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論文

Chemical characterization of a volatile dubnium compound, DbOCl$$_3$$

Chiera, N. M.*; 佐藤 哲也; Eichler, R.*; 富塚 知博; 浅井 雅人; 安達 サディア*; Dressler, R.*; 廣瀬 健太郎; 井上 浩樹*; 伊藤 由太; et al.

Angewandte Chemie; International Edition, 60(33), p.17871 - 17874, 2021/08

 被引用回数:2 パーセンタイル:15.56(Chemistry, Multidisciplinary)

等温ガスクロマトグラフ法を用いて、105番元素ドブニウム(Db)の単一原子を対象として、揮発性オキシ塩化物を合成し、化学的性質を調べた。同一条件下で同族元素ニオブおよびタンタルの揮発性と比較したところ、NbOCl$$_3 > $$ TaOCl$$_3 geq$$ DbOCl$$_3$$の関係が得られた。これはDb分子中の共有結合性が周期表からの予想よりも強くなっているためと考えられる。本成果により、超アクチノイド元素の化学的性質に関する理論計算に対する信頼できる実験データを与えることができた。

報告書

地質環境の不確実性評価技術の基礎研究

井尻 裕二*; 服部 弘通*; 鈴木 俊一*; 大石 雅也*; 窪田 茂*; 安達 哲也*; 山本 卓也*

JNC TJ8400 2001-010, 143 Pages, 2001/03

JNC-TJ8400-2001-010.pdf:17.19MB

高レベル放射性廃棄物地層処分の性能評価においては、地質環境の不確実性の影響を評価することが非常に重要な課題となっている。地質環境の不確実性には、調査試験により得られたデータに伴う不確実性と安全評価に用いる水理地質構造モデルに伴う不確実性がある。本研究では、今後サイト特性調査が進められる幌延の深地層研究所をモデルケースとしてデータ不確実性およびモデル不確実性を低減するためのサイト特性調査の合理化手法を開発するとともに、既に地上からの調査が進められている東濃の超深地層研究所をモデルケースとしてモデル不確実性を低減するためのモデル化手法を確立することを目的とする。幌延の深地層研究所を対象として実施するサイト特性調査の合理化手法の開発においては、調査の各段階における情報に基づいて概念モデルを構築し、概念モデルおよびデータの不確実性を考慮した感度解析を実施して、性能評価結果に対する感度が大きい項目(概念モデルおよびパラメータ)を同定する。この結果に基づいて、概念モデルの不確実性の感度が大きい場合には概念モデルを特定する調査を行い、データの不確実性の感度が大きい場合にはそのパラメータを優先的に取得する調査試験を実施する。このように、性能評価結果に対する感度が大きい項目を優先的に次の調査試験に反映させる調査試験計画の合理化手法を開発する。今年度は基礎研究として、サイト特性調査の合理化の概念を示すとともに、深地層研究施設周辺地域の地形地質情報に基づいて予備的概念モデルを構築し、次年度以降に実施する感度解析に供するパラメータの不確実性について検討を行った。東濃の超深地層研究所を対象として実施するモデル化手法の確立においては、モデルの不確実性に関する検討事例を調査するとともに、東濃で取得されたデータをモデル化の観点から検討した。

報告書

地質環境の不確実性評価技術の基礎研究(概要版)

