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奥村 拓馬*; 東 俊行*; Bennet, D. A.*; Caradonna, P.*; Chiu, I.-H.*; Doriese, W. B.*; Durkin, M. S.*; Fowler, J. W.*; Gard, J. D.*; 橋本 直; et al.
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 31(5), p.2101704_1 - 2101704_4, 2021/08
被引用回数：1 パーセンタイル：11.15(Engineering, Electrical & Electronic)超伝導転移端センサー(TES)マイクロ熱量計は、優れたエネルギー分解能と高い効率を持った、加速器施設での実験に理想的なX線検出器である。高強度パルス荷電粒子ビームを用いたTES検出器の性能を研究するために、日本の陽子加速器研究施設(J-PARC)でパルスミュオンビームを用いてX線スペクトルを測定した。X線エネルギーの実質的な時間的シフトがパルスミュオンビームの到着時間と相関していることを発見した。これは、最初のパルスビームからのエネルギー粒子の入射によるパルスパイルアップによって合理的に説明された。
X rays奥村 拓馬*; 東 俊行*; Bennet, D. A.*; Caradonna, P.*; Chiu, I. H.*; Doriese, W. B.*; Durkin, M. S.*; Fowler, J. W.*; Gard, J. D.*; 橋本 直; et al.
Physical Review Letters, 127(5), p.053001_1 - 053001_7, 2021/07
被引用回数：13 パーセンタイル：79.44(Physics, Multidisciplinary)超伝導遷移エッジ型センサーマイクロカロリメーターを用いて、鉄のミュー原子から放出される電子X線を観測した。FWHMでの5.2eVのエネルギー分解能により、電子特性
および
X線の非対称の広いプロファイルを約6keVの超衛星線線とともに観察することができた。このスペクトルは、電子のサイドフィードを伴う、負ミュオンと
殻電子による核電荷の時間依存スクリーニングを反映している。シミュレーションによると、このデータは電子殻および殻の正孔生成と、ミュオンカスケードプロセス中のそれらの時間発展を明確に示している。
山崎 巧; 高田 千恵; 辻村 憲雄; 岡田 和彦
保健物理, 52(3), p.167 - 170, 2017/09
2011年4月、国際放射線防護委員会(ICRP)は、組織反応に関する声明(ソウル声明)の中で、作業者の水晶体の等価線量限度を現在の年間150mSvから大きく引き下げ、5年間平均で年間20mSvかつ単一年度で50mSvを超えないことと勧告した。これにより、海外でも自国の法令へこの新しい水晶体等価線量限度の取り入れに関する様々な検討がなされている。今後わが国でもこの新しい線量限度の法令取り入れについての検討が実施されることが予想される。これまで、国内の水晶体線量の測定・評価の現状については、IVR(interventional radiology)に係る医療従事者及び患者についての報告などが出されているが、原子力施設の放射線業務従事者の実態をまとめたものは少ない。そこで本稿では、日本原子力研究開発機構(JAEA)核燃料サイクル工学研究所のプルトニウム・ウラン混合酸化物燃料製造技術開発施設及び再処理施設プルトニウム転換技術開発施設における水晶体の被ばく線量管理に係る測定の現状と課題を整理した結果を報告する。
星 勝也; 吉田 忠義; 辻村 憲雄; 岡田 和彦
JPS Conference Proceedings (Internet), 11, p.070009_1 - 070009_6, 2016/11
市販のスペクトロメータを使用して、いくつかのベータ核種についてスペクトルを測定した。得られたスペクトルの形状は理論値とよく一致した。パルス波高分布にエネルギーごとのICRP74の換算係数を乗じて、任意の深さの線量当量を評価した。スペクトルから評価した線量当量は線量率基準とよく一致した。
