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小林 大輔; 山本 昌彦; 西田 直樹; 三好 竜太; 根本 良*; 林 宏幸*; 加藤 圭将; 西野 紗樹; 久野 剛彦; 北尾 貴彦; et al.
日本保全学会第18回学術講演会要旨集, p.237 - 240, 2022/07
東海再処理施設のグローブボックスに取付けられているグローブは、一律に使用期限を定めて定期的に交換している。ゴム製品であるグローブは、使用環境(使用頻度,化学薬品,放射線等)により、劣化度合いが異なることが外観上からも推察される。本件では、様々な使用環境下で定期交換したグローブの物性値(引張強さ,伸び率,硬さ)を測定し、新品グローブの物性値との比較により、劣化の程度並びに使用可能年数を推定した。その結果、外観に異常の無いグローブは、新品グローブの受入基準値以上の物性値であることが分かった。また、外挿した物性値からはこれまで報告されたグローブ損傷時の物性値よりも十分に大きいことから、外観に異常が無く定期的に交換するグローブの物性に劣化は見られず、グローブの使用可能年数は8年と推測された。
Tang, J.*; Seo, O.*; Rivera Rocabado, D. S.*; 小板谷 貴典*; 山本 達*; 難波 優輔*; Song, C.*; Kim, J.*; 吉越 章隆; 古山 通久*; et al.
Applied Surface Science, 587, p.152797_1 - 152797_8, 2022/06
被引用回数：7 パーセンタイル：77.62(Chemistry, Physical)水素貯蔵材料として重要な立方体形状Pdナノ粒子の水素吸収と拡散メカニズムをX線光電子分光とDFT計算を用いて調べた。表面領域では粒子の大きさによらず、ほぼ同様の水素吸収挙動を示した。四面体サイトよりも八面体サイトの水素占有率が大きいことがわかった。表面の乱れによってPd-H結合が弱くなるため、小さいサイズのPdナノ粒子に吸収された水素原子は、より活発に粒子内部に拡散することが分かった。これが低水素圧での水素吸着に重要な役割を果たしている。
後藤 翔; 青木 賢二; 森本 憲次; 坪井 雅俊; 礒崎 尚彦; 古川 竜一; 北川 修; 深谷 康弘*
日本保全学会第17回学術講演会要旨集, p.517 - 520, 2021/07
東海再処理施設では、換気系の排風機を連続運転し、建家、セル、貯槽等を負圧状態に維持することにより、放射性物質の閉じ込め機能を確保している。2011年9月に、特別高圧変電所の定期点検において、分離精製工場の槽類換気系の排風機が、予備機も含めて起動できなくなる事象が発生した。原因は、槽類換気系の排風機の電源供給系統を制御する制御用電源回路内のタイマーの故障によるものであり、制御用電源回路が1号系と2号系で共通であったことから予備機も起動しなかった。再発防止対策として、高放射性廃液を取扱っている分離精製工場、高放射性廃液貯蔵場、ガラス固化技術開発施設の建家換気系、セル換気系及び槽類換気系の排風機の制御用電源回路を1号系と2号系に分離する処置を最優先で行った。また、その他の施設については、1号系と2号系に分離する必要性があるかどうかを検討した上で、同様の処置を行っているところである。本対策を行うことにより、東海再処理施設の給電系統の安全性の向上や各施設の閉じ込め機能が喪失するリスクの低減が図られたことから、その内容について報告する。
dispersive X-ray absorption fine structure spectroscopySong, C.*; Seo, O.*; 松村 大樹; 廣井 慧*; Cui, Y.-T.*; Kim, J.*; Chen, Y.*; Tayal, A.*; 草田 康平*; 小林 浩和*; et al.
