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安倍 諒治*; 名越 航平*; 新井 剛*; 渡部 創; 佐野 雄一; 松浦 治明*; 高木 秀彰*; 清水 伸隆*; 江夏 昌志*; 佐藤 隆博*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 404, p.173 - 178, 2017/08
被引用回数：5 パーセンタイル：44.07(Instruments & Instrumentation)Molybdenum and zirconium obstruct the efficient recovery of minor actinides (MA(III): Am(III) and Cm(III)) by extraction chromatography; hence, the removal of these elements prior to MA(III) recovery is desirable. The use of an adsorbent impregnated with bis(2-ethylhexyl) hydrogen phosphate (HDEHP) for Mo and Zr decontamination was evaluated in this report. The adsorption/elution and column separation experiments showed that Mo and Zr in the simulated HLLW were selectively adsorbed on the particles, and that Mo was eluted by H
O. EXAFS analysis and SAXS patterns of the adsorbent containing Zr revealed that the Zr-HDEHP complex had a crystal-like periodic structure similar to the structure of the precipitate produced in the solvent extraction system. Micro-PIXE analysis revealed that distribution of the residual Zr on the adsorbent was uniform.
武内 伴照; 山本 圭一; 大塚 紀彰; 柴田 裕司; 柴田 晃; 竹本 紀之; 土谷 邦彦; 佐野 忠史*; 宇根崎 博信*; 藤原 靖幸*; et al.
KURRI Progress Report 2014, P. 108, 2015/07
チェレンコフ光を用いたリアルタイム原子炉内情報計測技術を確立するために、京都大学研究用原子炉(KUR)にて、原子炉出力変更時及び定常運転時におけるチェレンコフ光のCCDカメラによる観察を行い、ある特定の燃料要素について映像の輝度値と出力の関係性を調べた。その結果、画像解析で得られた輝度と原子炉出力との間に相関関係があることを見出し、炉内計測への見通しを得た。一方、出力分布の不均一性及び制御棒のガイドチューブ等の陰影がチェレンコフ光の輝度に有意な影響を与えることも示唆され、今後の課題を明らかにした。
山本 圭一; 武内 伴照; 佐野 忠史*; 本間 亮平*; 木村 伸明; 大塚 紀彰; 小菅 史明*; 中島 健*; 土谷 邦彦
JAEA-Technology 2014-028, 56 Pages, 2015/01
JAEA-Technology-2014-028.pdf:9.23MB
既存軽水炉における運転管理技術・炉心計画の高度化及びシビアアクシデント時にも対応できる監視システムの開発の一環として、原子炉出力変化時におけるチェレンコフ光の輝度などの変化を定量的に測定及び評価することにより、通常の計装では監視できない炉心内の核的・熱的情報をリアルタイムで原子炉計測が可能なシステムを開発することを目的として研究を行っている。本報告書は、燃料から放出される
線及び
線によるチェレンコフ光量の評価をモデル計算により求め、京都大学研究用原子炉で観察したチェレンコフ光の画像から炉内情報を得るための検討結果をまとめたものである。
大塚 紀彰; 武内 伴照; 山本 圭一; 柴田 晃; 木村 伸明; 竹本 紀之; 谷本 政隆; 土谷 邦彦; 佐野 忠史*; 宇根崎 博信*; et al.
KURRI Progress Report 2013, P. 215, 2014/10
チェレンコフ光を用いたリアルタイム原子炉内情報計測技術を確立するために、京都大学研究用原子炉(KUR)にて、原子炉出力変更時及び定常運転時におけるチェレンコフ光のCCDカメラによる観察を行い、映像の輝度値と炉出力の関係性を調べた。その結果、炉出力が2-3MW以上になるとG及びB輝度信号は最大値である255に達して飽和するピクセルが存在することによってハレーションが生じることが分かった。そこで、KUR最大出力の5MWでも飽和しないR輝度信号を用いて、適切な比例係数を掛けてG及びB輝度信号値を求める補正を行ったところ、全輝度値は炉出力と比例することがわかった。これらの結果、チェレンコフ光を利用して炉出力を見積もる手法の見通しを得た。
町田 晃彦; 齋藤 寛之; 杉本 秀彦*; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 遠藤 成輝*; 片山 芳則; 飯塚 理子*; 佐藤 豊人*; 松尾 元彰*; et al.