井尻 裕二*; 服部 弘通*; 鈴木 俊一*; 大石 雅也*; 窪田 茂*; 安達 哲也*; 山本 卓也*; 五十嵐 孝文*; 杉原 豊*

JNC TJ8400 2001-009, 41 Pages, 2001/03

JNC-TJ8400-2001-009.pdf:6.69MB

高レベル放射性廃棄物地層処分の性能評価においては、地質環境の不確実性の影響を評価することが非常に重要な課題となっている。地質環境の不確実性には、調査試験により得られたデータに伴う不確実性と安全評価に用いる水理地質構造モデルに伴う不確実性がある。本研究では、今後サイト特性調査が進められる幌延の深地層研究所をモデルケースとしてデータ不確実性およびモデル不確実性を低減するためのサイト特性調査の合理化手法を開発するとともに、既に地上からの調査が進められている東濃の超深地層研究所をモデルケースとしてモデル不確実性を低減するためのモデル化手法を確立することを目的とする。幌延の深地層研究所を対象として実施するサイト特性調査の合理化手法の開発においては、調査の各段階における情報に基づいて概念モデルを構築し、概念モデルおよびデータの不確実性を考慮した感度解析を実施して、性能評価結果に対する感度が大きい項目(概念モデルおよびパラメータ)を同定する。この結果に基づいて、概念モデルの不確実性の感度が大きい場合には概念モデルを特定する調査を行い、データの不確実性の感度が大きい場合にはそのパラメータを優先的に取得する調査試験を実施する。このように、性能評価結果に対する感度が大きい項目を優先的に次の調査試験に反映させる調査試験計画の合理化手法を開発する。今年度は基礎研究として、サイト特性調査の合理化の概念を示すとともに、深地層研究施設周辺地域の地形地質情報に基づいて予備的概念モデルを構築し、次年度以降に実施する感度解析に供するパラメータの不確実性について検討を行った。東濃の超深地層研究所を対象として実施するモデル化手法の確立においては、モデルの不確実性に関する検討事例を調査するとともに、東濃で取得されたデータをモデル化の観点から検討した。

報告書

塩淡境界を考慮した3次元地下水流動解析

今村 聡*; 下村 雅則*; 安達 哲也*; 井尻 裕二*; 杉原 豊*

JNC TJ7400 2001-008, 293 Pages, 2001/03

JNC-TJ7400-2001-008.pdf:10.15MB

沿岸部における地下水流動を評価するにあたっては,海水と淡水の密度差によって生じる塩淡境界の挙動を把握することが非常に重要である。そこで,本研究では,塩淡境界の地下水流への影響の評価と,調査解析手法の構築を目的として,蓮沼地域を対象とした塩淡境界を考慮した3次元地下水流動解析を実施した。その結果,蓮沼地域の解析結果に関しては,以下のような知見が得られた。(1)地盤の透水性が等方性の場合には,山岳部で涵養された地下水が地下深部まで循環し,内陸部まで塩水が浸入しないことがわかった。(2)地盤の透水性に水平方向よりも鉛直方向の透水性が低い透水異方性を考慮した場合には,山岳部で涵養された地下水が地下深部まで循環しないため,透水等方性の場合よりも内陸側に塩水が侵入することがわかった。(3)地表面流を考慮した場合としない場合では塩分濃度分布に大きな差異はなく,地表面流が塩淡境界に及ぼす影響は顕著でないことが示された。また,塩淡境界の解析に関する今後の課題として以下のような項目が考えられた。(1)塩淡境界は,地形,地盤の透水性,境界条件の影響を大きく受けることから,塩淡境界の解析にあたっては,原位置データに基づいた逆解析的な手法などを用いた水理地質構造のモデル化手法を確立していく必要がある。(2)地盤の透水性が低い場合,地表面流を取り扱う場合,海進・海退などの境界条件の時間変化を取り扱う場合には,解の収束に多大な計算時間を要することから,解析における演算速度の高速化が必要である。なお,本研究は,核燃料サイクル開発機構殿と通商産業省地質調査殿との共同研究の一環として実施したものである。

