正を行った。CHIME年代測定を行う上で問題になるThやUの特性X線の干渉補正には、これらの純物質を測定して補正係数を求めるのが最も近道であるが、日本では法規制によりこれらの純物質が使用できない場合もある。そこで天然のモナザイトの測定データから干渉補正係数を求める方法を考案した。このようにして求めた干渉補正係数を用いて補正を行い、年代既知のモナザイトのCHIME年代を求めた。その結果、誤差の範囲で既存研究の結果と一致した。更に、重鉱物の存在比と化学組成から後背地解析を行う手法も整備した。短時間で可能な限り多くの鉱物粒子を測定するため、1スポットを約3分半で測定できるよう条件を設定した。露頭記載やESR信号測定が既になされている砕屑性堆積物試料にこの手法を適用したところ、これらのデータと整合的な結果を得ることができた。

論文

JAEA土岐地球年代学研究所のJEOL FE-EPMA -JXA-8530F-を用いたジルコンのCHIME年代測定

柴田 健二; 清水 麻由子; 鈴木 和博

名古屋大学加速器質量分析計業績報告書,26, p.126 - 131, 2015/03

EPMAを使ったジルコンやゼノタイムの年代測定(CHIME年代測定)は、年代情報と組成情報を同時にもたらすことから、岩石の年代決定のほか、後背地解析における堆積物の供給源を特定するための強力なツールとなり得る。しかしながら、特性X線の相互干渉が、CHIME年代測定に必要なU, Th, Pb含有量の定量を困難にしている。従来、X線の発生源(分析点)、分光結晶、検出器を結ぶローランド円の半径(R)が140mmの分光器を使用して、高波長分解能化で干渉の影響を軽減させてきたが、近年主流となっているR=100mmの高計数率の分光器を用いて短時間で精度の高い定量を試みた。さらに、日本電子(JEOL)製の電界放出型電子線マイクロアナライザ(FE-EPMA)JXA-8530Fを使って、CHIME年代測定への最適化を検討した。なお、本研究は「地質環境長期安定性評価確証技術開発」の一環として実施したものである。

報告書

照射済燃料被覆管の孔食電位測定用試料作製技術の開発

鈴木 和博; 本岡 隆文; 塚田 隆; 寺川 友斗; 市瀬 健一; 沼田 正美; 菊池 博之

JAEA-Technology 2014-004, 29 Pages, 2014/03

JAEA-Technology-2014-004.pdf:3.66MB

東日本大震災の影響により、東京電力福島第一原子力発電所の2号機, 3号機及び4号機では、緊急冷却策として海水が冷却水として使用済燃料プールへ注入された。海水成分の塩化物イオンは金属材料に孔食を起こす原因物質であることから、使用済燃料プール内の燃料被覆管に孔食が発生・成長した場合、孔食部からの放射性物質の漏えいが懸念される。そこで、海水成分を含む使用済燃料プール水における燃料被覆管の閉込機能の健全性を評価するため、照射済燃料被覆管の孔食発生条件を孔食電位測定により調査することとした。本報告では、高放射性の使用済燃料から孔食電位測定用の試料を作製する技術の開発について報告する。専用機器の開発と作製手順の確立により、専用施設でのマニプレータによる遠隔操作によって、照射済燃料被覆管の孔食発生条件の調査を可能とした。

報告書

原研大洗サイトにおける鉛直アレー地震動観測データベース

蛯沢 勝三; 山田 博幸; 堤 英明*; 柴田 勝之; 安藤 和博*; 馬場 治; 鈴木 偉之

JAERI-Data/Code 2001-009, 96 Pages, 2001/03

JAERI-Data-Code-2001-009.pdf:4.14MB

原研では、大洗研究所に高温工学研究炉(HTTR: High Temperature Engineering Test Reactor)を建設するにあたって、地震時の敷地基盤の振動特性を把握するために加速度地震計4台(GL-1.2m,GL.-31m,GL.-95m,Gl-174m(せん断波速度Vs: 1020m/sの地盤))からなる鉛直アレー地震動観測システムを設置し、1987年12月から観測を開始した。観測は、東西(EW),南北(NS)の水平2成分と鉛直(UD)1成分からなるサーボ型加速度計である。2000年3月までに71地震を観測した。これらのデータは、(財)震災予防会のフォーマットで整理している。本報告書は、1987年12月から2000年3月までの鉛直アレー地震動観測システムによって得られた観測地震動をデータベースとしてまとめたものである。観測記録に加えて、敷地内地盤のせん断波速度等の物性値や観測地震動の周波数特性も集録している。

