Bayesian uncertainty evaluation of Charpy ductile-to-brittle transition temperature for reactor pressure vessel steels

高見澤 悠; 西山 裕孝; 平野 隆*

Proceedings of ASME 2020 Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2020) (Internet), 7 Pages, 2020/08

https://doi.org/10.1115/PVP2020-21698

原子炉圧力容器(RPV)は中性子照射前後のシャルピー衝撃試験で得られる延性脆性遷移温度(DBTT)に基づき中性子照射による材料劣化を予測した上で構造健全性評価が行われている。シャルピー衝撃試験で得られるDBTTには試験に依存した様々な不確かさが含まれる。本研究では、原子力機構がこれまでに取得したRPV鋼の未照射材・中性子照射材データを用いて、ベイズ統計に基づく解析モデルを構築し、試験片の採取位置のばらつき、試験片の数、試験温度を考慮した上でDBTTの不確かさを評価可能な手法を整備した。上記の手法を用いて国内RPV鋼に対する評価を行い、試験数や試験温度がDBTTの不確かさに及ぼす影響を定量的に明らかにした。

Spontaneous activation behavior of NiSn, an intermetallic catalyst, for hydrogen production via methanol decomposition

Fan, M.*; Xu, Y.*; 櫻井 惇也*; 出村 雅彦*; 平野 敏幸*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆

International Journal of Hydrogen Energy, 40(37), p.12663 - 12673, 2015/10

https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.05.197

NiSn単相粉末試料のメタノール分解反応に対する触媒特性を調べた。触媒反応は713K, 793K, 873Kの各温度で等温実験であった。793K以上の温度では触媒活性は時間の増加に伴い高くなることを見出した。また、NiSnはHとCOに高い選択性を示すことが分かった。表面キャラクタリゼーションの結果、触媒反応中触媒表面にNiSn微粒子が生成されることが分かった。これらの微粒子は自発活性化の原因と考えられる。

J-PARCリニアックの現状

小栗 英知; 長谷川 和男; 伊藤 崇; 千代 悦司; 平野 耕一郎; 森下 卓俊; 篠崎 信一; 青 寛幸; 大越 清紀; 近藤 恭弘; et al.

Proceedings of 11th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.389 - 393, 2014/10

http://www.pasj.jp/web_publish/pasj2014/proceedings/PDF/FSP0/FSP021.pdf

J-PARCリニアックでは現在、ビームユーザに対する利用運転を行うとともに、リニアック後段の3GeVシンクロトロンにて1MWビームを加速するためのビーム増強計画を進めている。リニアックのビーム増強計画では、加速エネルギー及びビーム電流をそれぞれ増強する。エネルギーについては、181MeVから400MeVに増強するためにACS空洞及びこれを駆動する972MHzクライストロンの開発を行ってきた。これら400MeV機器は平成24年までに量産を終了し、平成25年夏に設置工事を行った。平成26年1月に400MeV加速に成功し、現在、ビーム利用運転に供している。ビーム電流増強では、初段加速部(イオン源及びRFQ)を更新する。イオン源はセシウム添加高周波放電型、RFQは真空特性に優れる真空ロー付け接合タイプ空洞をそれぞれ採用し、平成25年春に製作が完了した。完成後は専用のテストスタンドにて性能確認試験を行っており、平成26年2月にRFQにて目標の50mAビーム加速に成功した。新初段加速部は、平成26年夏にビームラインに設置する予定である。

Catalytic performance of NiSn and NiSn for hydrogen production from methanol decomposition

Fan, M.*; Xu, Y.*; 櫻井 惇也*; 出村 雅彦*; 平野 敏幸*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆

Catalysis Letters, 144(5), p.843 - 849, 2014/05

https://doi.org/10.1007/s10562-014-1212-x

In this study, the catalytic properties of NiSn and NiSn powders were investigated for producing hydrogen from decomposing methanol in the temperatures from 593 to 953 K. The catalytic activities of NiSn and NiSn both increased with increasing temperature, but NiSn showed much higher catalytic activity than NiSn. The results of an isothermal test performed at 873 K revealed that the catalytic activity of NiSn significantly increased with methanol decomposition time, indicating that NiSn was spontaneously activated. NiSn and NiSn both showed a high degree of selectivity and both suppressed side reactions such as methanation and water-gas shift reaction. Surface analysis revealed that fine Ni-Sn particles were formed together with carbon deposited onto the catalyst surface. These Ni-Sn particles were supposed to serve as active sites for methanol decomposition.

