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論文

Direct observation of electronic structure change by resistance random access memory effect in amorphous alumina

久保田 正人; 児子 精祐*; 加藤 誠一*; 雨宮 健太*

AIP Advances (Internet), 9(9), p.095050_1 - 095050_4, 2019/09

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(Nanoscience & Nanotechnology)

アルミ酸化膜のメモリ機能と微視的な物性の関係を明らかにするために、放射光吸収測定を行い、電気特性の変化に伴う酸素サイトの電子状態の変化を直接的に捉えることに成功した。

論文

Volume reduction of cesium contaminated soil by magnetic separation; Pretreatment of organic matters

堀江 裕貴*; 行松 和輝*; 三島 史人*; 秋山 庸子*; 西嶋 茂宏*; 関山 富男*; 三ツ井 誠一郎; 加藤 貢

Journal of Physics; Conference Series, 871, p.012102_1 - 012102_7, 2017/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:49.82

By the accident of Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant, a large amount of soil was contaminated by radioactive cesium. We developed a new volume reduction method of contaminated soil combining classification and magnetic separation. In magnetic separation, 2:1 type clay minerals, which adsorb cesium strongly and show paramagnetism, are removed from soil suspension of silt and clay, and then the contaminated soil can be separated into two groups that is high and low dose soil. However, there is an issue that the clay aggregates induced by organic matters prevent 2:1 type clay minerals from selective separation magnetically. The purpose of this study is to disperse aggregates by means of the alkaline K$$_{2}$$CO$$_{3}$$ solution treatment for selective separation of 2:1 type clay minerals. Firstly, particle size distribution was measured and the dispersion by K$$_{2}$$CO$$_{3}$$ treatment was investigated. Moreover, the radioactivity of passed soils after magnetic separation was measured to investigate the effect of dispersion treatment before magnetic separation. The result showed the possibility of more selective separation for 2:1 type clay minerals by treatment of organic matters.

論文

Hydrogenation of anodized aluminum and crystal growth of formed hydride at high pressure and high temperature

齋藤 寛之; 加藤 誠一*; 片桐 昌彦*

Materials Transactions, 55(8), p.1114 - 1116, 2014/08

 被引用回数:2 パーセンタイル:12.31(Materials Science, Multidisciplinary)

Anodized aluminum samples with different surface oxide layer thicknesses (approximately 0.3 and 3 $$mu$$m) were hydrogenated at 9 GPa and 600$$^{circ}$$C for 24 h. A few large crystals of AlH$$_{3}$$, less than 50 $$mu$$m in particle size, were formed when the aluminum sample with the thicker oxide layer was hydrogenated, whereas the sample with the thinner oxide layer was uniformly hydrogenated to form AlH$$_{3}$$ crystals less than 10 $$mu$$m in particle size. It is likely that the surface oxide layer inhibits not only the hydrogenation reaction of aluminum but also the spontaneous nucleation of AlH$$_{3}$$.

論文

Development and verification of the thermal behavior analysis code for MA containing MOX fuels

生澤 佳久; 小澤 隆之; 廣岡 瞬; 前田 宏治; 加藤 正人; 前田 誠一郎

Proceedings of 22nd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-22) (DVD-ROM), 6 Pages, 2014/07

MA-MOX燃料の設計技術開発のためには、MA-MOX燃料の照射挙動評価モデルを開発し、PIE結果を用いて解析コードの精度を確認する必要がある。本研究では、MA-MOX燃料の熱伝導度、融点及び蒸気圧の評価が可能な熱物性評価解析モジュール「TRANSIT」を開発し、更にMA-MOX燃料の照射挙動を解析するために、このモジュールと燃料ピン挙動解析コード「DIRAD」を組合せた「DIRAD-TRANSIコードシステム」を開発した。更に、常陽で実施されたMOX燃料及びMA-MOX燃料の照射後試験結果を用いて、このコードシステムの検証を行った。検証の結果、DIRAD-TRANSIコードシステムは、数%のアクチニドを含むMOX燃料に対して、燃料温度及び組織変化といった照射挙動を再現できることを確認した。