中島 憲宏; 西田 明美; 川上 義明; 岡田 達夫*; 鶴田 理*; 沢 和弘; 飯垣 和彦
Proceedings of 22nd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-22) (DVD-ROM), 9 Pages, 2014/07
機械製品は、その大小や複雑さによらず少なくとも二つ以上の部品から組立てられており、原子力発電所などは1000万以上の部品からなる構造物である。本論では、その構成部品を集積してアセンブリ構造の解析方法論について報告する。集積された部品を有限要素解析しようとすると、部品間の合わさる部分の有限要素分割数が合わず、節点や要素が不連続な状態となり、一般には連続体として計算ができなくなる。これを回避する方法として、六面体の有限要素を結合する技術を開発した。これにより従来の自動要素分割手法等でも困難であったアセンブリ構造物の有限要素解析を可能とした。
中島 憲宏; 西田 明美; 川上 義明; 岡田 達夫; 鶴田 理; 沢 和弘; 飯垣 和彦
ターボ機械, 42(5), p.332 - 338, 2014/05
原子力施設等の大型プラントの次世代耐震シミュレーションの研究開発では、強固な産学官連携体制の下、大型プラントのものづくりで必要とされる、実験では不可能な詳細かつ一体的な耐震シミュレーション技術(あるがままシミュレーション技術)を研究開発し、開発した技術の機能確認と動作検証及び具体事例への適用実験を行う。これにより、原子力施設等の大型プラントにおいて設計用基準地震動に対する安全余裕を一層合理的に設定する方法の確立に貢献していくとともに、安心・安全社会の構築に資することを目標としている。現在までに「京」の4096ノードまでを使い100ケース以上の解プロダクション・ランとして、感度解析などを実施してきたので、その事例も報告する。
7 surface河裾 厚男; 深谷 有喜; 林 和彦; 前川 雅樹; 石本 貴幸*; 岡田 漱平; 一宮 彪彦*
Materials Science Forum, 445-446, p.385 - 389, 2004/02
これまで、われわれは反射高速陽電子回折における全反射と一次ブラッグピークの存在を実証した。しかしながら、最構成表面に付随する分数次回折点の観測には至っていなかった。そこで、Si(111)77を用いて陽電子回折実験を行った。その結果、陽電子回折図形における1/7から3/7の分数次ラウエ帯の存在を発見した。さらに、鏡面反射点の入射視射角依存性(ロッキング曲線)を決定し、アドアトムによる陽電子の非弾性散乱に起因する構造を見いだした。従来の電子回折実験で決められている原子配置と吸収ポテンシャルを使用すると、実験結果が再現されないことから、これらのパラメータを変更する必要があることが判明した。
7 surface probed by reflection high-energy positron diffraction河裾 厚男; 深谷 有喜; 林 和彦; 前川 雅樹; 岡田 漱平; 一宮 彪彦
Physical Review B, 68(24), p.241313_1 - 241313_4, 2003/12
被引用回数：25 パーセンタイル：72.79(Materials Science, Multidisciplinary)本論文では、よく収束された20keVの陽電子ビームを用いたSi(111)-77再構成表面からの初めての陽電子回折の結果について報告する。1/7次から3/7次の陽電子回折パターンが明瞭に観測された。全反射ロッキング曲線を動力学回折理論によって解析したところ、表面付着原子(アドアトム)が積層欠陥層から約1.52
の位置にあることが明らかになった。これは、従来の理論値よりも大きな値であり、アドアトムが真空側に大きく変位していることを示している。
板垣 正文; 三好 慶典; 覚張 和彦*; 岡田 昇*
Journal of Nuclear Science and Technology, 30(7), p.702 - 711, 1993/07