A Round robin program of master curve evaluation using miniature C(T) specimens; First round robin test on uniform specimens of reactor pressure vessel materials

山本 真人*; 木村 晃彦*; 鬼沢 邦雄; 吉本 賢太郎*; 小川 琢矢*; 千葉 篤志*; 平野 隆*; 杉原 卓司*; 杉山 正成*; 三浦 直樹*; et al.

Proceedings of 2012 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2012) (DVD-ROM), 7 Pages, 2012/07

破壊靭性評価のためのマスターカーブ法は、最近試験規格として標準化され、原子炉圧力容器の信頼性を確保するための強力なツールであると期待されている。現行の監視試験において、マスターカーブ法のためのデータを得るためには、シャルピー試験片の試験後の半片から採取可能な小型の試験片の活用が重要である。著者らは、4mm厚のミニチュア破壊靭性試験片(ミニCT)によるマスターカーブ法の適用性を検証するため、典型的な日本の原子炉圧力容器鋼を用いて、国内の学界,産業界や研究機関の参加を得てラウンドロビン試験を開始した。この試験では、ミニCTデータの信頼性と堅牢性を検証するために、実際に適用する前に解決すべき詳細な調査項目を取り出すことを目標とした。この試験の第1ステップとして、4つの機関がミニCT試験片により、共通した試験実施要領でマスターカーブ法試験を実施した。この結果、すべての機関で有効な参照温度Tを得られることが確認できた。ただし、T値は、機関間で最大34度の差があった。この差の原因に関して、参照温度Tと試験機関間で設定した負荷速度の差との強い相関が示唆された。

Neoclassical tearing mode control using electron cyclotron current drive and magnetic island evolution in JT-60U

諫山 明彦; 松永 剛; 小林 貴之; 森山 伸一; 大山 直幸; 坂本 宜照; 鈴木 隆博; 浦野 創; 林 伸彦; 鎌田 裕; et al.

Nuclear Fusion, 49(5), p.055006_1 - 055006_9, 2009/05

https://doi.org/10.1088/0029-5515/49/5/055006

本論文では、JT-60Uにおける電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)を用いた新古典テアリングモード(NTM)の安定化に関して述べている。のNTMを完全に安定化するために必要な最小の電子サイクロトロン(EC)波パワーを実験的に調べた結果、JT-60Uの実験条件では、NTM発生位置におけるEC駆動電流密度と自発電流密度との比が約0.4-0.5であることがわかった。また、のNTMの回転に同期してECCDを変調した結果、変調しない場合に比べ2倍以上安定化効果が大きいことがわかった。また、磁気島のX点に入射した場合はNTMが不安定化されることが実験的に初めて観測された。さらに、変調の位相と安定化効果に関するモデル計算の結果と比較した結果、実験結果とおおむね一致することがわかった。

大電力クライストロンの開発,2; パルスモードの開発

平野 耕一郎; 江本 隆; 王 元林; 佐藤 勇

PNC TN9410 98-068, 38 Pages, 1998/06

PNC-TN9410-98-068.pdf:0.92MB

開発中の大電流CW電子線形加速器では、10MeVの電子線を加速するために周波数1.249135(GHz)、強度1.2(MW)、出力電力効率65%の大電力RF(Radio Frequency:高周波)を連続波(以下、「CW」と言う。)で発生させることが必要とされている。そのため、平成8年度までにCWクライストロンを製作し、最大出力1040kWを連続的に発生できるクライストロンの開発に成功した。将来的にビームエネルギーを30MeVに増強すれば、加速器を利用した試験研究の適用範囲を広げることが可能であるが、そのためには、クライストロンの出力電力を現状の約4倍に高める必要がある。本報告書では、CWモードにおける性能を損なわせることなく、パルスモード(ビーム電圧147kV、ピーク電力4.2MW、パルス幅100sec、繰り返し50pps)で動作できるクライソトロンを開発するための評価・検討を行った。その結果、電子銃部の開発、ピーク電力4.2MWに耐える出力窓の開発及び反射体を利用した出力空洞Q・値を変化させる方法の開発を行うとともに、高周波出力試験(ビーム電圧147kV、カソード電流56.5A)において最大出力電力3.55MW、出力電力効率42%が得られた。また、この試験条件で、反射体を置いた設計位置で最大出力電力が得られ、逆行電子による出力電力の不安定現象は観測されなかった。今後は、出力効率の向上を図るため反射体を用いた出力空洞のQl値の最適化を行う予定である。