論文

CHIME Dating of monazite from pelitic hornfels of the Kurihashi Granodiorite,Kitakami Mountains

鈴木 和博; 吉田 英一; 天野 健治

名古屋大学理学部紀要, , 

釜石原位置試験場での研究対象岩種となっている栗橋花コウ閃緑岩の形成年代は,従来Rb-Sr法によって測定されたのみで,またその年代も120$$sim$$130Ma程度と曖昧なものであった.今回,名大鈴木教授との共同研究(客員研究員)によって,先生が開発したCHIME法で年代を測定した結果,117$$pm$$2.0Maの精度での年代を得た.本論では,それらの年代の測定結果と妥当性について報告するものである.

口頭

原子力船「むつ」使用済燃料の再組立

神永 敬久; 二瓶 康夫; 木村 康彦; 菊池 博之; 高橋 五志生; 松浦 孝信; 鈴木 和博; 北村 敏勝; 佐藤 泰雄; 畑中 一男*

no journal, , 

原子力船「むつ」使用済燃料集合体(11$$times$$11型、バーナブルポイズン棒9本含む。濃縮度3.24%, 4.44%の2種類)は通常の軽水炉燃料集合体と構造,寸法,濃縮度が異なりそのままでは再処理施設での受入・再処理ができないため、(1)バーナブルポイズン棒及び側板がないこと,(2)形状がPWR型と同等であること,(3)燃料集合体1体あたりの濃縮度が4.0%未満であることの受入条件に見合うよう、燃料試験施設において再組立用スケルトン(PWR15$$times$$15型相当)に燃料棒($$phi$$10.58$$times$$1123mm)を軸方向に3段重ねて挿入した。また、シンブル管内にも燃料棒を挿入して効率化を図り、使用済燃料集合体全34体(全燃料棒3,808本)を挿入し、再組立集合体6体を完成させた。再組立集合体は外観検査,寸法・重量測定等を実施し、異常のないことを確認後、燃料貯蔵プールで保管・管理している。今後、核燃料サイクル工学研究所再処理技術開発センター再処理施設へ輸送し、再処理する計画である。

口頭

反応度事故(RIA)及び冷却材喪失事故(LOCA)条件下における高燃焼度燃料の挙動,2; RIA時のPCMI破損

杉山 智之; 笹島 栄夫; 永瀬 文久; 更田 豊志; 鴨志田 重男; 鈴木 和博

no journal, , 

海外で照射された高燃焼度軽水炉燃料を対象として反応度事故を模擬したパルス照射実験を行い、5回の実験において燃料被覆管機械的相互作用による燃料破損に関するデータを取得した。燃料が破損に至るエンタルピを燃焼度及び被覆管外面酸化膜厚さで整理した結果、現行基準における燃料破損しきい値が少なくとも燃焼度80GWd/t程度までの酸化ウラン燃料及び今回試験対象とした燃焼度59GWd/tのMOX燃料に対しても適用可能であることを示した。また、燃料破損に伴い微粒子化した燃料ペレットの粒径分布を定量化し、破損後に生じる事象の評価に必要な知見を取得した。

口頭

Non-destructive oxide thickness measurement for BWR fuel rod "Development of crud removal technique"

佐藤 篤司; 椎名 秀徳; 片岡 健太郎*; 大友 進*; 垣内 一雄*; 大平 幸一*; 板垣 登*; 神永 敬久; 木村 康彦; 鈴木 和博; et al.

no journal, , 

Oxide thickness measurements of irradiated fuel rods by eddy current test (ECT) method are generally applied for Post Irradiation Examination. But the oxide thickness of BWR type spent fuel rod by ECT is thicker than that by metallography because of the crud deposited on the fuel rod surface. Normally, the hard crud is not so thick, but the hard crud has magnetic property, and this property causes systematic error on oxide thickness measurement by Estate new crud removal technique which could remove the hard crud without removing oxide layer has been developed.

