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岩崎 悠真*; 竹内 一郎*; Stanev, V.*; Gilad Kusne, A.*; 石田 真彦*; 桐原 明宏*; 井原 和紀*; 澤田 亮人*; 寺島 浩一*; 染谷 浩子*; et al.
Scientific Reports (Internet), 9, p.2751_1 - 2751_7, 2019/02
被引用回数：61 パーセンタイル：93.15(Multidisciplinary Sciences)Thermoelectric technologies are becoming indispensable in the quest for a sustainable future. Recently, an emerging phenomenon, the spin-driven thermoelectric effect (STE), has garnered much attention as a promising path towards low cost and versatile thermoelectric technology with easily scalable manufacturing. However, progress in development of STE devices is hindered by the lack of understanding of the fundamental physics and materials properties responsible for the effect. In such nascent scientific field, data-driven approaches relying on statistics and machine learning, instead of more traditional modeling methods, can exhibit their full potential. Here, we use machine learning modeling to establish the key physical parameters controlling STE. Guided by the models, we have carried out actual material synthesis which led to the identification of a novel STE material with a thermopower an order of magnitude larger than that of the current generation of STE devices.
内田 健一*; 安立 裕人; 吉川 貴史*; 桐原 明宏*; 石田 真彦*; 萬 伸一*; 前川 禎通; 齊藤 英治*
Proceedings of the IEEE, 104(10), p.1946 - 1973, 2016/10
被引用回数：214 パーセンタイル：99.2(Engineering, Electrical & Electronic)The spin Seebeck effect (SSE) refers to the generation of a spin current as a result of a temperature gradient in magnetic materials including insulators. The SSE is applicable to thermoelectric generation because the thermally generated spin current can be converted into a charge current via spin-orbit interaction in conductive materials adjacent to the magnets. The insulator-based SSE device exhibits unconventional characteristics potentially useful for thermoelectric applications, such as simple structure, device-design exibility, and convenient scaling capability. In this article, we review recent studies on the SSE from the viewpoint of thermoelectric applications.
桐原 明宏*; 内田 健一*; 梶原 瑛祐*; 石田 真彦*; 中村 泰信*; 眞子 隆志*; 齊藤 英治; 萬 伸一*
Nature Materials, 11(8), p.686 - 689, 2012/08
被引用回数：240 パーセンタイル：98.56(Chemistry, Physical)Energy harvesting technologies, which generate electricity from environmental energy, have been attracting great interest because of their potential to power ubiquitously deployed sensor networks and mobile electronics. Of these technologies, thermoelectric (TE) conversion is a particularly promising candidate, because it can directly generate electricity from the thermal energy that is available in various places. Here we show a novel TE concept based on the spin Seebeck effect, called "spin-thermoelectric (STE) coating", which is characterized by a simple film structure, convenient scaling capability, and easy fabrication. The STE coating, with a 60-nm-thick bismuth-substituted yttrium iron garnet (Bi:YIG) film, is applied by means of a highly efficient process on a non-magnetic substrate. Notably, spin-current-driven TE conversion is successfully demonstrated under a temperature gradient perpendicular to such an ultrathin STE-coating layer (amounting to only 0.01% of the total sample thickness). We also show that the STE coating is applicable even on glass surfaces with amorphous structures. Such a versatile implementation of the TE function may pave the way for novel applications making full use of omnipresent heat.
