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報告書

原子力施設廃止措置費用簡易評価コード(DECOST)の改良

高橋 信雄; 窪田 晋太郎; 瀧谷 啓晃; 阪場 亮祐*; 佐藤 公一; 志知 亮

JAEA-Testing 2021-002, 106 Pages, 2022/01

JAEA-Testing-2021-002.pdf:2.08MB

国立研究開発法人日本原子力研究開発機構(原子力機構)は、原子炉施設、再処理施設など多様な原子力施設を有している。役割を終えて老朽化した施設は、いずれ廃止措置を行うことになるが、廃止措置実施方針や廃止措置計画を立案する上で廃止措置費用を事前に評価する必要があることから、これまでに、施設の特徴や類似性、解体工法などを基に廃止措置費用を短時間で効率的に計算できる評価方法(DECOST)を開発した。DECOSTの開発以降も原子力施設の廃止措置が実施されており、新たな実績や知見が報告されているため、これらの知見をDECOSTに反映した。また、DECOST利用者のニーズを加味し、施設の解体費用を管理区域解除までにかかる費用と管理区域解除後の施設建屋の解体にかかる費用とに分割して評価できるようにDECOSTを改良した。本報告書は、DECOSTの改良に関する内容を報告するものであり、費用評価式に用いる評価係数の再設定の考え方並びに再設定後の評価係数の妥当性に関する考えを示した。また、改良により評価項目、評価内容を一部変更したため、改良したDECOSTの評価手順を掲載した。

報告書

原子力施設廃止措置費用簡易評価コード(DECOST)利用マニュアル

高橋 信雄; 末金 百合花; 阪場 亮祐*; 黒澤 卓也*; 佐藤 公一; 目黒 義弘

JAEA-Testing 2018-002, 45 Pages, 2018/07

JAEA-Testing-2018-002.pdf:4.44MB

日本原子力研究開発機構は、原子炉施設, 再処理施設, 核燃料施設, 研究施設等の原子力施設を有している。これら施設は施設の使用目的の終了や老朽化等により、いずれ廃止措置を行うことになるが、廃止措置に先立ち、廃止措置費用を評価する必要がある。これまでに、施設の特徴や類似性、解体工法等を基に廃止措置費用を短時間で効率的に計算できる評価手法(DECOST)を開発してきた。本報告書は、DECOSTの利便性向上を目的に、利用マニュアルとして作成した。DECOSTで用いる評価式を提示し、評価の対象となる原子力施設の種類ごとにその利用方法を具体的に解説した。加えて、評価の際に必要となる施設情報や解体廃棄物量等の設定方法も示した。

論文

Study on optimum structure of AlInGaP top-cells for triple-junction space solar cells

森岡 千晴*; 今泉 充*; 佐藤 真一郎; 大島 武; 岐部 公一*

Proceedings of the 8th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-8), p.215 - 218, 2008/12

宇宙用三接合太陽電池のトップセルである(Al)InGaP太陽電池の放射線耐性について調べた。GaAs基板上にエピタキシャル成長させたAlInGaPの膜厚は1$$mu$$mで固定し、アルミニウムの組成比とベース層キャリア濃度を変えた試料(セル)を作製し、3MeV陽子線を1$$times$$10$$^{14}$$/cm$$^{2}$$照射した。その結果、短絡電流と開放電圧の保存率は組成式がAl$$_{0.2}$$In$$_{0.5}$$Ga$$_{0.3}$$Pの場合とIn$$_{0.5}$$Ga$$_{0.5}$$Pの場合のセルとの間に違いが見られなかった。また、ベース層のキャリア濃度に勾配をつけても耐放射線性に変化がなかったことから、(Al)InGaP太陽電池の放射線劣化は少数キャリア拡散長の減少に強く起因するものではないことが推測された。

報告書

原子力関連講座を有する国内大学の教育カリキュラム及び教育実習にかかわる調査(受託研究)