RSC Advances (Internet), 10(34), p.19751 - 19758, 2020/05
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Chemistry, Multidisciplinary)To unveil the origin of the hydrogen-storage properties of rhodium nanoparticles (Rh NPs), we investigated the dynamical structural change of Rh NPs using dispersive X-ray absorption fine structure spectroscopy (XAFS). The variation of the Rh-Rh interatomic distance and Debye-Waller factor of Rh NPs with a size of 4.0 and 10.5 nm during hydrogen absorption and desorption suggested that they have a different mechanism for hydrogen absorption, which is that the hydrogen absorption on the inner site has a greater contribution than that on a surface for Rh 4.0 nm. In the case of Rh 10.5 nm, it is opposed to Rh 4.0 nm. This study demonstrates a powerful XAFS method for observing small local structural changes of metal nanoparticles and its importance for understanding of the hydrogen-absorption properties of Rh NPs with an interesting hydrogenation mechanism.
古府 麻衣子; 橋本 直樹*; 秋葉 宙*; 小林 浩和*; 北川 宏*; 飯田 一樹*; 中村 充孝; 山室 修*
Physical Review B, 96(5), p.054304_1 - 054304_7, 2017/08
被引用回数：15 パーセンタイル：58.3(Materials Science, Multidisciplinary)中性子分光法を用いて、バルク及びナノ結晶パラジウム中の水素原子の振動状態を、広いエネルギー領域(
meV)について調べた。バルクのパラジウム水素化物では、水素の振動励起は量子調和振動子(QHO)で大まかに記述された。一方、直径8nmのナノ結晶パラジウム水素化物では、付加的な振動励起が80meV以上のエネルギー領域に観測された。この付加的な振動励起のエネルギーと強度はQHOでは説明できず、非調和性の強いトランペット型ポテンシャルにおける振動と記述された。この付加的な励起は、表面効果により安定化されたサブ表面(表面下2-3層)の正四面体サイトに配置された水素原子の振動だと考えられる。本研究は、金属ナノ粒子中の水素の振動を明瞭に検知した初めての実験的研究である。
蔵満 康浩*; 中新 信彦*; 近藤 公伯; 坂和 洋一*; 森 芳孝*; 三浦 永祐*; 辻 和樹*; 木村 和哉*; 福持 修司*; 柏原 守*; et al.
Physical Review E, 83(2), p.026401_1 - 026401_6, 2011/02
被引用回数：16 パーセンタイル：65.74(Physics, Fluids & Plasmas)宇宙に漂う宇宙線に含まれる粒子線のエネルギー分布は冪乗に比例する傾向を持つことが知られており、したがって、そのような宇宙線の起源を知るうえで非熱的な加速機構を考えることは本質的である。このような宇宙線の起源の候補として宇宙における衝撃波に沿った相対論的な航跡場加速が考えられている。ここではそのような航跡場をプラズマ中に入射した強力なレーザー光による航跡場による加速として扱い、実験室における天文物理を展開した。
蔵満 康浩*; 中新 信彦*; 近藤 公伯; 坂和 洋一*; 森 芳孝*; 三浦 永祐*; 辻 和樹*; 木村 和哉*; 福持 修司*; 柏原 守*; et al.
Physics of Plasmas, 18(1), p.010701_1 - 010701_4, 2011/01
被引用回数：19 パーセンタイル：62.41(Physics, Fluids & Plasmas)大振幅の光波を有する強力なレーザーパルスを代用することで実験室中のプラズマに宇宙の衝撃波環境のモデル実験を行った。強力なレーザーパルスを爆縮するポリスチレンのシリンダー中で伝搬させ宇宙衝撃波の上流のプラズマ中を伝搬する大振幅光波を模擬した。非熱平衡な電子が生成され、そのスペクトルは2乗の冪に従った。
中新 信彦*; 近藤 公伯; 蔵満 康浩*; 森 芳孝*; 三浦 永祐*; 辻 和樹*; 木村 和也*; 福持 修司*; 柏原 守*; 谷本 壮*; et al.