Nature Communications (Internet), 5, p.5063_1 - 5063_6, 2014/09
被引用回数：55 パーセンタイル：86.07(Multidisciplinary Sciences)鉄と水素との反応は水素脆性などな材料科学の問題や、地球内核の鉄中の水素の有無なども地球科学の問題を考える上で重要であり、広く興味が持たれている。鉄は高温高水素圧力下において水素化物を形成するが、常温常圧では不安定であるため、水素化物の形成過程や状態を観測するには高温高圧力下でその場観察を行う必要がある。本研究ではJ-PARC/MLFのBL11 PLANETを利用して高温高圧力下中性子回折実験を実施し、鉄の重水素化過程および面心立方晶構造の鉄重水素化物における重水素原子の占有位置と占有率の決定を行い、これまで考えられていた八面体サイトだけでなく四面体サイトの一部も重水素原子が占有することを世界で初めて明らかにした。さらに量子力学的計算に基づいて二つのサイトを占有するメカニズムについて考察を行った。
武内 伴照; 柴田 晃; 永田 寛; 三浦 邦明*; 佐野 忠史*; 木村 伸明; 大塚 紀彰; 斎藤 隆; 中村 仁一; 土谷 邦彦
Proceedings of 5th International Symposium on Material Testing Reactors (ISMTR-5) (Internet), 8 Pages, 2012/10
既存軽水炉において、炉内計装システムは原子炉運転及び停止状況を把握するために必要不可欠である。しかし、福島第一原子力発電所における過酷事故時、これらのシステムは十分には機能しなかった。このため、JMTRにおける炉内計測技術及び照射実績をもとに、過酷事故の進展を未然に防ぐための原子炉計装システムの開発に着手した。対象は、発熱を利用した水位計、自己出力型線検出器、水素濃度計、及びチェレンコフ光を利用した炉内情報の可視化・定量化システムである。これらの計装機器の設計や目標仕様及び開発状況や炉外・炉内性能実証試験の概要について述べる。
佐野 雄一; 佐藤 宗一; 久野 剛彦; 大森 栄一; 中村 博文; 槇 彰
JNC TN8410 99-049, 94 Pages, 1999/08
東海再処理施設の安全性確認作業の一環として、工程で使用されている化学物質であるヒドラジンの化学反応に関する検討を行った。検討の内容は、コールドビーカー試験による高温硝酸溶液中でのヒドラジン分解反応生成物や反応速度の検討、東海再処理工場におけるプルトニウム製品溶液の分析、海外再処理施設におけるアンモニアに関する事例の調査検討、抽出工程におけるヒドラジン分解反応の検討である。検討の結果、コールドの条件ではヒドラジンの分解反応式、反応速度をほぼ解明できた。しかし硝酸プルトニウムとの共存系である実溶液の測定結果と整合しないことから、ホット試験による確認が必要であることが判った。また、抽出工程におけるヒドラジン分解反応の検討においても、生成物があるアジ化水素、アンモニアのいずれも安全上問題となることはないことが判ったが、計算値と実測値との整合性の観点から、今後実工程での実測調査により挙動の解明を行うことが望ましい。
佐野川 好母*; 宮本 喜晟; 秋野 詔夫; 椎名 保顕; 菱田 誠*; 小川 益郎; 文沢 元雄; 稲垣 嘉之; 武田 哲明; 高田 昌二; et al.
JAERI-Review 98-024, 403 Pages, 1999/01
JAERI-Review-98-024.pdf:17.17MB
原研は昭和44年5月に、1000
Cの高温核熱を炉外に取り出して種々の目的に利用する多目的高温ガス実験炉(VHTR)の計画を立てた。それ以来この炉の設計・製作に不可欠なデータの取得と、高温のヘリウムガス循環技術の確立を目指して、約30年間にわたって研究開発を行ってきたが、この報告書は、そのなかでも伝熱・流動分野の主な成果の要点を、実際にその研究開発に従事した研究者自身が執筆したものをまとめたものであり、そのなかには、従来の学問上の定説を書き換えた研究もいくつかある。しかしながら、この長い年月の間には、実際に研究開発に従事した者の多くは原研を去り、また資料が散逸してしまったものもあって、すべてを収録することはできなかったが、貴重な知見として現在の高温工学試験研究炉(HTTR)の設計や技術に直接生かされているものばかりである。また、今後の高温ガス炉(HTGR)の研究開発ばかりではなく、高温を取り扱うすべての機器の技術開発にも役立つ貴重な資料である。
小山 智造; 柴田 淳広; 佐野 雄一; 大森 栄一; 鈴木 弘; 加藤 良幸; 北谷 文人; 小杉 一正; 須藤 俊幸; 菊地 直樹; et al.