佐藤 公一; 加藤 浩; 石川 文隆; 長谷川 信; 中崎 正好*

JAEA-Review 2008-030, 112 Pages, 2008/09

JAEA-Review-2008-030.pdf:7.53MB

日本原子力研究開発機構では、人材育成を目的として、原子力教育大学連携ネットワークを構築し、遠隔教育システムを使用した共通講座及び学生実習を実施しており、平成20年度からは新規大学の参加を予定している。そこで、さらなるネットワーク拡大を目指して、大学における原子力教育を行ううえでの課題,将来構想等、また原子力教育の現状を把握することにより、今後の活動に反映させていくために、原子力関連講座を有する大学を対象として、原子力教育の内容,他機関との連携,人材育成の意識等についてのアンケート調査を実施した。結果として、体系的な教育カリキュラムを維持・継続していくために他機関との連携を希望する大学は約80%を占めており、原子力教育大学連携ネットワークへの参加については、学生実習,相互講師派遣,共通講座の順に要望が多いが、課題として遠隔教育システムとの整合性,講師派遣における学内の調整,旅費等が挙げられた。

論文

Comprehensive education and training activities at JAEA Nuclear Technology and Education Center

杉本 純; 坂本 隆一; 櫛田 浩平; 新井 信義; 服部 隆充; 松田 健二; 生田 優子; 佐藤 公一

Transactions of NESTet 2008 (CD-ROM), 6 Pages, 2008/05

我が国における原子力人材育成(HRD)は、産業界の技術者や大学における学生の減少,技術継承の問題等から近年原子力界の重要課題の一つになっている。日本原子力研究開発機構の原子力研修センター(NuTEC)は、総合的な原子力教育訓練を目指し、(1)国内原子力技術者の教育訓練,(2)大学との連携協力,(3)国際協力、を実施している。NuTECの研修プログラムは、よく整備された施設を活用した実習と主として原子力機構専門家による講義をカリキュラム上強調していることが主な特徴である。最近開発された遠隔授業システムを含む大学との幅広い連携協力、及びアジア原子力協力フォーラム(FNCA)や国際原子力機関(IAEA)との連携協力にも傾注している。

報告書

高速増殖炉の照射環境計測のための温度履歴素子の開発研究

阿部 勝憲*; 長谷川 晃*; 佐藤 学*; 飛田 公一

JNC TY9400 2002-010, 45 Pages, 2002/03

JNC-TY9400-2002-010.pdf:2.43MB

稀ガスイオンビームによる隆起あるいは剥離を制御した新しい表面加工技術を確立した。希ガスイオンを固体に照射することにより特定の形状に表面を隆起あるいは剥離させる技術を応用し、温度履歴記憶素子の作成を試みた。温度履歴記憶素子の模擬材料として炭化ケイ素表面の直径2mmの 範囲に約1000個の隆起部からなる温度モニターアレーを作製した。温度モニタ材として必要と考えられる基本的な挙動を明らかにし、また電子顕微鏡による隆起領域の微細組織観察を実施し、加熱による形状変化の機構を考察した。測定温度範囲に対応し、注入したヘリウムガスの内圧による表面剥離を活用する方法と熱活性化過程で体積収縮により生じる内部圧力による表面剥離を活用する方法の 2つの機構での温度モニタの可能性が示された。

口頭

High energy electron irradiation methodology for space solar cells evaluation at JAEA

大島 武; 宮本 晴基; 今泉 充*; 花屋 博秋; 川北 史朗*; 森岡 千晴*; 佐藤 真一郎; 金子 広久; 金沢 孝夫; 岐部 公一*; et al.