Applied Physics Letters, 93(8), p.081501_1 - 081501_3, 2008/08
被引用回数：4 パーセンタイル：18.78(Physics, Applied)中空のプラスチックシリンダーを爆縮して過渡的に長尺プラズマチューブを発生し、そこへPWレーザーを入射して相対論電子を発生した。長尺プラズマチューブの条件を変えることで発生相対論電子のスペクトル変調が可能であることが判明した。
北川 修; 鈴木 快昌; 黒沢 明; 綿引 優; 檜山 敏明
JAEA-Technology 2006-031, 29 Pages, 2006/03
JAEA-Technology-2006-031.pdf:2.92MB
溶液の導電率が酸濃度と相関があることを利用して、蒸留水で希釈した試料の導電率を測定し、ウラン及びプルトニウムに起因する導電率を多変量解析法で補正することにより、溶液の酸濃度を算出する導電率測定法について検討を行い、以下に示すような良好な結果が得られた。(1)硝酸プルトニウム溶液等を用いたアルカリ中和-電位差滴定法との比較分析の結果、10%以内で良好に一致した。(2)硝酸プルトニウム溶液及び硝酸プルトニウム・硝酸ウラニル混合溶液の25.0
Cにおける導電率測定の並行精度及び室内再現精度は、それぞれ0.52%, 1.53%以下であった。(3)硝酸プルトニウム溶液等に含まれるアメリシウム,鉄等の不純物は、その総量がプルトニウム及びウラン量の1%以下であれば、導電率の測定には影響を及ぼさなかった。以上の結果から、プルトニウム転換技術開発施設で取扱われる高濃度のプルトニウム,ウランを含む硝酸溶液の酸濃度分析へ導電率測定法を適用した。さらに、再処理工程中の硝酸プルトニウム溶液等の酸濃度分析へ本法を適用することが期待できる。
黒沢 明; 阿部 勝男; 北川 修; 久野 祐輔; 舛井 仁一
第15回保障措置と核物質管理シンポジウム, 0 Pages, 1993/00
使用済燃料溶解液中のウランおよびプルトニウムを、迅速かつ正確に非破壊測定できる装置を開発した。本装置の測定原理は、K-エッジ・デンシトメトリ(KED)法によりウラン濃度を測定し、エネルギ分散型蛍光X線(XRF)法でU/Pu比を測定することにより、ウランとプルトニウム両者の濃度を求めるものである。本装置は、遮へい体内に設置されたX線発生装置と2台のHP-Ge検出器およびフロータイプ試料セルとコリメータからなる測定部と、マルチチャネル・アナライザと電子回路部、コンピュータで構成される。東海再処理工場における入量計量試料を用いて検討を行った結果、測定時間1000秒での10回測定の繰り返し精度は、KED法によるウラン濃度測定(約200g/l)では0.2%、XRF法によるプルトニウム濃度測定(約1g/l)では2%と良好な結果が得られた。
久野 剛彦; 北川 修; 佐藤 宗一; 黒沢 明; 久野 祐輔
38th INMM, ,
東海再処理工場で処理される使用済み核燃料溶解液中のプルトニウム・ウランの濃度及び同位体組成比を同時に分析するための方法として同位体希釈
線スペクトロメトリー(IDGS)の検討を実施した。固相抽出剤を使用することによりプルトニウムとウランを選択的に吸着させ、核分裂瀬生物のみを分離すれば、プルトニウムについては、多量に混在するウランのマトリックスの影響を受けることなく短時間で測定が可能であり、実サンプルにおいても従来法である同位体希釈質量分析法(IDMS)と良好な一致が認められた。他方、ウランに関しては保障措置・計量管理上重要となる235U濃度について、抽出剤へのプルトニウムとウランの吸着率の差異を補正することで精度良く測定できることがわかった。
駿河谷 直樹; 北川 修; 黒沢 明; 檜山 敏明
no journal, ,