論文

Three-layer GSO depth-of-interaction detector for high-energy gamma camera

山本 誠一*; 渡部 浩司*; 河地 有木; 藤巻 秀; 加藤 克彦*; 畑澤 順*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 743, p.124 - 129, 2014/04

 被引用回数:9 パーセンタイル:57.39(Instruments & Instrumentation)

Using Ce-doped GSO of different Ce concentrations, three-layer depth-of-interaction (DOI) block detectors were developed to reduce the parallax error at the edges of a pinhole gamma camera for high-energy $$gamma$$ photons. GSOs with Ce concentrations of 1.5 mol%, 0.5 mol% crystal, 0.4 mol% were selected for the DOI detectors. These three types of GSOs were optically coupled in the depth direction, arranged in a 22 $$times$$ 22 matrix and coupled to a flat panel photomultiplier tube. With these combinations of GSOs, all spots corresponding to GSO cells were clearly resolved in the position histogram. Pulse shape spectra showed three peaks for these three decay times of GSOs. The block detector was contained in a tungsten shield, and a pinhole collimator was mounted. With pulse shape discrimination, we separated the point source images of the Cs-137 for each DOI layer. The point source image of the lower layer was detected at the most central part of the field-of-view (FOV), and the distribution was the smallest. The point source image of the higher layer was detected at the most peripheral part of the FOV, and the distribution was widest. With this information, the spatial resolution of the pinhole gamma camera can be improved. We conclude that DOI detection is effective for pinhole gamma cameras for high energy $$gamma$$ photons.

論文

Conduction band caused by oxygen vacancies in aluminum oxide for resistance random access memory

児子 精祐*; 久保田 正人; 原田 善之*; 平山 泰生*; 加藤 誠一*; 北澤 英明*; 木戸 義勇*

Journal of Applied Physics, 112(3), p.033711_1 - 033711_6, 2012/08

 被引用回数:61 パーセンタイル:89.5(Physics, Applied)

As a next-generation memory, we have developed a rare-metal-free memory using Al oxide with a high-density of oxygen vacancies (V$$_{o}$$). We showed a resistive switching mechanism of an AlOx-ReRAM based on the electronic states revealed by TSC. This system is expected to have high endurance, equivalent to that of dynamic random access memory (DRAM), because it is driven by increasing/decreasing numbers of electrons, similar to DRAM. The electronic structure has been simulated using first-principles calculations. We report the electronic structure of the band gap, analyzed using thermally stimulated current measurements, to evaluate the simulated results. We observed electronic states corresponding to resistance changes for the first time.

報告書

汎用小型試験研究炉の概念検討; 平成22年度活動報告(共同研究)

今泉 友見; 宮内 優; 伊藤 正泰; 綿引 俊介; 永田 寛; 花川 裕規; 那珂 通裕; 川又 一夫; 山浦 高幸; 井手 広史; et al.

JAEA-Technology 2011-031, 123 Pages, 2012/01

JAEA-Technology-2011-031.pdf:16.08MB

世界の試験研究炉は、老朽化に伴う廃炉により減少しているが、その一方でアジア諸国においては、原子力発電の導入計画が相次いでいる。このようなアジア諸国では、原子力発電所を建設した後の運転管理ができる技術者の育成が課題となっていると同時に、自国における原子力技術を高めるため、軽水炉の長期化対策,科学技術の向上,産業利用及び原子力人材育成のための試験研究炉の必要性が高まっている。このような背景から、照射試験炉センターにおいては、今後、発電用原子炉を導入する国に向け、各種照射利用や教育訓練に用いる試験研究炉の基本概念検討を開始した。設計活動を通じた本検討は、照射試験炉センターにおける試験研究炉の設計に必要な計算コードなどの環境の整備及び人材育成に貢献するとともに、本概念検討に共同研究として参加する原子力関連会社の試験研究炉にかかわる技術力の維持,向上にも貢献することが期待される。本報告は、平成22年度に設置された「照射試験炉センター汎用小型試験研究炉WG(ワーキンググループ)」と原子力関連会社が行った平成22年7月$$sim$$平成23年6月までの試験研究炉の概念検討結果について取りまとめたものである。