口頭

放射性廃棄物減容機の開発

市瀬 健一; 桜庭 直敏; 鈴木 和博; 宮田 精一; 古宮 友和; 西 雅裕; 喜多川 勇; 沼田 正美

no journal, , 

廃棄物安全試験施設(WASTEF)では、施設の運転保守・照射後試験に伴い発生する放射性廃棄物の低減化対策の一環として、$$beta$$$$gamma$$廃棄物及び$$alpha$$廃棄物用放射性廃棄物減容機の開発を実施した。試作機の設計・製作,モックアップ試験による操作性及び減容効果の確認・改良並びに実用化について報告する。

口頭

リング圧縮試験による酸化・急冷した高燃焼度燃料被覆管の延性評価

永瀬 文久; 中頭 利則; 鈴木 和博; 更田 豊志

no journal, , 

LOCA条件を模擬した総合試験で破裂後に高温酸化と急冷を経験させた高燃焼度燃料被覆管等の延性をリング圧縮試験により評価した。約500ppm以上の水素を吸収し1270K以上で酸化された被覆管では低い酸化量でも延性が著しく低下したが、水素吸収以外の高燃焼度化の影響は小さい。LOCA時の被覆管健全性に関し、リング圧縮試験は総合試験より厳しい基準を与えると考えられる。

口頭

照射影響を考慮したSCC評価手法の高度化に関する研究,3; $$gamma$$線照射下でのステンレス鋼に形成する皮膜に対する材料と溶存酸素の影響

山本 正弘; 中原 由紀夫; 加藤 千明; 塚田 隆; 鈴木 和博; 畠山 祐一; 渡辺 敦志*; 布施 元正*

no journal, , 

軽水炉などでは、水の放射線分解によりH$$_{2}$$O$$_{2}$$等の酸化剤が生成する。これらは材料のECPを貴な電位とし、ステンレス鋼表面に生成する腐食生成物の形態を変化させる。今回、高温高圧水中におけるSUS316LとSUS304L鋼に関して、$$gamma$$線照射と溶存酸素が及ぼす酸化皮膜の変化をレーザラマン及びTEM分析により評価した。また、すき間部等の構造的な影響も合わせて検討した。

口頭

Mechanical properties of W alloys and pure Ta irradiated at SINQ target 4

斎藤 滋; 菊地 賢司*; 濱口 大; 鈴木 和博; 遠藤 慎也; 小畑 裕希; 栗下 裕明*; 渡辺 龍三*; 川合 將義*; Yong, D.*

no journal, , 

固体ターゲットを用いる核破砕中性子源のターゲット材料及び被覆材料は、高エネルギー陽子及び核破砕中性子の照射により損傷を受ける。核破砕条件における材料の照射損傷特性を明らかにするために、スイスのPSIを中心として核破砕ターゲット材料照射プログラム(STIP: SINQ Target Irradiation Program)が進行中である。本プログラムでは、PSIの加速器で各種材料を580MeVの陽子で照射し、参加国がPIEを分担して行っている。原子力機構も照射試料の一部を輸送し、照射後試験を行った。本発表ではSTIP-II試料の中からW合金とTaの引張り試験の結果を報告する。これらの試料の照射条件は照射温度が130-380$$^{circ}$$C、はじき出し損傷量が6.5-19.5dpaであった。引張り試験の結果、W合金のうちW-TiC, W-poly, W-SUSは照射によって脆化し、伸びがほぼ0で、弾性域で破断した。W-sinは7.1dpa照射後も全伸び約6%を示し、延性を保っていた。Taは、7.3 dpa照射試料が0.7-2.6%の全伸びを示したほかは伸びがほぼ0で、弾性域で破断した。

口頭

希釈人工海水での照射済ジルカロイ2の孔食電位測定,1; 孔食電位測定用試料作製技術の開発

鈴木 和博; 本岡 隆文; 塚田 隆; 寺川 友斗; 市瀬 健一; 沼田 正美; 菊池 博之

no journal, , 

沸騰水型原子炉で照射されたジルカロイ2被覆管の孔食挙動を電気化学的手法により調査するため、孔食電位測定用試料作製技術の開発を行った。専用装置の製作と試料作製手法の確立により、高線量である照射済ジルカロイ2被覆管に対して、WASTEFホットセル内での遠隔操作による孔食電位測定を可能にした。