no journal, , 

原子力機構と宇宙航空研究開発機構が共同研究で進めている宇宙用太陽電池の放射線劣化評価に関して、特に、電子線照射試験法に焦点を当てて紹介する。まず、評価試験に使用している加速器の仕様とチャージコレクタを用いた電子線の線量測定方法を述べる。次に、本共同研究で行っている、二種類の照射試験法(逐次法及び同時計測法)に関しての説明を行う。逐次法とは、太陽電池を水冷板上に置き大気中で照射し、その後、別の施設で発電特性を測定するものであり、世界的に見て一般的な方法である。一方、同時計測法は、原子力機構と宇宙航空研究開発機構との共同研究により開発した独自の試験法であり、電子線照射容器に模擬太陽光を導入することで照射試験中に太陽電池発電特性を測定することが可能である。

口頭

中性子線回折法を用いた快削性ガラスセラミックス中のマイカ結晶量と結晶構造解析

豊田 丈紫*; 佐々木 直哉*; 北川 賀津一*; 中村 静夫*; 佐藤 彰繁*; 寺尾 公一*; 井川 直樹; 石井 慶信

no journal, , 

快削性セラミックスは半導体分野での部材として用いられ、より微細な加工精度が求められるようになってきている。これまでに、溶融結晶化法によって作製したマイカガラスセラミックスをHIP処理することでマイカ結晶の長軸長を5$$mu$$m未満に制御することに成功している。本研究では、切削性能に大きく影響を与える、この材料中に析出したマイカの結晶構造及び結晶量の評価を目的として中性子回折法による評価を行った。非結晶質ガラスの回折データによるバックグラウント補正を行うことにより、内標準法の結果と誤差の範囲で定量解析が可能になったこと,析出マイカは、格子定数は標準マイカのそれと同等であるが、結晶中の八面体サイトにガラス中のZrが取り込まれることが明らかになった。

口頭

高速炉の炉心損傷評価技術(レベル2PSA)の開発,1; 概要とスコープ

丹羽 元; 栗坂 健一; 佐藤 一憲; 飛田 吉春; 神山 健司; 山野 秀将; 宮原 信哉; 大野 修司; 清野 裕; 石川 浩康; et al.

no journal, , 

ナトリウム冷却高速炉の炉心損傷評価技術(レベル2PSA)を開発するため、炉心物質再配置過程の解析手法及び格納容器内事象の解析手法を新たに開発するとともに、レベル2PSAに必要な技術的根拠を整備する。本発表は4件のシリーズ発表の一部として概要とスコープを紹介するものである。

口頭

AlInGaP単一接合太陽電池における耐放射線性のベース層キャリア濃度依存性

森岡 千晴*; 今泉 充*; 岐部 公一*; 大島 武; 佐藤 真一郎

no journal, , 

3接合太陽電池(3Jセル)は高い変換効率と優れた耐放射線性を併せ持つことから宇宙用太陽電池として注目され、人工衛星の太陽電池に採用されるまでに至っているが、変換効率をはじめとした太陽電池特性のさらなる向上は、近年の人工衛星の大電力化、ミッションの長期化に伴い重要な課題とされている。そこで今回は変換効率と耐放射線性の向上を目指して、トップ層であるAlInGaPサブセルの耐放射線性について検討した。GaAs基板上にベース層(p型AlInGaP層)のキャリア濃度を変化させたAlInGaP単一接合太陽電池を作製し、3MeV陽子線を$$10^{11}sim10^{14}/$$cm$$^2$$の範囲で照射し、照射前後に電流-電圧測定(AM0, 1-Sun条件下),分光感度特性,容量-電圧測定等を行った。その結果、陽子線照射前では短絡電流$$I$$scがキャリア濃度の増加とともに減少し、逆に開放電圧$$V$$ocが増加した。陽子線照射後においては、キャリア濃度の違いによって$$I$$scの劣化量の差は見られなかったが、$$V$$ocはキャリア濃度が高いセルほど劣化量が大きかった。