再処理施設の工程管理,計量管理及び保障措置にかかわる分析は、核燃料再処理プラントを運転するうえで非常に重要であり、分析作業にかかわわる技術者の人材育成は重要な課題とされてきた。本発表は、東海再処理施設における分析技術者の人材育成について、最近の経験をもとにその有効性について述べたものである。
北川 修; 黒沢 明; 檜山 敏明
no journal, ,
核燃料再処理施設における分析は、マニプレータなどの遠隔機器を備えたホットセルなどで行われるため、高精度で信頼性が高い分析値を提供するためには、分析操作のスキルと分析化学の専門知識が分析技術者に求められる。東海再処理施設における分析技術者の分析技術の伝承を含めた人材育成は、新人から熟練者に至るまで、机上教育,OJTなどを通じて実施している。机上教育は、文献,映像,マニュアルなどの教材を用い、分析化学にかかわる基礎知識,各分析方法の理論的解説,放射性物質の取扱いにかかわる基本動作について行っている。また、熟練者によるOJTでは、分析技術者のスキルに応じて、標準試料や実試料を分析しながら、分析装置・機器の取扱い及び校正操作、分析操作上のノウハウ・注意点について、指導している。そして、これらの分析技術者に求められる専門知識及びスキルが、分析技術者に備わっていることを確認するため、技能認定の仕組みを構築し、技能認定制度として導入することとした。技能認定制度の主目的は、各分析技術者のスキルを試す、あるいは比較することではなく、人材育成の観点から実施するものである。本発表は、東海再処理における分析技術の技能認定制度の概要について述べたものである。
古府 麻衣子; 橋本 直樹*; 秋葉 宙*; 小林 浩和*; 北川 宏*; Tyagi, M.*; Faraone, A.*; Copley, J.*; Lohstorh, W.*; 飯田 一樹*; et al.
no journal, ,
パラジウム水素化物は代表的な金属水素化物であり、高い水素吸蔵性とパラジウム格子中の水素原子の高い拡散性などの特長をもつ。金属をナノ粒子化すると、表面効果や量子効果などにより物性が変わることが報告され、近年盛んに研究されている。中性子散乱手法は、金属中の水素原子を捉えるのに最も適したプローブである。我々は、パラジウム水素化物ナノ粒子の特性を明らかにするため、中性子回折, 中性子準弾性, 中性子非弾性散乱測定を行い、水素原子の配置, 拡散および振動挙動を調べた。その結果、ナノ粒子の表面付近では、水素原子はバルクとは異なる四面体サイトにも存在し(バルク試料では八面体サイトにのみ存在する)、速く拡散していることがわかった。また振動励起の解析から、表面付近の水素原子周りのポテンシャルは非調和性が大きいことも明らかにした。講演では、バルク試料で新たに検知された速い拡散についても報告し、過去の結果との比較を行う。
菅谷 篤志; 目黒 義弘; 北川 修; 青谷 樹里
no journal, ,
原子力機構(JAEA)における廃止措置及び廃棄物管理の状況として、もんじゅ、ふげん、TRPでの活動状況を報告する。また、英国NDAとの協力状況を報告する。
青谷 樹里; McCombs, H.*; 菅谷 篤志; 田口 茂郎; 北川 修; 目黒 義弘; Crowther, M.*
no journal, ,
NDA-JAEA間においては、2008年から放射性廃棄物管理及び廃止措置に係る情報共有に関する協力協定を結んでいる。NDA及びJAEAが取り組んでいる廃止措置には異なる課題やアプローチがあり、安全かつ効率的な廃止措置の遂行のためには両者間で協力していくことが望ましい。そこで協力を強化していく分野を探り、今後の技術協力につなげるため、発表者らはNDA及びJAEAサイトを訪問し、意見交換を通して廃止措置の取組状況に関する情報収集を行った。本発表では、NDA及びJAEAサイトの廃止措置の取組状況及び今後両者で技術協力できる可能性のある分野について報告する。