口頭

希釈人工海水での照射済ジルカロイ2の孔食電位測定,2; 照射済ジルカロイ2の孔食電位

本岡 隆文; 鈴木 和博; 寺川 友斗; 塚田 隆

no journal, , 

沸騰水型原子炉で照射されたジルカロイ2について希釈人工海水中における孔食挙動として電気化学的手法により孔食電位を調査した。照射済Zry-2被覆管(燃焼度約50GWd/t)から試験電極を作成した。8倍希釈人工海水中にて孔食電位測定を行い電位-電流密度曲線において電流が急上昇する電位を孔食電位とした。炉内照射で形成された酸化皮膜に傷が付いた場合、その孔食電位への影響を評価するため、線状の傷を付けた試験電極でも測定を実施した。酸化皮膜に傷のない照射済材は1Vを超えても孔食は発生しなかった。傷を付けた照射材は非照射材とほぼ同じ孔食電位(約0.2V)であった。これらのことから、照射時に形成された酸化皮膜は孔食発生を困難にしていることがわかった。

口頭

希釈人工海水での照射済燃料被覆管の孔食電位測定

小松 篤史; 本岡 隆文; 鈴木 和博; 寺川 友斗; 沼田 正美; 菊池 博之; 塚田 隆

no journal, , 

希釈人工海水中での照射済燃料被覆管(Zry-2)の孔食挙動を孔食電位測定により調査した。未照射材に比べ孔食電位は高くなった。表面傷の有無が孔食電位値に影響したことから、照射時に形成された酸化皮膜が塩化物イオンによる孔食発生の障壁となっていることが明らかとなった。

口頭

BWR燃料被覆管の強度特性に及ぼす温海水浸漬の影響評価

鈴木 和博; 豊川 琢也; 本岡 隆文; 塚田 隆; 上野 文義; 寺川 友斗; 鈴木 美穂; 市瀬 健一; 沼田 正美; 菊池 博之

no journal, , 

80$$^{circ}$$C人工海水を用いた浸漬腐食試験で耐食性を確認した照射済BWR燃料被覆管を用いて、温海水浸漬履歴による強度特性変化の有無を引張試験で調査した。温海水非浸漬の燃料被覆管の引張強度データとの比較により、温海水浸漬履歴による強度特性変化はなかった。

口頭

Corrosion behavior and mechanical property of spent fuel cladding tube immersed in warm artificial seawater

本岡 隆文; 鈴木 和博; 鈴木 美穂; 豊川 琢也; 木村 康彦

no journal, , 

福島事故時に1F4燃料プールに保管されていた燃料について、海水注入による使用済燃料被覆管への腐食影響を調査する目的で、事故当初の燃料プール環境を模擬した80$$^{circ}$$Cの人工海水に300時間浸漬した使用済被覆管に対して、外観検査・金相試験・機械的強度試験を実施した。外観検査および金相試験で、海水浸漬による腐食影響は認められなかった。また、引張強度は、未浸漬のものと同等であった。

口頭

CHIME monazite dating using FE-EPMA equipped with R=100 mm spectrometers

柴田 健二; 清水 麻由子; 鈴木 和博; 末岡 茂; 丹羽 正和

no journal, , 

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターに導入されたJEOL JXA-8530F FE-EPMAを用いてモナザイトのCHIME年代測定を試みた。U-Pb年代が報告されているCooma花崗岩(432.8$$pm$$3.5Ma)と江若花崗岩(68.5$$pm$$0.7Ma)を用いて、当センターで得られたCHIME年代値の信頼性を確認した。その結果、Cooma花崗岩は425$$pm$$25Maであり、江若花崗岩は67$$pm$$7Maで、いずれも誤差の範囲で一致した年代値が得られた。以上の結果より、JEOL JXA-8530F FE-EPMAを用いたCHIME年代測定法が確立できたと判断できる。

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