Improving the safety of the high temperature gas-cooled reactor "HTTR" based on Japan's new regulatory requirements

濱本 真平; 清水 厚志; 猪井 宏幸; 栃尾 大輔; 本間 史隆; 澤畑 洋明; 関田 健司; 渡辺 周二; 古澤 孝之; 飯垣 和彦; et al.

Nuclear Engineering and Design, 388, p.111642_1 - 111642_11, 2022/03

https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2021.111642

日本原子力研究開発機構は、2011年の福島第一原子力発電所事故を契機に作られ2013年12月に施行された新しい規制要件に、高温工学試験研究炉(HTTR)を適合させた。様々な高温ガス炉(HTTR)安全試験を通じて得られたHTGRに関する知見を基に、既存の構造物,系統及び機器の安全性及び耐震分類が議論された。防護の対象となる構築物,系統及び機器が再検討し、安全機能に影響を及ぼす内的・外的脅威への対策が強化された。さらに、設計基準を超える事故として、多量の放射性物質が放出されるおそれのある事故に対する措置を講じた。我々のこの対応が、新しい規制要求に適合していることを、原子力規制委員会は厳格かつ適切に審査した。2014年11月に提出したHTTRの設置許可変更申請書は、9回の修正を経て2020年6月に承認された。この対応は、高温ガス炉の特性を反映すれば、強化された規制要件を満たすためでも合理的に設計できることを示しており、今後の高温ガス炉の開発の参考になると考える。

HTTRにおけるガス圧縮機のシールオイル漏れに係る改善,2

根本 隆弘; 金城 紀幸*; 関田 健司; 古澤 孝之; 黒羽 操; 川上 悟; 近藤 雅明

JAEA-Technology 2015-006, 36 Pages, 2015/03

JAEA-Technology-2015-006.pdf:16.77MB

高温工学試験研究炉(HTTR)の原子炉補助施設に設置しているガス圧縮機は、冷却材ヘリウムの漏えい防止等の観点から複雑なロッドシール機構を有している。一方、これまでの運転経験において当該シール機構からのシールオイル漏れが頻発していたため、シール材の変更等による洩れ対策を行ってきたが、期待した効果が得られなかった。そこで、シールオイル漏れが頻発しているガス圧縮機のシール材を、仕様の異なるものに交換したところ、シールオイル漏れの発生が大幅に低減した。検討の結果、個々のガス圧縮機の特性に応じた適切なシール材を選定することが、シールオイル漏れ対策に有効であることが確認できた。また、これまでの運用経験を踏まえて、HTTRのガス圧縮機により適切なシールオイル漏れに関する判断基準と運用方法を立案した。本報は、HTTRで使用しているガス圧縮機のシールオイル漏れに係る改善方法について検討した結果をまとめたものである。

Application of natural linear polysaccharide to green resist polymers for electron beam and extreme-ultraviolet lithography

竹井 敏*; 大島 明博*; 大山 智子; 伊藤 健太*; Sugahara, Kigen*; 柏倉 美紀*; 古澤 孝弘*; 田川 清一*; 花畑 誠*

Japanese Journal of Applied Physics, 53(11), p.116505_1 - 116505_7, 2014/11

https://doi.org/10.7567/JJAP.53.116505

電子線(EB)及び極短紫外(EUV)リソグラフィ用レジストとしての直鎖状天然多糖類の応用を検討した。天然多糖類はウェハ上へのスピンコートや現像過程に水を使うことができるため、有機溶媒を必要とせず、環境にやさしい次世代のデバイス製造に利用可能である。開発したレジストは重量平均分子量83,000、70mol%のヒドロキシ基を有する。200mmウェハへのスピンコートが可能であり、100-400nmのピラーパターン描画時の電子線への感度が10C/cmと高く、シリコン系中間層を用いた場合CFプラズマエッチング時の十分な選択比を持つことを確認した。また、これらの実験結果から、EUV領域へも高い感度を有することが予測された。