論文

Performance test of a centrifugal supercritical hydrogen pump

達本 衡輝; 麻生 智一; 大都 起一; 上原 聡明; 櫻山 久志; 川上 善彦; 加藤 崇; 二川 正敏; 吉永 誠一郎*

Proceedings of International Cryogenic Engineering Conference 23 (ICEC-23) and International Cryogenic Materials Conference 2010 (ICMC 2010), p.377 - 382, 2010/07

J-PARC核破砕中性子源では、MW級の陽子ビームによる核破砕反応によって発生した高速中性子を用いて冷中性子に減速したビームを供給する。陽子ビーム1MW時における水素モデレータ容器内で発生する核発熱は約3.8kWであり、モデレータ性能を満たすためには、このモデレータ内の温度差を3K以内する必要があった。本研究では、大流量の超臨界圧水素を安定に強制循環させる超臨界水素ポンプをITERで開発した超臨界ヘリウムポンプの設計データベースを用いて新たに開発し、その性能特性試験を測定した。断熱効率は54%、循環流量は、世界最大流量200g/sを達成し、開発した超臨界水素ポンプは、設計値を十分満足する性能を有することを確認した。

報告書

高速増殖原型炉もんじゅの長期保管燃料の経年的影響の考察

加藤 優子; 梅林 栄司; 沖元 豊; 奥田 英一; 高山 宏一; 小澤 隆之; 前田 誠一郎; 松崎 壮晃; 吉田 英一; 前田 宏治; et al.

JAEA-Research 2007-019, 56 Pages, 2007/03

JAEA-Research-2007-019.pdf:6.79MB

「もんじゅ」の運転再開にあたって、今後新たに製造する燃料に加え、平成7年に実施した性能試験で燃焼を経験した燃料及び本格運転以後に使用する予定で保管されている燃料についても利用する計画である。これらの燃料については、製造後、既に10年を越えてナトリウム中(原子炉容器及び炉外燃料貯蔵槽)、あるいは大気中に保管された状態にある。これら燃料の保管中における経年的影響について燃料の機械的な健全性の確保の観点から、技術的検討・評価を行った。具体的には、これら長期保管状態にある燃料集合体について、経年的な影響を放射線による影響,環境による影響,機械的な影響等に着目して、熱,流動,構造強度,材料等の観点から、網羅的に整理して考察した。その結果、長期保管状態にある燃料集合体が有する機械的健全性は損なわれておらず、使用上での要求機能,性能を確保していることが明らかとなった。

論文

環境保全対策

牧野 勉; 武田 誠一郎; 須藤 収; 加藤 智子

サイクル機構技報, (15), p.176 - 178, 2002/06

サイクル技報第14号に、平成13年度第3四半期の「業務概況」として環境保全対策に関する以下の事項を報告する。・低レベル放射性廃棄物の管理計画における管理プログラム策定計画と現状・低レベル放射性廃棄物の処理技術開発の現状・低レベル放射性廃棄物のうち超ウラン核種を含む放射性廃棄物の処分技術開発の現状