被引用回数：1 パーセンタイル：18.76(Nuclear Science & Technology)原子力船「むつ」において出力70%での長時間運転の後、零出力状態に移行することによって生じる炉内キセノン濃度の増加及び減少に伴なう反応度変化を独自の方法によって測定した。キセノンによる反応度変化を制御棒によって補償し、その補償反応度をデジタル反応度計で測定した。いわゆるキセノン・オーバライド・ピークは零出力移行操作開始から5時間半後に確認された。キセノンの平衡反応度及びピーク反応度は、キセノン反応度変化の実測値と良く適合する理論曲線の各々、初期値及びピーク値を読み取ることにより容易に推定できた。この測定では、反応度変化量を知るにあたり、通常大きな誤差を含む制御棒ワースの実測値や計算値を介在させておらず、直接の観測量が反応度そのものであることから、測定結果は精度の高いものであると考えられる。
板垣 正文; 三好 慶典; 覚張 和彦*; 岡田 昇*; 酒井 友宏*
Journal of Nuclear Science and Technology, 30(5), p.465 - 476, 1993/05
被引用回数：6 パーセンタイル：55.97(Nuclear Science & Technology)原子力船「むつ」の炉物理試験の過程で制御棒相互間にいくつかの種類の干渉効果が見られた。通常の高温運転下では炉心中央に配置された二つの制御棒グループ間で正のshadowing効果が支配的であり、その効果の程度は相対する制御棒グループの引抜き位置に依存する。炉心外周部の制御棒と炉心中央の制御棒との相互干渉は、これら制御棒の3次元的な位置関係によって正と負の両方のshadowingが起こり得る。約1400Mwd/tの燃焼によって中央に位置する制御棒のワースが増加する傾向が見られたが、この原因は制御棒パターンの燃焼変化に伴ってshadowing効果が減少したためと考えられる。以上のような種々の制御棒干渉効果を正確に解析するためには、制御棒効果を内部境界条件として与えた3次元拡散計算が有効であることが示された。
板垣 正文; 三好 慶典; 覚張 和彦*; 岡田 昇*; 酒井 友宏*
Nuclear Technology, 102, p.125 - 136, 1993/04
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)原子力船むつの航海中、炉外中性子検出器の出力信号に予期しないばらつきが見られた。詳細な3次元解析の結果、この現象は、制御棒グループ内の微小な位置差により生じする炉内中性子源分布の非対称性に起因するものと考えられた。さらに詳しい調査のため、1992年の実験航海において組織的な検出器応答特性の測定が実施された。また広範な3次元評価解析もなされた。これらの結果より、制御棒パターンと炉外検出器応答特性との関係について、いくつかの知見が得られた。計算で求めた炉内3次元中性子源分布を用いた検出器応答解析により、検出器応答比を制御棒位置の関数として与えた。実測値との一致は比較的良好である。
板垣 正文; 三好 慶典; 覚張 和彦*; 岡田 昇*
JAERI-M 92-172, 62 Pages, 1992/11
平成2年3月29日より開催された原子力船「むつ」の出力上昇試験のうち原子炉物理に関わる項目について報告する。一連の炉物理試験結果から、設計通りの炉心性能が確認された。昭和49年実施の試験との新旧比較から、16年間に及ぶ長期間の炉停止、平成元年実施の燃料集合体・制御棒の解体・再組立にもかかわらず、原子炉の核特性に変化が生じていないことが確認された。炉物理特性の測定にあたり、デジタル反応度計を活用したことにより、ペリオド法に比べて精度の高い反応度関連測定値を効率的に取得することができた。炉物理特性の多くは、出力運転中でも制御棒が部分挿入される舶用炉特有の3次元特性を示しており、「むつ」用に開発された3次元の炉物理解析コードによる計算結果はこれらを良く再現している。
板垣 正文; 三好 慶典; 覚張 和彦*; 岡田 昇*; 落合 政昭; 原子力船むつパワーアップ実験計画チーム