報告書

核種移行逆解析プログラムの作成

井尻 裕二*; 安達 哲也*; 鈴木 俊一*; 大石 雅也*; 杉原 豊*

JNC TJ8440 2001-002, 93 Pages, 2001/02

JNC-TJ8440-2001-002.pdf:4.19MB

高レベル放射性廃棄物地層処分の安全評価においては、モデルやデータの不確実性を評価することが重要な課題となっており、安全評価に用いるモデルの妥当性や原位置試験から得られるデータの信頼性を客観的に評価できるツールを開発することが急務である。本業務では、核燃料サイクル開発機構が保有している核種移行解析コードLTGを対象として、測定誤差に基づくデータの信頼性評価や最適モデルの選定が可能な確率論的手法を用いた逆解析プログラムを作成した。その結果、作成した核種移行逆解析プログラムは、データの信頼性評価や最適モデルの選定など所定の機能を満たしていることが確認された。また、簡単な核種移行問題を設定して検証解析を実施した結果、逆解析により同定されたパラメータには初期値依存性があること、パラメータの種類や組合せによっては解が不定となることなどの問題点が明らかとなった。さらに、初期値依存性の問題に対しては、初期値の設定にあたっては事前にパラメータの分布範囲を絞り込むこと、複数の経路がある場合には各経路に同じ初期値を用いないこと、初期値を上下限値と同じ値にしないことなどが有効であることが明らかとなった。

報告書

堆積岩を対象とした深地層の研究施設建設に関する検討

姉崎 進*; 杉原 豊*; 五十嵐 孝文*; 山本 卓也*; 安達 哲也*; 鈴木 俊一*; 大石 雅也*

JNC TJ1410 2000-001, 123 Pages, 2000/03

JNC-TJ1410-2000-001.pdf:10.04MB

None

報告書

掘削影響評価試験の事後調査(平成10年度)

姉崎 進*; 安達 哲也*; 鈴木 俊一*

JNC TJ7400 99-007, 61 Pages, 1999/02

JNC-TJ7400-99-007.pdf:1.73MB

東濃地科学センターでは昭和62年度以来、東濃鉱山において水平坑道および立坑を掘削し、それに伴い発生する掘削影響の範囲と特性の変化の程度に関する調査研究を実施してきた。この研究により、掘削により岩盤に損傷領域が発生することや掘削工法の違いによりその範囲が異なることが明らかとなった。本年度は、坑道掘削後の長期的な岩盤の安全性について検討するための基礎データを取得することを目的とし、平成6年度に東濃鉱山北延NATM坑道に設置した計測機器を用い、時間経過に伴って生じる岩盤変位の計測を実施した。その結果、坑道掘削から36ヶ月後の現在でも岩盤の変形が進んでいる事がわかった。さらに、試験坑道と計測坑道周辺岩盤の不飽和領域の拡がりを把握するための計測手法に関して検討を行うため、室内および原位置試験を実施するとともにこれまでの結果を整理した。その結果、孔間レーダおよびTDR法により岩盤の比誘電率を測定して原位置岩盤の含水量を推定できる可能性が示唆された。

報告書

堆積岩を対象とした地下へのアクセス坑道に関する研究

姉崎 進*; 杉原 豊*; 五十嵐 孝文*; 窪田 茂*; 安達 哲也*

JNC TJ1410 98-001, 74 Pages, 1998/10

JNC-TJ1410-98-001.pdf:6.37MB

堆積岩における深地層試験に係る技術的課題の一つである、地上から地下の試験場(主試験水平坑道)へのアクセス坑道の仕様について、地盤条件、工事・試験研究の実験の安全性、試験研究環境の確保、設計、施工性、工期、費用の観点から検討し、その現実的な成立性を考察することを目的として実施した。