報告書

再処理溶液中における各種金属材料の耐食性

武田 誠一郎; 小泉 務; 永井 崇之; 竹内 正行; 加藤 利弘*; 川野邊 一則*; 藤咲 和彦*

JNC TN8400 2002-007, 135 Pages, 2001/12

JNC-TN8400-2002-007.pdf:9.39MB

供用中における材料の寿命延長を目的として、使用済核燃料再処理用装置材料の耐食性について調査した。本内容では特に、腐食環境因子である再処理溶液の腐食活性を焦点として調査が進められた。まず、純硝酸系を対象として、R-SUS304ULC、R-SUS310Nb、Ti、Ti-5Ta、Zrに代表される装置材料の基本的な腐食挙動を調査した。その結果をふまえて、実際の再処理溶液を用いた腐食評価を実施した。試験結果の要約を以下に示す。(1)腐食に対するウラン、プルトニウムの影響に関して、高次のプルトニウムはステンレス鋼の腐食を促進することが分かり、ウランに関して腐食への影響はなかった。プルトニウムが腐食を促進する要因は腐食電位が貴側に移行することによる過不働態溶解であると考えられる。さらに、この腐食電位の移行はPuの還元反応に基づく材料表面上のカソード電流の増加が作用しているものと考えられる。(2)FP元素に関しては、高濃度のルテニウムがステンレス鋼の腐食を加速させる。他のFP元素について、腐食への影響は認められなかった。硝酸中へのルテニウムの添加によってステンレス鋼の腐食電位は貴側に移行する傾向を示しており、添加によってステンレス鋼の腐食電位は貴側に移行する傾向を示しており、この傾向はルテニウムによる材料表面でのカソード反応の促進が影響しているものと考えられる。(3)Ti、Ti-5Ta、Zrはプルトニウムおよびルテニウムの存在に関係なく、良好な耐食性を示した。特に、Ti、Ti-5Taは逆にそれら元素の共存によって、耐食性の向上が認められた。この点については、酸化剤として作用するプルトニウムおよびルテニウムによって、材料表面における酸化皮膜の化学的安定性が改善されるためと考えられる。(4)使用済核燃料溶解液中におけるステンレス鋼の腐食速度は純硝酸中よりも大きく、Ti、Ti-5Taは逆に純硝酸中の腐食速度が大きい。Zrについては、純硝酸、使用済核燃料溶解液間の腐食速度の違いは認められず、優れた耐食性を示した。(5)ステンレス鋼の腐食速度は$$gamma$$線によってわずかながら増加した。この理由は、$$gamma$$線によって反応抵抗が小さくなり、材料表面上の不働態保持電流が大きくなるためである。

報告書

Ag(II)の吸光光度法によるin-situ分析の適用性検討

加藤 利弘*; 竹内 正行; 大橋 和夫; 永井 崇之; 石橋 祐三; 武田 誠一郎

PNC TN8410 98-070, 31 Pages, 1998/02

PNC-TN8410-98-070.pdf:0.99MB

(目的)溶液中のAg(II)をin-situで定量的に分析する手法として、吸光光度法の適用可否を検討した。(方法)電解により生成したAg(II)の吸光スペクトルを吸光光度計で測定すると同時に酸化還元滴定法によりAg(II)の濃度を測定した。(結果)濃度と吸光度が直接関係にある波長が存在し、Ag(II)の吸光光度法によるin-situ分析は原理的に可能であることが分かった。ただし、定量分析が可能な波長や濃度範囲は、Ag(II)濃度や生成条件によって異なること、および分析上の問題点が幾つか存在することが分かった。(結論)Ag(II)の吸光光度法によるin-situ分析への適用性を検討した結果、限定された条件内においては、適用の見通しを得た。

論文

Development of a 1-kg/s scale supercritical helium pump

河野 勝己; 加藤 崇; 濱田 一弥; 榛葉 透*; 辻 博史; 佐治 脩好*; 金子 幸夫*; 朝倉 啓*; 吉永 誠一郎*

Proceedings of 17th International Cryogenic Engineering Conference (ICEC17), p.255 - 258, 1998/00

国際熱核融合実験炉(ITER)をめざした強制冷凍型超電導コイルとその冷却システムの開発を行っている。ITERでは、45K,0.6MPaの超臨界圧ヘリウム(SHe)を流量3kg/s、ポンプ・ヘッド0.3MPaで供給することが要求されている。今回、その1/3スケールである1kg/sのSHeポンプを開発したことについて述べる。性能試験の結果、最大流量1,100g/s最大ポンプ・ヘッド0.25MPaは、70,000rpm、流量700g/sで達成し、断熱効率は、70%以上であること、また、極めて安定に動作することを確認することができた。設計と実測データの無次元負荷能力曲線を得ることができ、ITER用大流量ポンプの設計データベースを得ることができた。