日本原子力学会誌, 40(10), p.740 - 766, 1998/00
被引用回数：1 パーセンタイル：15.02(Nuclear Science & Technology)アスファルト固化処理施設の火災爆発事故について、科技庁の事故調査委員会及びフォローアップ委員会に報告してきた内容を紹介する。火災原因は現在も検討を続けており完全に究明できた状況ではないが、エクストルーダ内での物理的発熱と、ハイドロパーオキサイドやパーオキサイドを経由した空気中の酸素を取り込んでの酸化反応等による化学的発熱の可能性が高いと考えられる。爆発原因は加熱されたドラムから発生した可燃性混合ガスが、換気系フィルタの閉塞により滞留し、槽類換気系の逆流空気により酸素濃度が上昇し爆発範囲内の予混合気体を生成し、自然発火したドラムにより着火したものと考えられる。事故による放射性物質放出量は核種で1
4GBq、
核種で6
10-4910-3GBq、これらによる公衆の預託実効線量当量は最大で110-3210-2mSvと評価した。
佐野 文昭*; 土尻 滋; 伊藤 彰彦*; 大内 康喜; 岡川 誠吾; 森山 昇
JAERI-M 88-027, 57 Pages, 1988/02
不飽和ポリエステル固化体について、海洋処分に対する適性を調べるために、高水圧下でのRI侵出性および健全性試験を行った。
菱田 誠; 秋野 詔夫; 小川 益郎; 功刀 資彰; 河村 洋; 佐野川 好母; 岡本 芳三
機械の研究, 39(1), p.154 - 160, 1987/01
日本原子力研究所では高温ガス炉(VHTR)の開発を行ってきた。VHTRは冷却材の出口温度が950Cと高温であり、その構成要素となる高温機器の開発に当たっては伝熱の関係する問題も多い。図1に炉の設計例を示すが、開発すべき高温機器の例としては、燃料体、炉床部構造物、高温配管等が挙げられる。本報ではこれらの高温機器に関して行ってきた研究発表の内、以下の項目について得られた成果について報告する。(1)燃料体に関する伝熱と流れ。1)円管内ガス流を強加熱した場合の層流化。2)環状流路の熱伝達と圧力損失。3)燃料体の伝熱流動特性。(2)高温配管の断熱特性。(3)高温プレナムブロックにおける冷却材の混合。
滝塚 貴和; 蕪木 英雄; 功刀 資彰; 佐野川 好母
JAERI-M 84-222, 20 Pages, 1984/12
多目的高温ガス炉の炉心では、積み重ねられた黒鉛燃料要素段間の接触面ギャップを通して1次冷却材のクロス流れが発生する。クロス流れは炉心熱流動特性低下の原因となるため、重要な研究課題となっている。実験炉の燃料要素について、クロス流れの流動性を明らかにし、炉心設計に用いる実験式を導くため、実寸大の2ブロックモデルによる実験を行った。実験では、常温、大気圧の空気を用い、ブロック接触面ギャップを通るクロス流れの流量と圧力差を測定した。本報では、2ブロッククロス流れ実験装置の概要及び実験条件の検討について述べる。
伊藤 彰彦; 森山 昇; 松鶴 秀夫; 土尻 滋; 藤井 英典*; 佐野 文昭*
JAERI-M 84-048, 109 Pages, 1984/03
最近、原子力発電所ではプラスチック固化が採用される気運にある。プラスチック固化の実用化にあたっては、その特性を評価し、輸送、貯蔵、処分に安全に対応させるための基準化を行う必要がある。本報告書は、このような基準化に資するため、種々のプラスチック固化体について、内外の現状、固化プロセス、固化体の特性について調査を行い、また当部で得られた研究成果をも含めてとりまとめを行い、特に基準化に関連した特性についての検討を行った。
保田 仁司*; 土屋 毎雄*; 佐野 彰*; 古川 雄治*
PNC TN942 74-06, 33 Pages, 1974/07