Proc. of the Int. Conf. on Nuclear Power Plant Operations; Ready for 2000, p.435 - 441, 1992/00
1990年、原子力船「むつ」の出力上昇試験がなされた。その間、多くの炉物理特性が測定されかつ解析された。この論文では炉物理試験で観測された特性のうちいくつかを紹介する。即ち、温態臨界における種々の制御棒位置の組合せ、過剰反応度測定試験中に見られた強い制御棒相互干渉、制御棒移動に伴う炉外中性子検出器応答特性の変化について記述する。これらの複雑な現象を解明するため、新しい解析技法を取り入れた3次元計算が種々なされた。計算結果は実測値を良く再現した。これら3次元解析の結果より、舶用炉の炉物理特性を精度良く予測するためには3次元解析が不可欠であることが結論された。
Am-Li線源と重水を利用した減速中性子校正場の構築星 勝也; 吉田 忠義; 辻村 憲雄; 岡田 和彦
no journal, ,
原子炉施設や輸送キャスク周囲で観測されるスペクトルは、熱中性子から数100keVまで広いエネルギー範囲にわたり、ISO 8529等で標準化されているAm-Beや
Cfの中性子スペクトルとは大きく異なる。本研究では、Am-LiがAm-BeやCfに比べて低い中性子エネルギーをもつ点に着目し、重水と組み合わせることで、原子炉施設等の中性子スペクトル場を模擬できる校正場を構築する。減速材の寸法を決定するためモンテカルロ粒子輸送計算コードを用いた計算を実施した。半径が50
200mmの重水球を考え、中心にAm-Li線源を置いた。熱中性子フルエンスの割合を調整するため、厚さ520mmのアクリル殻を表面に取り付けた。計算結果を基にSUS304製の円筒タンク(高さ300mm、内径50mm、外径268mm、重水厚さ105mm)を製作し、重水を充てんした。また、外側に取り外し可能な厚さ15mmのアクリル円筒を用意した。ボナー球スペクトロメータを用いて、校正場の中性子スペクトルを測定した。平均エネルギー、平均換算係数はそれぞれ35keV、28pSv cm
で、原子炉施設等の特徴とよく一致した。
線3mm線量当量の測定方法と水晶体の防護策の検討,2; TLDによる測定山崎 巧; 滝本 美咲; 菅 巧; 星 勝也; 吉田 忠義; 高田 千恵; 辻村 憲雄; 岡田 和彦; 石川 久
no journal, ,
原子力機構核燃料サイクル工学研究所では、
Sr-Y 線による眼の水晶体の等価線量を評価する場合、作業者の胸腹部等に着用した個人線量計から算出した70
m線量当量を実験的に決定した係数を用いて3mm線量当量に換算する。ただし、作業者が呼吸保護の目的で着用した防護具(全面マスク)による遮へい効果は考慮されていない。したがって、水晶体の等価線量は現在過大評価されていると考えられる。そこで、小形のTLD線量計と頭部ファントムを用いる実験により、現在使用している防護具についての線遮へい効果を調べた。さらに、TMI事故の復旧作業中に実施された水晶体の防護対策(全面マスク+防護メガネの併用)による防護効果についても同様に調べた。
線3mm線量当量の測定方法と水晶体の防護策の検討,1; サーベイメータによる測定滝本 美咲; 山崎 巧; 今橋 淳史; 星 勝也; 川崎 位; 吉田 忠義; 高田 千恵; 辻村 憲雄; 岡田 和彦; 石川 久
no journal, ,
原子力機構核燃料サイクル工学研究所では、セル内での機器点検・補修作業などにおいて線による被ばくがある。これまでの経験から、この被ばく線量レベルは、(1)体幹部の70m線量当量で数mSv程度であり、眼の水晶体の等価線量限度に比べて十分に小さいこと、(2)こうした作業では内部被ばく防止のための顔全体を覆う呼吸保護具(全面マスク)によって眼が防護される。このため、水晶体の等価線量は、胸部(又は頚部)に取り付けた個人線量計の指示値をもとに、マスクによる遮へい効果等を考慮することなく評価されてきた。しかしながら、この方法は、線量を過大に記録することになり、線量限度に近づくような高線量の被ばくが想定される状況下では適切とは言えない。そこで、Sr-Y線による高線量被ばくの想定のもと、水晶体の等価線量に対応する3mm線量当量の適切な測定方法について検討するともに、呼吸保護具の線遮へい効果を実験的に検証する。