報告書

機械による掘削影響試験の事前調査・解析-平成6年度実施分-

杉原 弘造; 菊地 正; 安達 哲也; 佐藤 稔紀; 石島 文代

PNC TN7410 95-049, 47 Pages, 1995/10

PNC-TN7410-95-049.pdf:2.25MB

岩盤中に空洞を掘削すると空洞周辺の岩盤の力学的・水理学的な性状(変形性、透水性や応力、間隙水圧)が変化すると考えられる。このような力学的・水理学的な性状が変化した空洞周辺の岩盤領域(以下、掘削影響領域という)は、地下施設の設計・建設や安全性の評価において、考慮すべき重要なもののひとつと考えられる。動燃事業団が地層科学研究の一環として、これまで東濃鉱山において実施してきた掘削影響研究の結果、掘削影響領域の大きさや掘削影響領域の発生に関係する要因などが明らかとなった。しかし、これらは発破により坑道を掘削した場合であるため、機械による掘削影響試験を行い、掘削影響領域の工法依存性を評価することとした。あわせてこれまでに掘削影響研究のために改良・開発した機器や、これまでの掘削影響研究で評価されていない機器・手法の掘削影響評価への適用性を評価することとした。この研究により、工法別の掘削影響領域に関する情報がそろい、地下施設の建設方法の選定や岩盤の力学的安全性など安全性の評価に必要な情報が取得できると考えられる。機械による掘削影響試験は、平成4年度に計測用の坑道の掘削から開始し、平成5、6年度に事前調査・解析を行った。平成7年度に機械(ロードヘッダ)による坑道掘削および掘削中の調査を行い、平成8年度以降、事後調査・解析を実施する計画である。平成6年度の事前調査・解析の目的は、平成5年度に引続き1)試験坑道周辺岩盤の掘削前の力学的特性・条件を把握すること、および、2)数値解析により坑道掘削に伴う岩盤の変位や応力変化を予測することである。平成6年度に実施した事前調査・解析は、1)コア観察および孔内壁面観察、2)孔内岩盤変位計の設置および計測、3)事前解析である。この報告書では、平成6年度に実施した事前調査・解析の内容と結果について報告する。

論文

紫外線照射による表面清浄化の実験

廣木 成治; 阿部 哲也; 村上 義夫; 木下 昭一*; 長沼 孝夫*; 安達 伸雄*

真空, 31(10), p.850 - 853, 1988/10

真空容器内壁の清浄処理のため、外部からベーキングする方法に代えて、容器内に低圧水銀ランプを取付け、内壁に紫外線を照射する方法を試みた。

口頭

105番元素ドブニウムオキシ塩化物のオンライン等温ガスクロマトグラフ挙動

佐藤 哲也; Chiera, N. M.*; 富塚 知博; 床井 健運*; 鈴木 颯人*; 伊藤 由太; 浅井 雅人; 白井 香里*; 井上 浩樹*; 安達 サディア*; et al.

no journal, , 

原子番号が100を超える超重元素領域では、強い相対論効果の化学的性質への影響に興味がもたれている。我々は、105番元素ドブニウム(Db)の化学的性質を明らかにするため、5族元素オキシ塩化物を対象にオンライン等温ガスクロマトグラフ実験をおこなった。核反応で合成した短寿命核種と反応ガスN$$_2$$/SOCl$$_2$$(酸素濃度1%)との反応により生成した揮発性化合物は、揮発性に応じた効率で一定温度に保たれた分離カラムを通過し、等温ガスクロマトグラフ分離が行われる。その結果、分離カラム温度に対する収量変化として等温ガスクロマトグラフ挙動を観測することができる。実験は原子力機構タンデム加速器実験施設で行った。Dbの同族元素であるNbおよびTaの短寿命核種$$^{88}$$Nb(半減期$$T_{1/2}$$=14.5分)および$$^{170}$$Ta($$T_{1/2}$$=6.76分)を用いて、それぞれの等温ガスクロマトグラフ挙動から、石英表面におけるNbおよびTaオキシ塩化物の吸着エンタルピー($$Delta H_{ads}$$)を求めた。さらに同一の実験条件下で、$$^{262}$$Db($$T_{1/2}$$=33.8秒)の挙動をしらべ、Dbオキシ塩化物の$$Delta H_{ads}$$を得た。NbおよびTaの$$Delta H_{ads}$$と比較したところ、5族元素の揮発性が、Nb $$>$$ Ta $$geq$$ Dbとなることを実験的に明らかにすることができた。

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