内田 伸一; 湯浅 亙; 林 昭彦; 井野瀬 晶一; 大内 祐一朗; 浅川 健一*; 打越 祐太*
核物質管理学会(INMM)日本支部第32回年次大会論文集(インターネット), 7 Pages, 2011/11
原子力機構は、安全かつ適正な核燃料物質輸送を実施するため、輸送状況をリアルタイムで監視する核燃料物質輸送状況監視システム(TMS)を開発した。TMSは、おもに輸送隊の位置情報を把握する位置情報監視システムと輸送隊の周辺状況を監視する画像情報監視システムにより構成されており、輸送実施状況をリアルタイムに遠隔地である輸送実施本部へ伝えることを可能にしたシステムである。原子力機構は、TMSを平成17年からMOX燃料の陸上輸送に適用し、これまでの運用経験に基づき画像の安定化等の改善を図るとともに、自動通信維持コントロール機能を付加する等のシステムの高度化に向けた取組を実施した。TMSは、万一の輸送事故時における事故現場の詳細な画像情報を送信することも可能であり、輸送実施本部における的確な事故対応計画立案にも有効なシステムである。本報告書では、高度化したTMSの概要,有効性等を紹介するものである。
湯浅 亙; 内田 伸一; 林 昭彦; 井野瀬 晶一; 大内 祐一朗
Proceedings of INMM 52nd Annual Meeting (CD-ROM), 6 Pages, 2011/07
日本原子力研究開発機構(JAEA)は、防護区分Iに相当する核物質輸送に適用可能な輸送隊の位置等をリアルタイムで監視する輸送監視システム(TMS)を開発した。本システムは、2005年(平成17年)からMOX燃料の陸上輸送に適用されている。JAEAは、これまでの運用経験から得られた幾つかの課題を解決するとともに、さらなる機能向上を目指して、次に示すような高度化を実施した。この高度化した輸送監視システムは、万一の輸送中の事故発生の際には、事故現場の詳細な画像情報を送信することも可能であり、輸送実施本部における的確な事故対応計画立案にも有効なシステムである。本稿では、輸送監視システムの特徴及び運用経験により得られた成果を紹介するものである。
山本 清明; 湯浅 亙; 内田 伸一; 井野瀬 晶一; 藤原 茂雄
Proceedings of 16th International Symposium on the Packaging and Transport of Radioactive Materials (PATRAM 2010) (CD-ROM), 6 Pages, 2010/10
核燃料物質の安全で、かつ、円滑な輸送を実施するためには、輸送状況を常に監視するとともに、輸送事故発生時には正確な画像情報を速やかに入手し、緊急時対応を迅速、かつ、的確に行うことが極めて重要である。日本原子力研究開発機構プルトニウム燃料技術開発センターでは核燃料物質の輸送状況をリアルタイムで監視するシステムを開発し、実輸送に運用している。輸送状況監視システムは、おもに輸送隊の位置及び輸送状況画像を監視するシステムから構成されている。位置情報監視システムは、GPSからの位置情報を衛星波及び地上波により輸送実施本部に送信し、監視パネル上に表示するシステムである。画像情報監視システムは、輸送隊の車両に積載されたカメラで撮影された動画情報を地上波により輸送実施本部に送信し、監視パネル上に表示するシステムである。また、監視機器から可搬カメラ等を取り出し、必要な場所に設置し、緊急時対応用に、正確な可視情報を入手するシステムも設置されている。このカメラは輸送実施本部から遠隔で操作される。開発されたシステムは、通常輸送状態の監視はもとより、万が一の事故発生時にも事故時対応計画を立案するのに非常に役立つ。
菱田 正彦; 村上 勤*; 木曽原 直之; 藤井 正; 内田 昌人*; 早船 浩樹; 近澤 佳隆; 臼井 伸一; 池田 博嗣; 宇野 修; et al.
JAEA-Research 2006-006, 125 Pages, 2006/03
JAEA-Research-2006-006.pdf:11.55MB
実用化戦略調査研究フェーズIにおいて、経済性目標を初めとする設計要求を満足する可能性のある有望なNa冷却炉概念として、アドバンスト・ループ型炉が抽出された。フェーズIIでは、合理化検討とプラント概念の構築を行ってきている。本報告書は、フェーズIIの4年目である平成16年度に実施したNa冷却炉設計研究の成果をまとめたものである。本研究では、平成15年度の中間評価結果でレファレンス概念に選定された改良内部ダクト型燃料集合体及び直管型密着2重管蒸気発生器(SG)を反映して、炉心設計及び大型炉プラント概念設計を行った。本SGについては、安全ロジックを含めた検討を実施し、構造概念を構築した。また、保守・補修方針に適合したプラント概念設計を行った。さらに、要素技術開発成果の反映による成立性評価の高度化,各種バックアップ概念の構築を行ったほか、BOP及びNSSSについて、原子力級部材の適用除外,自主基準化,規制緩和などによる設計合理化,システム化規格の検討状況を踏まえ、さらなる合理化方策も検討した。今後は、フェーズIIのまとめとしてプラント概念の仕上げを行うとともに設計方針類の整備を行う。また、要素研究成果を反映し、残された技術課題の検討を行う。
内田 伸一; 出口 守一; 小林 英男; 高橋 三郎; 山本 裕; 浅野 隆
核物質管理センターニュース, 26(8), 0 Pages, 1997/08
プルトニウム燃料第三開発室は、多量のプルトニウムを取扱い、かつ、作業員の放射線被ばく量の低減を図るために、過去20年間のMOX燃料製造の経験を生かし大幅な遠隔自動技術を導入している。このため、保障措置システムは、可能な限りこの遠隔自動技術に合致するよう開発された。本件は、査察側である国(JNSB)及び国際原子力機関(IAEA)との綿密な協力下にPNC/DOE共同研究を中心に開発し、実使用されている保障措置システムについてその経験を紹介する。
阿部 寛信; 池田 幸喜; 見掛 信一郎; 永崎 靖志; 新里 忠史; 浅妻 新一郎; 青木 勲; 石川 信行; 石川 浩康; 石崎 暢洋; et al.