星 勝也; 吉田 忠義; 辻村 憲雄; 岡田 和彦
no journal, ,
厚い鋼鉄で遮蔽される原子炉施設や輸送キャスクの周囲において、観測されるスペクトルは、熱中性子から数100keVまで広いエネルギー範囲にわたり、ISO 8529等で標準化されているAm-BeやCfの中性子スペクトルとは大きく異なる。本研究では、Am-LiがAm-BeやCfに比べて低い中性子エネルギーをもつ点に着目し、重水と組み合わせることで、原子炉施設等の中性子スペクトル場を模擬できる校正場を構築する。減速材寸法を決めるため、モンテカルロ粒子輸送計算コードを用いた計算を実施した。半径が50200mmの重水球を考え、中心にAm-Li線源を置いた。熱中性子フルエンスの割合を調整するため、厚さ520mmのアクリル殻を表面に取り付けた。中心から
Li(,n)反応による中性子を発生させた。計算結果を基にSUS304製の円筒タンク(高さ300mm、内径50mm、外径268mm、重水厚さ105mm)を製作し、重水を充てんした。外側に取り外し可能なアクリル円筒(内径270mm、外径300mm)を用意した。ボナー球スペクトロメータを用いて、校正場の中性子スペクトルを測定したところ、平均エネルギー、平均換算係数はそれぞれ38keV、32pSv cmで、原子炉施設等の中性子スペクトルの特徴とよく一致した。
星 勝也; 吉田 忠義; 辻村 憲雄; 西野 翔; 岡田 和彦
no journal, ,
核燃料サイクル工学研究所計測機器校正施設は、中性子校正場のCf-252中性子線源の減衰に伴い、新しい線源を購入した。旧線源は、国家計量標準研究所においてマンガンバス法による放出率の校正を受けていた。今回の更新にあたり、ボナー球や可搬型ロングカウンタを用いた測定によって放出率を決定することを試みた。ボナー球検出器等を用いて、放出率が既知の旧線源と未知の新線源について測定した結果、得られた計数率の比から放出率は1.4810
s
(不確かさ2.8%(k=2))と求められた。また、校正済み可搬型ロングカウンタを用いて、線源の中性子フルエンス角度分布を測定した。全立体角にわたる積分から求めた中性子放出率は、前述の測定によって決定した値とよく一致した。
星 勝也; 吉田 忠義; 辻村 憲雄; 土子 泰弘*; 須藤 雄大*; 岡田 和彦
no journal, ,
核燃料サイクル工学研究所計測機器校正施設では、線量計の校正及び特性試験のため、公称放射能999MBqのCf-252線源を所有している。線源は、受入れから10年以上が経過し、試験に必要な線量率の確保が困難となった。そこで、新たに公称放射能999MBqの線源を購入し、平成27年2月17日に交換作業を実施した。研究所では、中性子による外部被ばく線量の記録レベルを0.2mSvと定めている。作業計画の立案にあたっては、記録レベルを十分に下回るよう留意した。被ばく線量の推定にあたっては、作業者の腕や器具の長さ、遮蔽体の有無、作業時間等を考慮した。これらの検討結果は、特殊放射線作業計画書として取りまとめられ、所内の放射線管理部門、放射線取扱主任者及び安全衛生主任者の確認・審査を受けた。作業前に、模擬線源を使用した訓練を実施し、作業における問題点を洗い出した。被ばく線量を測定するため、作業者はTLDとEPDを着用した。作業区域の中性子線及び
線の周辺線量当量率を測定するため、レムカウンタ及び電離箱式サーベイメータを設置した。上記対策により、作業者の計画外の被ばく、負傷及び汚染等の事故を起こすことなく、安全に作業を完遂することができた。
吉田 忠義; 星 勝也; 辻村 憲雄; 岡田 和彦
no journal, ,
再処理施設などにおいて体表面汚染が生じた場合、その汚染のレベルによってはSr+Yや
Csなどの線放出核種による皮膚の外部被ばく線量(以下、皮膚線量と示す。)を評価する必要が生じる。そこで、端窓形GM管を用いた実験及びVARSKINを用いた計算から、様々な汚染面積に対するGM管の計数率と皮膚線量率との関係について調査し、皮膚汚染における線量評価法について検討した。
