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冨田 豊; 森平 正之; 田巻 喜久*; 西村 一久*; 庄司 修一*; 木原 義之; 加瀬 健; 小泉 務
JAEA-Research 2006-088, 95 Pages, 2007/01
JAEA-Research-2006-088.pdf:23.02MB
日本原子力研究開発機構では、高速増殖炉サイクルの実用化戦略調査研究において、低除染TRU燃料の有望な候補の一つとして外部ゲル化法による燃料粒子製造技術開発を実施した。フェーズIIでは大径粒子の製造条件の最適化,アンモニア廃ガス処理の軽減を目的とした外部ゲル化法の改良方法の検討及び低除染燃料特有の核分裂生成物の影響について検討した。その結果、振動充填燃料に適した大径粒子の製造条件を把握及び改良型の外部ゲル化法の適用性の可能性を見いだした。さらに、核分裂生成物は粒子製造に悪影響を与えないことを確認するとともに原料液の耐放射線性についてのデータを取得した。これらの結果より、低除染湿式再処理対応の振動充填燃料用燃料粒子製造に外部ゲル化法が適応できる技術的な見通しを得た。
冨田 豊; 森平 正之; 木原 義之; 田巻 喜久*
Proceedings of International Conference on Nuclear Energy System for Future Generation and Global Sustainability (GLOBAL 2005) (CD-ROM), 4 Pages, 2005/10
高い経済性と環境負荷低減がFBRサイクルに求められている。スフェアパック燃料は、遠隔自動化が可能、製造工程で微粉末が発生しない、コスト低減が可能である、などの利点を持つために有望な燃料と考えられている。このため、サイクル機構では外部ゲル化法によるスフェアパック燃料製造の開発を行っている。この報告では、外部ゲル化法による粒子製造試験について報告する。
Huang, X.*; 真下 茂; 小野 正雄; 冨田 健; 沢井 友次; 長壁 豊隆; 毛利 信男*
Journal of Applied Physics, 96(3), p.1336 - 1340, 2004/08
被引用回数：11 パーセンタイル：42.70(Physics, Applied)本研究では、超重力場下の結晶状態の変化を調べるために、Bi
Sb
合金とBi単体について固相状態の温度で100万Gレベルの超重力場実験を行った。191-205
Cで超重力場処理後の試料は組成の変化が見られなかったが、結晶粒径が数mmから数10
mまで微細化された。同じ条件で処理したBi単体試料は結晶粒径が変化しなかった。220-240Cで処理後の試料は二つの領域を示している。弱い重力場領域では、結晶が数10mまで微細化されたが、強い重力場領域では、原子の沈降による組成変化が起きたほか、結晶が重力方向に沿って成長し、その長さが数mm程度に達している。成長した結晶はかなり歪んでおり、その歪みが重力の強い方向に沿って増大していること、また、六方晶のc軸が重力方向にほぼ平行になっていることがわかった。この特殊な結晶状態の形成は原子の沈降によるものと考えられる。
森平 正之; 小澤 隆之; 冨田 豊; 鈴木 政浩; 重留 義明; 木原 義之; 河野 秀作
JNC TN8400 2004-014, 193 Pages, 2004/07
JNC-TN8400-2004-014.pdf:24.52MB
サイクル機構が、スイスPSI 及びオランダNRGとの間で進めている振動充填燃料開発に関する共同研究は、5%Np-MOXを含むスフェアパック燃料(球状粒子充填燃料)について、ペレット燃料、バイパック燃料(非球形粒子充填燃料)とともに、オランダのHFR (High Flux Reactor)において比較照射を行う共同研究プロジェクトであり、照射試験を目指す過程で、PSIが長年に渡る研究実績を有するスフェアパック燃料に係る照射挙動評価モデリング、燃料設計、粒子燃料製造及び振動充填に係る技術を機構に導入することが一方の目的としている。PSIにおける照射試験ピンの製造は2003年5月に完了した。2004年1月から3月にかけてHFRにおける前半2回の照射試験を終了し、現在照射後試験を進めている。後半2回の照射は2004年秋までに実施される予定である。本報告書は、共同研究前半の燃料設計と照射ピン製造を中心にまとめたものである。