期間1973年3月23日1973年6月20日▲目的IMW蒸気発生器試験施設に設置されているコールド・トラップで経験した割れ発生によるNa漏洩事故についての経過および検討結果を報告し参考に供する。▲要旨第2次IMW蒸気発生器試験に先だちNa純化運転を行なっていたところ2基目のコールド・トラップ(第1次運転からは通算6基目)の胴部の数個所に割れが発生しNaが漏洩した。ただちに運転を停止し解体し種々の検査を行なった。▲液体浸透探傷検査,顕微鏡写真観察等の結果から粒内割れであることが判明し応力腐食割れであろうと推定された。並行して事故対策をたて新しいコールド・トラップを取付け,運転を再開した。▲この経験に鑑み,Naの機器において従来経験してきた応力腐食割れについての実態調査をしこの問題に対する早急な対策をたてることが必要であると思われる。コールド・トラップについてはこの問題を含めてさらに総合的な検討を加えることが必要であろう。▲
金森 和士*; 保田 仁司*; 八木沢 秀治*; 山田 栄吉*; 永瀬 進*; 本名 竹雄*; 佐野 彰*
PNC TN941 74-24, 71 Pages, 1974/05
期間1971年10月7日1972年7月31日▲目的第1次1MW蒸気発生器の解体洗浄工事を行なって得られた経験をとりまとめ報告し関係各位の参考に給する。▲要旨▲第1次1MW蒸気発生器は約3600時間の運転後初期の目的を達成し無事運転を終了した。今後実際の条件での運転を経験した蒸気発生器についての構造上および材料上の問題点を解明するために諸検査および材料試験を行なう予定であるがそれに先立ち解体洗浄工事を実施した。その結果は極めて順頂調でありほぼ計画通りに行なうことができた。これは我国における大型ナトリウム機器の解体・洗浄の初めての試みであり多くの貴重な経験を得ることができた。その過程で次の点が明らかになった。▲1)その直前に高温(400450
)状態で循環運転することによりSGからのナトリウムドレンは完全に近い状態に行うことができた。▲2)SGまわりの配管においてはわずかに残留ナトリウムが認められた。配管勾配の1/100の値について検討の必要がある。▲3)管束部の引き抜きは熱変形等の問題なくスムーズに行われた。▲4)カバーガス領域におけるナトリウムの蒸着は激しかった。この点については今後充分な検討が必要である。▲5)液面計,ナトリウムデストリビュータの先端部,ダミー伝熱管ダウンカマ下端部等に曲り,唳れがみられた。▲6)伝熱管,ライナ,内胴等に一様にザラザラした感じの黒色の付着物が認められた。▲
町田 晃彦; 齋藤 寛之; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 遠藤 成輝; 綿貫 徹; 片山 芳則; 青木 勝敏; 佐藤 豊人*; 松尾 元彰*; et al.
no journal, ,
新規水素化物や空孔-水素クラスター形成の研究には格子間水素の情報が必要である。これまで高温高圧下における結晶構造のその場観察はこれまで放射光X線を利用した実験に限られていたが、X線回折では格子間水素の情報を得ることができない。格子間水素を含めた構造決定には中性子回折実験が必要となる。大強度陽子加速器施設J-PARCの物質・生命科学実験施設に超高圧中性子回折装置PLANETが完成したことによって、高温高圧下の中性子回折実験が可能となった。そこで我々は高温高圧下水素流体中における放射光X線回折その場観察技術を改良した中性子回折実験技術の開発と試作した高圧セルを用いて、鉄の水素化過程における中性子回折実験を実施し、高温高圧下における構造解析を試みた。7.4GPaにおいて475Cまで加熱しながら中性子回折パターンの取得を行った。測定時間は120秒であるが、相の同定や格子定数の変化は観測可能なデータの取得ができることが確認できた。
町田 晃彦; 齋藤 寛之; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 遠藤 成輝*; 綿貫 徹; 片山 芳則; 飯塚 理子*; 佐藤 豊人*; 松尾 元彰*; et al.