論文

Effects of neutron irradiation on tensile properties in high-purity Fe-Cr alloys

若井 栄一; 菱沼 章道; 沢井 友次; 加藤 康*; 磯崎 誠一*; 高木 清一*; 安彦 兼次*

Physica Status Solidi (A), 160(2), p.441 - 448, 1997/00

 被引用回数:15 パーセンタイル:66.71(Materials Science, Multidisciplinary)

鉄-クロム系合金を使用する際の注意点の一つとして$$alpha$$'相の析出と関連した457$$^{circ}$$C脆性がある。この$$alpha$$'相の析出は、また中性子照射によっても大きく影響を受ける。本研究では純度の異なる鉄-クロム系合金(9Crから30Crまで)を中性子照射し、引張特性の変化を調べ、また照射によるミクロ組織変化の観察と併せて解析を行っている。一般に照射によって合金の強度は増加し、延性は低下した。照射によるこの強度の増加は、不純物濃度、クロム濃度が高い試料ほど著しかった。763Kでは、引張試験中に急峻な応力の低下が見られた試料もあり、これは高純度で高クロム濃度の試料で著しく、また$$alpha$$'様の析出物はこれらの試料でよく観察された。電子顕微鏡観察では、この析出物が照射によって形成された転位ループ近傍に優先的に発生していることが認められた。

報告書

YAGレーザによるステンレス鋼加工フロー端面の表面改質

永井 崇之; 武田 誠一郎; 河田 東海夫; 加藤 利弘*; 川野辺 一則*

PNC TN8410 91-279, 49 Pages, 1991/11

PNC-TN8410-91-279.pdf:6.76MB

(目 的)310Nbステンレス鋼の加工フロー端面にYAGレーザを照射し,最表面の組織を変えることによって,ステンレス鋼加工フロー端面の耐食性を向上させる。(方 法)丸棒状の 310Nb圧延材(圧延は軸方向)を円板形状に切断し,この円板の加工フロー端面である両面にYAGレザーを照射した。照射条件は60Hzパルス発振,ビーム径1mm$$phi$$とし,レーザー出力300W,600W),加工ガスの種類(N2,Ar),および試験片の送り速度(50$$sim$$400mm/分)をパラメータとした。照射後,改質表面と断面の観察,表面硬さおよび改質層厚さの測定ならびに腐食試験により耐食性を評価した。なお,比較として,未照射の試験片についても評価を行った。(結 果)本試験の結果を以下に示す。1) 全ての照射条件において,改質層でのマイクロクラックは認められなかった。2) 照射時のレーザ出力が高いほど改質層は厚くなった。3) 照射時の試験片送り速度が速くなるほど,改質層は薄くなる傾向があった。4) 照射時の加工ガスの種類による開始層厚さの差は認められなかった。5) レーザ照射による改質試験片の耐食性は最大浸食深さにおいて,全ての改質試験片とも未照射の試験片の半分以下と向上した。(結 論)ステンレス鋼加工フロー端面にYAGレーザを照射することによって,照射表面が改質し,加工フロー腐食に対する耐食性が向上ることがわかったホ

論文

放射性廃棄物封入用ドラム缶に関する調査

加藤 清; 戸沢 誠一*; 前田 頌

日本原子力学会誌, 23(5), p.338 - 341, 1981/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.02(Nuclear Science & Technology)

本試料は、わが国の原子力発電所および大型研究施設等において使用されている放射性廃棄物の封入用ドラム缶の構造や塗装などの仕様および使用状況を調査したものである。調査方法は、ドラム缶製造メーカ、販売元および一部使用事業所に質問方式で調べた。このドラム缶はJISZ-1600(1977)に規定された鋼製オープンドラム(200l)であり、原子力発電所ではH級(厚さ 1.6mm)、バンド・ボルト式のもの、大型研究施設では主としてM級(厚さ 1.2mm)、バンド・レバー式のものが使われている。また塗装は外面にメラミン樹脂系および内面にエポキシ樹脂系塗料のものが大部分である。