冨田 豊; 重留 義明; 木原 義之
サイクル機構技報, (24), p.1 - 10, 2004/00
サイクル機構では、スイス PSIとオランダNRGとの間で、振動充填燃料に関する共同研究を実施している。本共同研究ではスフェアパック、バイパック、ペレットの3タイプの燃料をPSIで製造し、2004年1月からオランダペッテンのHFRで照射試験を行っている。このうちスフェアパック燃料については、20%Pu-MOX及び5%Np-20%Pu-MOXの球状粒子燃料を内部ゲル化法で製造し、9本のスフェアパックセグメントを製造した。バイパック燃料については、グリーンペレットを粉砕して焼結することで20%Pu-MOX非球状粒子燃料を製造し、2本のバイパックセグメントを製造した。また、リファレンスとして5本の20%Pu-MOXペレットセグメントを製造した。本稿ではスフェアパック燃料とバイパック燃料の製造について報告する。
冨田 豊; 根本 剛; 出沼 昭生; 都所 昭雄
動燃技報, (97), p.122 - 125, 1996/03
先進的核燃料リサイクル技術開発の一環として、MOX燃料スクラップ中に存在するAmの溶媒抽出法による分離回収試験を実施する予定であるが、グローブ操作時の
Amの
線による手部及び全身の被ばくの低減化が大きな課題である。根本的な防護対策としてグローブボックス用の遠隔操作可能な取扱治具を検討し、人の手に相当するような多関節型遠隔取扱治具の開発を目的として、試作を行った。次いでボックス内で作業を行う上で必要な機能を確認するために基本機能試験を実施し、グローブボックスシステムでAmのような高線量物質の取扱が可能な遠隔取扱治具の技術的見通しを得ることができた。
冨田 豊; 宇野 弘樹*; 高橋 邦明; 河野 秀作
PNC TN8410 93-296, 66 Pages, 1993/12
高温挙動試験装置は、高富化度MOX燃料等の未照射燃料の融点を測定するために設置されたものである。ホット運転の前に、温度制御プログラム決定試験、カプセル溶接部健全性確認試験、真空計自動化プログラムの作成、昇温速度決定試験を行い測定条件を決定した。次に融点が既知である、Al/SUB2/O/SUB3,Nb,Mo,ZrO/SUB2,Taを標準試料としてコールド試験を実施し、二色温度計の校正曲線の作成を行った。コールド試験の結果、標準試料の融点の測定値と文献値との差が最大258度Cもあり、測定精度の向上が必要であることが分かった。誤差原因は、二色温度計の混色誤差と視野欠けが原因と推測される。こうした問題点の対策もあわせて報告する。
小畑 裕希; 豊川 琢也; 冨田 健; 木村 康彦
no journal, ,
軽水炉燃料の高燃焼度化により、燃料被覆管に吸収される水素量が増加する。吸収された水素は、被覆管の脆化による破損の原因となる。そのため、被覆管母材中の水素量を正確に測定することは、被覆管の安全裕度を知るうえで非常に重要である。従来の高温抽出法による測定では、酸化膜とともに被覆管全体を高温溶融させて発生した水素を測定するため、被覆管の脆化と強い相関を持つ母材中の水素量のみを測定することができなかった。2段階加熱法は、酸化膜と被覆管母材の水素を分離測定することが可能である。分離抽出温度条件を含む測定手法について、非照射被覆管を用いた試験で得られた知見を報告する。
小畑 裕希; 豊川 琢也; 冨田 健; 木村 康彦
no journal, ,
軽水炉燃料の高燃焼度化により、燃料被覆管に吸収される水素量が増加する。吸収された水素は、固溶限度を超えると水素化物として析出し、被覆管の脆化による破損の原因となる。そのため、被覆管母材中の水素量を正確に測定することは、被覆管の安全裕度を知るうえで非常に重要である。水素は被覆管母材のみならず酸化膜にも吸収されるため、それぞれの水素量を分けて定量する必要がある。従来の高温抽出法による測定では、酸化膜とともに被覆管全体をインパルス炉で瞬時に溶融させて 発生した水素を測定するため、被覆管の脆化と強い相関を持つ母材中の水素量のみを測定すること ができなかった。そこで、加熱温度の設定が可能な水素分析装置を導入し、2段階加熱法により酸化膜と被覆管母材の水素の分離測定を可能とした。本報告では、分離抽出温度条件の決定方法を含む測定手法について紹介する。
山本 洋一; 木島 佑一; 冨田 豊
no journal, ,