no journal, ,
鉄水素化物は数GPaの高水素圧力下でのみ熱力学的に安定な物質であり、bcc-FeH
(
), dhcp-FeH(
), fcc-FeH(
)の3つの状態が300-2000K, 0-20GPaで存在することが知られている。これまで、中性子その場観察による鉄重水素化物の研究は行われていないが、J-PARCの物質・生命科学実験施設に建設された超高圧中性子回折装置PLANETを利用して、高温高圧力下での鉄の重水素化反応過程における中性子回折その場観察が実現した。中性子回折用に開発した高圧セルを用いて、7GPa, 1000Kまでの高温高圧力下における中性子回折パターンの測定に成功し、約800Kにおける鉄のbcc-fcc相転移と続いて起こるfcc-Feの重水素化の観測に成功した。
大塚 紀彰; 山本 圭一; 武内 伴照; 木村 伸明; 松井 義典; 土谷 邦彦; 佐野 忠史*; 中島 健*; 本間 亮平*
no journal, ,
原子炉内のチェレンコフ光をリアルタイムで撮影し、撮影画像により炉内燃料の状態を定量的に評価できるシステム開発を行うことは、原子炉の運転管理に大きく貢献するものとなる。本研究は、京都大学研究用原子炉(KUR)において、原子炉起動時及び定常運転時、運転停止時におけるチェレンコフ光をCCDカメラを用いて観察し、得られる観察画像を画像解析によってハレーションを低減する手法を導入することにより、チェレンコフ光による原子炉熱出力の定量的評価を行った。その結果、分光器で計測したRGB各色の分光放射照度は、原子炉熱出力の上昇とともに同じ割合で上昇すること、画像解析によってチェレンコフ光の観察画像をRGBに変換し、各色に対する輝度値はハレーションの影響を受けることが分かった。このことから、ハレーションによる影響がないRの輝度値上昇率を取得し、G及びBの輝度値の増加率を補正することにより、チェレンコフ光画像による原子炉熱出力の評価に見通しを得た。
町田 晃彦; 齋藤 寛之; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 遠藤 成輝; 綿貫 徹; 片山 芳則; 飯塚 理子*; 佐藤 豊人*; 松尾 元彰*; et al.
no journal, ,
高温高圧力下における金属の水素化反応を利用することによって、これまで新規水素化物の探索や水素誘起超多量空孔形成に関する研究が多く実施されている。水素-金属系で観測される現象の理解には格子間水素の情報が必要であるが、これまで高温高圧力下における結晶構造のその場観察は放射光X線回折実験に限られており、格子間水素の情報を得ることができなかった。我々はJ-PARC・MLFに建設された超高圧中性子回折装置PLANETを利用して、高温高圧力下での鉄の重水素化反応過程における中性子回折その場観察を実施し、反応過程の中性子回折パターンの取得に成功した。約680Cにおける回折パターンに対してリートベルト解析を行い、この温度圧力条件での重水素組成と占有サイトの最適化を試みた。これらの結果について詳細に報告する。
町田 晃彦; 齋藤 寛之; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 遠藤 成輝; 綿貫 徹; 片山 芳則; 飯塚 理子*; 佐藤 豊人*; 松尾 元彰*; et al.
no journal, ,
高温高圧力下における金属と水素の反応は新規水素化物の生成、水素誘起超多量空孔形成といった興味深い現象を引き起こす。水素-金属系で観測されるこうした現象の理解には格子間に侵入している水素の情報が必要であるが、これまで高温高圧力下における結晶構造のその場観察は放射光X線回折実験に限られており、格子間水素の情報をその場で得ることができなかった。我々はJ-PARC・MLFに建設された超高圧中性子回折装置PLANETを利用して、高温高圧力下での鉄の重水素化反応過程における中性子回折その場観察を実現し、反応過程の中性子回折パターンの取得に成功した。高温高圧力下における中性子回折パターンに対してリートベルト解析を行い、この温度圧力条件での重水素組成と占有サイトの最適化を試みた。重水素化過程の詳細とリートベルト解析結果について報告する。