報告書

施設内気中放射性エアロゾルの挙動についての研究

池辺 幸正*; 飯田 孝夫*; 下 道国*; 中島 敬行*; 永井 秀男*; 加藤 隆夫*; 鬼頭 修*; 山本 誠一*; 吉田 守

PNC TJ868 80-01, 71 Pages, 1980/05

PNC-TJ868-80-01.pdf:2.46MB

プルトニウム取扱い区域の作業環境で使用しているアルファー線用サーベィメーターやHFCモニタがプルトニウム汚染以外の偽計数を示すことがしばしば起っている。この偽計数の発生原因の一部は,RaA/SUP+捕集機構で説明できたが(前年度委託研究),靴底の偽計数その他説明できない問題も残された。そこで,この偽計数の発生原因を更に解明し,併せて施設内の放射能モニタリングや施設の換気系の設計に際しての基礎的な参考資料を提供することも目的として,1.偽計数の発生条件2.靴底の汚染機構の解明3.トラック・ディテクタによるRn測定法4.気中放射能の性状と換気5.アルファー核種イメージグラフの製作 などに関する研究を行なった。

報告書

空気中における六弗化ウランエアロゾルの挙動に関する研究(II)六弗化ウラン漏洩検知のための警報機器の特性試験

加藤 仁三*; 石田 順一郎; 坂本 源二*; 竹田 誠一

PNC TN841 78-63, 21 Pages, 1978/11

PNC-TN841-78-63.pdf:0.7MB

六フッ化ウランが施設内に漏洩した場合に,その漏洩を迅速に検出し警報を発することができる各種機器について性能実験をおこない,六フッ化ウラン使用施設への適用性について検討をおこなった。

報告書

空気中における六弗化ウランエアロゾルの挙動に関する研究(I)

加藤 仁三*; 石田 順一郎; 吉崎 裕一*; 野村 幸広*; 竹田 誠一; 石黒 秀治*

PNC TN841 77-45, 42 Pages, 1977/08

PNC-TN841-77-45.pdf:2.48MB

小型の密封容器(3m3)中へ漏洩した六フッ化ウランエアロゾルを対象として,放射性物質濃度,粒子径分布等の測定をおこなった。これらの結果を報告する。

口頭

Three layer GSO depth-of-interaction detector for high energy $$gamma$$ camera

山本 誠一*; 渡部 浩司*; 河地 有木; 藤巻 秀; 加藤 克彦*; 畑澤 順*

no journal, , 

Using GSOs of different Ce concentration, three layers DOI blcok detectors were developed to reduce the parallax error at the edges of the pinhole $$gamma$$ caemra for high energy $$gamma$$ photons. GSOs with Ce concentrations of 1.5 mol% (decay time $$sim$$ 40 ns), 0.5 mol% crystal ($$sim$$ 60 ns), 0.4 mol% ($$sim$$ 80 ns) were selected for the depth of interaction (DOI) detectors. These three types of GSOs were optically coupled in depth direction, arranged in 22 $$times$$ 22 matrix and coupled to plat panel photomultiplier tube (FP-PMT, Hamamatsu H8500). Sizes of these GSO cells were 1.9 mm $$times$$ 1.9 mm $$times$$ 4 mm, 1.9 mm $$times$$ 1.9 mm $$times$$ 5 mm, and 1.9 mm $$times$$ 1.9 mm $$times$$ 6 mm for 1.5 mol%, 0.5 mol%, and 0.4 mol%, respectively. With these combinations of GSOs, all spots corresponds to GSO cells were clearly resolved in position histogram. Pulse shape spectra showed three peaks for these three decay times of GSOs. The block detector was contained in a 2cm thick tungsten shield and pinhole collimator with 0.5 mm aperture was mounted. With using the pulse shape discrimination, energy resolution as well as spatial resolution for Cs-137 $$gamma$$ photons was improved at the edge of the detector where the $$gamma$$ photons entered with angle. The DOI detection was effective for pinhole $$gamma$$ camera for high energy $$gamma$$ photons.

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