日本原子力研究開発機構は、CTBT国内運用体制の一員として、核実験由来の放射性核種に係る監視と評価を行っている。このために、高崎、沖縄両観測所、東海放射性核種実験施設、並びに国内データセンターを整備し、運用している。CTBT国内運用体制や各施設の概要、核実験時の対応、最近の活動等に関して紹介する。
山本 洋一; 木島 佑一; 冨田 豊
no journal, ,
放射性核種の監視は対象とする爆発事象が核実験であったかどうかを判断する唯一の手段である。地下核実験では、核爆発により生成された放射性核種の中でも希ガスは不活性で他の物質よりも地上に漏れ出てくる可能性が高いため、特に重要である。CTBTでは希ガスで監視対象としているのは4つの放射性キセノン同位体のみである。2006年10月の北朝鮮の一回目の核実験の後、希ガス観測装置が日本の高崎放射性核種監視観測所に設置され、2007年1月から放射性キセノンの観測を行っている。ここでは、高崎放射性核種監視観測所での放射性キセノンのこれまでの観測結果と放射性キセノンバックグラウンドの特徴について報告する。
木島 佑一; 山本 洋一; 冨田 豊
no journal, ,
CTBTOの核実験検知能力強化を目的とした日本政府によるCTBTOへの拠出金を用いて、原子力機構(JAEA)はCTBTOと共同で北海道幌延町及び青森県むつ市に移動型希ガス観測装置(TXL)を設置し、2018年から放射性キセノンの観測を行っている。これにより、現在日本では合計3つの観測点(幌延TXL, むつTXL、及び高崎IMS観測所)にて核実験監視のために放射性キセノンの観測を行っている。これまでの観測の結果、これらの観測所にてバックグラウンドレベルを超える濃度の放射性キセノン同位体が検出された。JAEA/NDCは、いくつかの検出事例に対してこれらの放出源を調査するためにATM解析を実施した。放射性キセノンの観測結果及びATM解析結果について報告する。
木島 佑一; 山本 洋一; 冨田 豊
no journal, ,
日本原子力研究開発機構は、CTBT機関を支援して北海道幌延町及び青森県むつ市にそれぞれ移動型希ガス観測装置(TXL)を設置し、2018年から放射性キセノンの観測を行っている。これら2つのシステムからの観測データは、CTBTにおける国際監視制度(IMS)の一部である高崎の放射性核種監視観測所にて観測されたデータについてより理解を深めることに寄与することが期待されている。これらの観測点で検出された放射性キセノンの放出源を調査するため、大気輸送モデル(ATM)による放出源推定解析を行った。ここでは3観測地点での放射性キセノンの観測結果及びATM解析結果について報告する。
山本 洋一; 木島 佑一; 冨田 豊
no journal, ,
2011年3月11日の東日本大震災後に発生した東京電力福島第一原子力発電所の事故では、大量の放射性物質が環境中に放出され地球規模で拡散した。原子力機構のNDC-2は、IMS放射性核種監視網から送られてくる観測データを毎日受信し、データ解析を行った。事故で放出された放射性核種は、概ね北半球を約12日で1周した。キセノン(Xe)-133は同年4月上旬には北半球の各観測所周辺では拡散により濃度がほぼ均一化され、その後、濃度はいずれもXe-133の半減期(約5.27日)に従い減少し、6月上旬頃には事故前のレベルに戻った。また、高崎観測所のデータから放射性プルームが最初に到達した時期を推定したところ、観測所近くのモニタリングポストの空間線線量率の急上昇した時刻と矛盾のない結果が得られた。
木島 佑一; 山本 洋一; 冨田 豊
no journal, ,
日本原子力研究開発機構は、CTBT国際監視制度(IMS)高崎放射性核種観測所にて得られたデータについてより理解を深めることを目的とした、CTBTOとの希ガス共同観測プロジェクトの一環として、2018年から北海道幌延町及び青森県むつ市において可搬型希ガス観測装置(TXL)を用いた放射性キセノンの観測を実施している。2018年以降の3観測点(幌延TXL, むつTXL、及びIMS高崎観測所)での放射性キセノンの観測結果の比較、及び、検出された放射性キセノンに関する大気輸送モデル(ATM)による放出源推定解析結果について報告する。
冨田 豊; 木島 佑一; 古野 朗子; 山本 洋一
no journal, ,