Operation and maintenance experience from the HTTR database

清水 厚志; 古澤 孝之; 本間 史隆; 猪井 宏幸; 梅田 政幸; 近藤 雅明; 磯崎 実; 藤本 望; 伊与久 達夫

Journal of Nuclear Science and Technology, 51(11-12), p.1444 - 1451, 2014/11

https://doi.org/10.1080/00223131.2014.946568

HTTRでは、運転・保守経験において得られた情報を共有しそこから得られた知見や教訓を高温ガス炉の設計、建設、運転管理に反映させることで安全性や信頼性の向上に役立てることを目的として、運転・保守経験情報のデータベースシステムを構築している。本データベースには、これまで1997年から2012年の期間において1000件以上の不具合事象データが登録されている。本報では、データベースの登録情報に基づき、これまでのHTTRの不具合事象の発生状況について述べるとともに、次期高温ガス炉の設計、建設、運転管理への適用が期待できる重要な知見として、(1)ヘリウム圧縮機の性能低下、(2)反応度制御設備における後備停止系不具合、(3)非常用ガスタービン発電機の経験、(4)東日本大震災の経験、以上4件の経験を抽出し、改善策を提言する。

Nonhomologous end-joining repair plays a more important role than homologous recombination repair in defining radiosensitivity after exposure to high-LET radiation

高橋 昭久*; 久保 誠*; Ma, H.*; 中川 彰子*; 吉田 由香里*; 磯野 真由*; 金井 達明*; 大野 達也*; 古澤 佳也*; 舟山 知夫; et al.

Radiation Research, 182(3), p.338 - 344, 2014/09

https://doi.org/10.1667/RR13782.1

DNA二本鎖切断(DSB)は相同組換え(HR)と非相同末端結合(NHEJ)により修復される。重粒子線治療における放射線増感剤の標的候補を明らかにすることを目的とした。がん抑制遺伝子p53欠損マウス胚線維芽細胞由来の野生型細胞, HR修復欠損細胞, NHEJ修復欠損細胞,二重修復欠損細胞を用いた。各細胞にX線,炭素線,鉄線,ネオン線,アルゴン線を照射し、コロニー形成法で生存率を調べた。10%生存率線量値(D10値)を用いて、増感比は(野生型細胞のD10値)/(修復欠損細胞のD10値)の式で算出した。D10値はいずれの線質においても、野生型細胞HR修復欠損細胞NHEJ修復欠損細胞二重修復欠損細胞の順に低くなった。HR修復欠損による増感比はLET無関係に一定で約2であった。一方、NHEJ修復欠損の増感比はLETが高くなるに従い減少するものの、HR修復欠損よりも高い増感効果を示した。高LET放射線の高RBEの要因はNHEJ修復の抑制と誤修復であり、炭素線における増感剤の主要な標的候補はNHEJ修復であることが示唆された。

Development of operation and maintenance technology for HTGRs by using HTTR (High Temperature engineering Test Reactor)

清水 厚志; 川本 大樹; 栃尾 大輔; 齋藤 賢司; 澤畑 洋明; 本間 史隆; 古澤 孝之; 七種 明雄; 高田 昌二; 篠崎 正幸

Nuclear Engineering and Design, 271, p.499 - 504, 2014/05

https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2013.12.022

高温ガス炉の技術基盤の確立するため、平成22年1月から3月にかけて、HTTRを用いた50日間の高温試験運転を実施した。高温ガス炉の運転管理では、水素製造システムへの安定した熱供給を行うために、長期運転時のプラントの安定性、機器の信頼性を実証する必要がある。このため、事前に長期運転での技術的課題を抽出し、高温連続運転によりデータを取得し、評価を行った。その結果、高温機器の伝熱性能、ヘリウム漏えい管理、ヘリウム循環機等の動的機器の信頼性、遮へい体の昇温防止性能等、高温ガス炉特有の設備・機器について、長期連続運転での安定性、信頼性を実証した。本高温連続運転により高温ガス炉の運転管理・保守技術基盤を確立した。

Development of operation and maintenance technology of HTTR (High Temperature engineering Test Reactor)

清水 厚志; 川本 大樹; 栃尾 大輔; 齋藤 賢司; 澤畑 洋明; 本間 史隆; 古澤 孝之; 七種 明雄; 篠崎 正幸

Proceedings of 6th International Topical Meeting on High Temperature Reactor Technology (HTR 2012) (USB Flash Drive), 8 Pages, 2012/10

HTTRでは、高温ガス炉の技術基盤の確立を目指し、平成22年1月から3月にかけて高温試験運転にて50日間の連続運転を実施した。高温ガス炉の運転管理においては、水素製造システムへの安定した熱供給を行うために、長期運転時のプラントの安定性、機器の信頼性を実証する必要がある。このため、事前に長期運転での技術的課題を抽出し、高温連続運転によりデータを取得し、評価を行った。その結果、高温機器の伝熱性能、ヘリウム漏えい管理、ヘリウム循環機等の動的機器の信頼性、遮へい体の昇温防止性能等、高温ガス炉特有の設備・機器について、長期連続運転での安定性、信頼性を実証した。本高温連続運転により高温ガス炉の運転管理・保守技術の基盤を確立した。