no journal, ,
東京電力福島第一原子力発電所の事故に伴い放出された放射性物質により引き起こされた環境汚染に対し、原子力機構の「除染推進専門家チーム」は、福島県内の各市町村における除染活動の円滑な推進のための行政機関等への支援活動を実施している。平成23年度は、福島県内各市町村における除染計画の策定協力として、延べ321件、除染にかかわる技術指導・支援等として、延べ164件の要請に対応した。そのうち、除染活動によって発生する除去土壌等を保管する仮置場の設置等に関する支援活動では、仮置場の候補地について、地形,土壌,地質,水理,植生等に関する既存情報の整理及び現地調査を実施し、その結果に基づいて、おもに技術的な観点からの助言を行った。また、住民説明会においては、生活環境中に飛散している放射性物質を除去・収集し、一か所に集め、適切に保管することにより、住民の不必要な被ばくを防ぐことが仮置場の設置目的であることを念頭に、仮置場の保管・管理に必要な要件の解説など技術的観点からの説明・支援を実施した。
畠 勝郎; 石川 信行; 上坂 貴洋; 須藤 智之; 松本 正喜; 青木 勲; 石崎 暢洋; 今村 弘章; 内田 伸一; 菊池 栄; et al.
no journal, ,
原子力機構では、福島県をはじめとする環境修復に向けた除染活動の円滑な推進のため各自治体等への支援活動を実施している。一例として、事故当時に建設途中であった一般住宅において、汚染した基礎コンクリート部表面の除染方法を構築し、除染作業に至ったケースについて紹介する。
青木 勲; 浅妻 新一郎; 須藤 智之; 古宮 友和; 中村 暢彦; 内田 伸一; 小澤 政千代; 薗田 暁; 見掛 信一郎; 池田 幸喜; et al.
no journal, ,
平成23年9月28日、内閣府・環境省からの要請により、原子力機構福島支援本部内に「福島除染推進(専門家)チーム」(以下「専門家チーム」と言う。)が発足し、汚染状況重点調査地域に指定された福島県内の各市町村における除染活動の円滑な推進のための支援活動を開始した。また、国直轄の除染事業を支援するため、平成24年2月1日に「除染活動推進員」を配置し、除染特別地域での除染技術指導、住民説明会や個別除染のための同意書取得等の支援活動を開始した。本報告では、専門家チームの広範囲にわたる除染推進活動について紹介する。
金澤 真吾; 須藤 智之; 古宮 友和; 畠 勝郎; 中村 暢彦; 小澤 政千代; 大畑 清; 南光 雅之; 星野 昌人; 内田 伸一; et al.
no journal, ,
原子力機構では、福島県をはじめとする環境修復に向けた除染活動にかかわる取組みを実施している。各市町村が除染計画を策定して除染を進める地域において、除染活動にかかわる指導・支援等、さまざまな形での取組みを行ってきた。この実績とそこから得られた教訓の一例として、平成23年12月にモデル除染として実施した個人住宅について、除染後、約1年経過後の空間線量率及び除染効果の維持状況について調査した結果を報告する。
内田 伸一; 萩野谷 仁*; 山田 耕治*; 西野 克己*; 川瀬 啓一; 岡田 尚
no journal, ,
平成23年3月11日、東北地方太平洋沖地震に端を発し、東京電力福島第一原子力発電所事故が発生した。これに伴い、大量の放射性物質の放出による環境汚染が発生し、国により放射性物質の除染のための「放射性物質汚染対処特別措置法(特措法)」が制定された。日本原子力研究開発機構と東京電力は、内閣府・環境省からの要請を受け、平成23年9月28日に「除染推進専門家チーム」を発足させ、福島県内の各市町村における除染活動の円滑な推進のため、各自治体等への支援活動を開始し、1,862件(平成28年3月末まで)の案件を支援した。本報告は、これまでの「除染推進専門家チーム」の活動を紹介する。