Injector commissioning of the PNC high power CW electron Linac

江本 隆; 中山 元林; 遠山 伸一; 野村 昌弘; 武井 早憲; 平野 耕一郎

Journal of Pressure Vessel Technology, -(-), - Pages, 1998/00

動燃事業団では、核種分離・消滅処理研究の一環として、大電流電子加速器を用いて高レベル放射性廃棄物中に含まれる長寿命核分裂生成物を消滅する可能性を研究している。電子加速器を用いて発生させたガンマ線による消滅処理は、廃棄物の二次的な放射化が少ないこと、広範な加速器技術を利用できることという利点がある。以上のことを念頭に置いて、将来の消滅処理システムで必要となる加速器の大電流化技術を開発することを目的として、当面の目標をエネルギー10MeV,最大電流100mA、パレス幅4ms、繰り返し50Hzに設定し大電流電子線形加速器の開発を推進している。大電流電子線形加速器の前段部分となる、入射部の試験では、進行波加速管にビーム電流100mAのビーム負荷を加えることができた。またパルス幅が3msという長い電子ビームを安定に加速することに成功した。平成9年3月に、残りの設備を設置し、各設備の調整を経て平成9年度末から

大電流電子線形加速器の開発;設計概要・入射部試験

江本 隆; 王 元林; 遠山 伸一; 野村 昌弘; 武井 早憲; 平野 耕一郎; 山崎 良雄; 大村 明子; 谷本 育律*; 谷 賢

PNC TN9410 98-010, 51 Pages, 1997/12

PNC-TN9410-98-010.pdf:1.42MB

動力炉・核燃料開発事業団では、核種分離・消滅処理研究の一環として、大電流電子加速器を用いて高レベル放射性廃棄物中に含まれる長寿命核分裂生成物を消滅する可能性を研究している。電子加速器を用いて発生させた線による消滅処理は、廃棄物の二次的な放射化が少ないこと、広範な加速器技術を利用できることという利点がある。以上のことを念頭に置いて、将来の消滅処理システムで必要となる加速器の大電流化技術を開発することを目的として、当面の目標をエネルギー10MeV、最大電流100mA、パルス幅4ms、繰り返し50Hzに設定し大電流電子線形加速器の開発を推進している。大電流電子線形加速器の前段部分となる、入射部の試験では、進行波加速管にビーム電流100mAのビーム負荷を加えることができた。またパルス幅が3msという長い電子ビームを安定に加速することに成功した。平成9年3月に、残りの設備を設置し、各設備の調整を経て平成9年度末から全加速器の運転試験を実施する予定である。

大電力クライストロンの開発,1; 試作クライストロンの改造

平野 耕一郎; 江本 隆; 王 元林; 榎本 收志; 佐藤 勇

PNC TN9410 96-071, 32 Pages, 1996/03

PNC-TN9410-96-071.pdf:1.11MB

[目的] 開発中の大電力CW電子線形加速器では、電子線加速のための周波数1.249135(GHz)、強度1.2(MW)の大電力RF(Radio Frequency:高周波)が必要となり、これを発生させるためのクライストロンの開発も進めている。この開発では、平成3年度にCWモードにおいて出力電力330kW、パルスモード(パルス幅50msec、繰り返し1sec)においてピーク出力電力780kWで動作するクライストロンの開発を行った。平成4年度にロング窓の設計及び製作を行い、この窓の耐電力試験を実施し、1.7MW(CW)に耐えることを確認した。今回はこれに続いて、試作クライストロンの出力窓をロング窓と交換し、高出力試験を実施して窓の耐電力を再度確認し、今後の大電力化に向けた設計方針を検討する目的で試験を行った。[方法] 耐電力試験を実施したロング窓と試作クライストロンの出力窓とを交換し、改造したクライストロンの高周波出力試験を実施した。改造クライストロンの出力効率とロング窓上昇温度を測定した。[結果] 改造クライストロンはビーム電圧85kV、出力効率46%で最大出力電力885KW(CW)が得られた。また、この時のロング窓上昇温度は36Cであった。出力効率の向上を図るため、高周波相互作用部及び電子軌道の再検討を行った。検討結果を反映した条件で出力効率の計算を精度の高いコードを使用して行った結果、出力効率70%が得られることが分かった。[結論-改造クライストロンのロング窓は目標出力電力に充分耐えられることがわかった。現状の出力効率は低いが出力効率の向上を図ることによって、目標とする大電力を達成する見通しが得られた。今後は、再検討結果を反映したクライストロンを製作し出力試験を行う予定である。