利根川支流,鏑川流域における飯縄火山起源の中期更新世テフラ

田力 正好; 高田 圭太*; 古澤 明*; 須貝 俊彦

第四紀研究, 50(1), p.21 - 34, 2011/02

http://ci.nii.ac.jp/naid/10029070377

地層処分においては、地質環境の長期的安定性を評価することが重要な課題となっている。その中でも隆起速度の評価は、長期的安定性を示すうえでの重要な課題である。ところが、内陸部の隆起速度を推定するための手法として用いられる、氷期の段丘同士の比高を指標とする方法(TT法)は、酸素同位体ステージ(MIS)6の段丘の編年に利用できる火山灰(テフラ)が少ないため、信頼性の高いデータが得られている地域は限られている。このため、本研究では、利根川支流の鏑川流域に分布する段丘面を覆う細粒堆積物中のテフラの同定を試みた。細粒堆積物中の火山灰起源粒子の岩石学的特徴と、長野県飯縄火山付近の露頭における飯縄火山起源テフラの岩石学的特徴を比較することにより、鏑川流域の中位段丘を覆う細粒堆積物の最下部に、飯縄上樽テフラ(In-Kt)の可能性が高いテフラが検出された。このことにより、鏑川流域の中位段丘はMIS6の堆積段丘である可能性が高いことが示され、関東北部及び東北南部の広い範囲にIn-Ktが分布し、TT法を用いて隆起速度がより広い範囲に渡って推定できる可能性が示された。

岐阜県瑞浪市大湫盆地堆積物に記録された花粉化石群の変動; 酸素同位体ステージ9以降の植生と気候の変遷

守田 益宗*; 神谷 千穂*; 佐々木 俊法*; 宮城 豊彦*; 須貝 俊彦; 柳田 誠*; 古澤 明*; 藤原 治*

季刊地理学, 62(4), p.195 - 210, 2010/12

http://ci.nii.ac.jp/naid/40018701773

気候変動に伴う気温や降水量の変化は、地下水流動等の地質環境に変化を及ぼすことが想定される。そのため、過去から現在までの汎地球規模の気候変動のほか、ローカルな気候変動を把握するための調査技術が不可欠である。岐阜県瑞浪市の大湫地区には、直径数百mの楕円形の内陸小盆地が形成されており、これまでのボーリング調査によって、過去約30万年の堆積物が存在していることが確認されている。今回、このボーリングコア(25m)から10cmの詳細な間隔で試料の採取を行い、そこに含まれる花粉の種類によって当時の気候の復元を行った。その結果、同じ緯度にある近畿地方に比べて東濃地域では、間氷期には降水量が多いこと、氷期にはより寒冷・乾燥化していることが明らかになった。このことは、内陸小盆地の堆積物に含まれる花粉データを用いたモダンアナログ法が、ローカルな気候変動を推定するための有効な手法であることを示している。

Carcinogen adsorbent prepared from DNA complex by -ray irradiation

古澤 和也*; 北 恵里香*; 佐伯 俊彦*; 長澤 尚胤; 西 則雄*; 土橋 敏明*

Journal of Biomaterials Science; Polymer Edition, 19(9), p.1159 - 1170, 2008/09

デオキシリボ核酸(DNA)は発ガン性物質をインターカーション吸着する働きがあることから、このDNAを不溶化することによって、天然高分子由来の環境浄化材料を開発することが可能となる。そこで、本研究では食品加工残渣の鮭白子DNAを選定し、多糖類誘導体やタンパク質にブレンド後、放射線橋かけしてハイブリッドゲルを創製し、得られたゲルのゲル分率,膨潤度を調べるとともに、発ガン物質のモデル物質であるアクリジルオレンジを用いて吸着特性を評価した。カルボキシメチルセルロース,ゼラチン,アルブミンを用いた場合に効率よく橋かけし、50kGy照射でゲル分率が60%以上になり、その吸水特性は約200倍であることを見いだした。10kGy照射して得られたゼラチン/DNAゲルのアクリジルオレンジの吸着量は、DNA無添加に比べて10倍以上(1.8g/g)に増加し、環境浄化材料としての有用性を確認できた。