口頭

AlInGaP単一接合太陽電池の光学的評価

森岡 千晴*; 杉本 広紀*; 佐藤 真一郎; 今泉 充*; 大島 武; 田島 道夫*; 岐部 公一*

no journal, , 

高い変換効率と耐放射線性を有する三接合太陽電池(InGaP/GaAs/Ge)は宇宙用太陽電池の主流となりつつあるが、本研究ではこの三接合太陽電池のさらなる性能向上を目指し、InGaPトップ層へのAl添加について検討した。InGaPにAlを加えると、バンドギャップの増大に伴う出力電圧や耐放射線性の向上などが期待される。GaAs基板上にAl$$_{0.2}$$In$$_{0.5}$$Ga$$_{0.3}$$PをMOCVDにより積層して、1cm$$times$$1cmの太陽電池を作製し、1MeV電子線及び3MeV陽子線を照射することによってその耐放射線性を調べた。また、未照射のAlInGaP結晶の光学的評価を室温フォトルミネッセンス測定により行ったところ、1.9eVと2.0eV付近に発光ピークが確認された。これらはAlInGaPとInGaPのバンドギャップに相当していることから、結晶成長中に層内で相分離が起きていると考えられるため、今後の課題といえる。

口頭

高速炉の炉心損傷評価技術(レベル2PSA)の開発,5; 平成19年度の研究開発の進捗

中井 良大; 栗坂 健一; 佐藤 一憲; 飛田 吉春; 神山 健司; 山野 秀将; 宮原 信哉; 大野 修司; 清野 裕; 石川 浩康; et al.

no journal, , 

ナトリウム冷却高速炉の炉心損傷評価技術(レベル2PSA)を開発するため、炉心物質再配置過程の解析手法及び格納容器内事象の解析手法を新たに開発するとともに、レベル2PSAに必要な技術的根拠を整備する。

口頭

III-V族化合物薄膜2接合太陽電池の耐放射線性の検討

今泉 充*; 佐藤 真一郎; 大島 武; 川北 史朗*; 岐部 公一*

no journal, , 

高効率と軽量を同時に実現させるべく、InGaP/GaAs 2接合薄膜太陽電池の開発を行っている。その試作品の耐放射線性を、現在実用化されているInGaP/GaAs/Ge 3接合太陽電池と比較した。その結果、GaAsサブセルの放射線劣化が3接合太陽電池の場合に比べて大きいことが見いだされた。この理由として、2接合薄膜太陽電池の場合は積層構造を逆向きに成長しているため、GaAsサブセルの光吸収層のキャリア濃度プロファイルが設計通りとなっておらず、陽子線照射による少数キャリア拡散長の低下の影響がより大きく現れたことが考えられる。

口頭

宇宙用太陽電池への応用を目指した透明フィルムの宇宙放射線劣化模擬試験

今泉 充*; 島崎 一紀*; 小林 祐希*; 高橋 眞人*; 岐部 公一*; 佐藤 真一郎; 大島 武

no journal, , 

III-V族化合物系の薄膜太陽電池は、高効率・超軽量・フレキシブルといった利点から次世代宇宙用太陽電池として開発が進められており、そのような薄膜太陽電池を宇宙応用するためには、従来のカバーガラスに取って代わる柔軟な高分子透明フィルムが必要となる。そこで、実宇宙空間での放射線の吸収線量分布を模擬するように、1MeV(8.5$$times$$10$$^{13}$$cm$$^{-2}$$)の電子線を、そして、表面近傍の損傷は3種類の低エネルギー陽子線(50keV: 1.0$$times10^{11}$$cm$$^{-2}$$, 200keV: 8.4$$times$$10$$^{10}$$cm$$^{-2}$$, 380keV: 4.2$$times$$10$$^{10}$$cm$$^{-2}$$)を複合照射し、照射後透明フィルムの分光透過率を測定した。その結果、短波長側にわずかな劣化は見られるものの透過率の減少はほとんどなく、太陽電池の出力に与える影響は非常に小さいものと予想されることから、この透明フィルムが低軌道5年間の放射線環境に対して十分な耐性を有することが確認された。

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