日本原子力研究開発機構(JAEA)は、国際監視システム(IMS)のための高崎放射性核種観測所(RN38)及び沖縄放射性核種観測所(RN37)の二つの放射性核種観測所を運用している。RN38は2002年に量子科学技術研究開発機構高崎量子応用研究所内に建設された。RN38では、RASA(Radionuclide Aerosol Sampler/Analyzer)とSwedish Automatic Unit for Noble Gasを用いて、それぞれ粒子状放射性核種と放射性キセノンガスの放射能を測定している。RN38のSAUNAが、2013年の第3回北朝鮮核実験に関連した放射性キセノンを検出したことは特筆に値する。RN37は2006年に宇宙航空研究開発機構(JAXA)沖縄宇宙通信所の改装した施設内に設置された。RN37ではRASAを用いて粒子状放射性核種の放射能のみを測定している。JAEAはこれらの活動を通してCTBT(包括的核実験禁止条約)国際検証体制に貢献している。放射性核種監視観測所の運用及びいくつかの観測結果について報告する。
Beziat, G.*; Kalinowski, M.*; 井上 尚子; Kusmierczyk-Michulec, J.*; Bar
, J.*; Gheddou, A.*; Bourgouin, P.*; 山本 洋一; 冨田 豊
no journal, ,
2018年初めに、2つの移動型希ガス測定システムが日本の幌延とむつに設置され、測定を開始した。これにより、2019年春に日本の福岡に設置予定の3番目の移動型システムと、高崎観測所RN38で稼働するIMS希ガスシステムとともに、希ガス測定システムの高密度配置を構成している。この配置の目的は、ユーラシア大陸全域からの既知の放出源の寄与をよりよく理解するための方法を開発およびテストするために使用される検出のデータベースを作成することである。これらの放出源からの寄与は、IMS観測所RN38で頻繁に観測されている。高密度配置は、ソースロケーションアルゴリズムをテストおよび最適化し、特に高崎観測所でのレベルC事象をよりよく理解するための枠組みを提供する。この実験で使用される3つの移動型希ガス測定システムとその運用は、外部から資金提供されている。この実験の計画期間は2年である。
Purtschert, R.*; Kalinowski, M.*; Riedmann, R.*; Fontaine-Lagrand, J.-E.*; Kusmierczyk-Michulec, J.*; Gheddou, A.*; Bourgouin, P.*; 冨田 豊
no journal, ,
アルゴン37(
Ar)は対流圏上層において中性子捕獲による
Ar(n,4n)Ar, 
Ar(n,)Arによって生成する。混合された対流圏中のアルゴン37の自然均衡濃度は約0.5-1mBq/m
である。この値は、OSI(現地査察)における大気中のアルゴン37の濃度を用いた風下方向の探査領域を絞り込むためのバックグランド値として定義しても差し支えない。長期間に渡る大気中のアルゴン37の放射能濃度の調査のために、日本の高崎に設置されたCTBTOのIMS放射性核種監視観測所の近隣で大気試料が採取された。2016年から2018年の間に105個の大気試料がアルゴン37の放射能濃度分析のために採取されたが、10mBq/mを超えたものはなかった。
木島 佑一; 山本 洋一; 冨田 豊
no journal, ,
日本原子力研究開発機構は、CTBT国際監視制度(IMS)高崎放射性核種観測所にて得られた観測データについてより理解を深めることを目的とした、CTBTOとの希ガス共同観測プロジェクトの一環として、2018年から北海道幌延町及び青森県むつ市において可搬型希ガス観測装置(TXL)を用いた放射性キセノンの観測を実施している。2018年以降の3観測点(幌延, むつ及び高崎)での放射性キセノンの観測結果の比較、及び検出された放射性キセノンに関する大気輸送モデル(ATM)による放出源推定解析結果について報告する。
古野 朗子; 冨田 豊; 栗原 寿幸; 山本 洋一
no journal, ,
我々は日本のNDCとして放射性核種観測所のデータ解析と管理を担っている。IMSの放射性核種観測所は日本に2か所あり、高崎で粒子状核種と希ガスの観測を、沖縄では粒子状核種の観測を実施している。両観測所ともCs-137の検出頻度が比較的高い。本研究では、Cs-137の検出に着目し、それぞれの検出の季節や気圧配置の特性を明らかにする。また、大気輸送モデルを用いたバックトラッキング解析を行い、周辺の観測所も加味した観測データとの比較によってCs-137の放出源を推定する。
