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横内 優; 佐々木 俊一; 柳橋 太; 浅田 直輝; 小森 剛史; 藤枝 定男; 鈴木 久規; 竹内 謙二; 内田 直樹
日本保全学会第20回学術講演会要旨集, p.1 - 4, 2024/08
廃止措置段階に移行している東海再処理施設では、使用済核燃料の再処理で発生した大量の高放射性廃液(HLLW)を高放射性廃液貯蔵場(HAW)に保管している。HLLWはガラス固化が完了するまで放射性物質のリスクがHAWに集中しており、地震などの自然災害によりHAWの冷却機能が損なわれる恐れがあるため、HAW及び配管トレンチ周辺地盤をコンクリートで置換し、耐震性を向上させる必要がある。本工事は、2020年7月から始まり、2024年3月に完了した。本報告書は、工事の概要と工事後の点検結果について述べる。
山本 風海; 金正 倫計; 林 直樹; Saha, P. K.; 田村 文彦; 山本 昌亘; 谷 教夫; 高柳 智弘; 神谷 潤一郎; 菖蒲田 義博; et al.
Journal of Nuclear Science and Technology, 59(9), p.1174 - 1205, 2022/09
被引用回数：5 パーセンタイル：81.82(Nuclear Science & Technology)J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)は、最大1MWの大強度ビームを25Hzという早い繰り返しで中性子実験及び下流の主リングシンクロトロンに供給することを目的に設計された。2007年の加速器調整運転開始以降、RCSではビーム試験を通じて加速器の設計性能が満たされているかの確認を進め、必要に応じてより安定に運転するための改善を行ってきた。その結果として、近年RCSは1MWのビーム出力で連続運転を行うことが可能となり、共用運転に向けた最後の課題の抽出と対策の検討が進められている。本論文ではRCSの設計方針と実際の性能、および改善点について議論する。
大森 一樹; 山内 祥; 柳橋 太; 佐々木 俊一; 和田 拓也; 鈴木 久規; 堂村 和幸; 竹内 謙二
日本保全学会第18回学術講演会要旨集, p.245 - 248, 2022/07
廃止措置段階に移行した東海再処理施設においては、高放射性廃液貯蔵場に多量の高放射性廃液を保管している。高放射性廃液によるリスク低減のためのガラス固化処置を鋭意実施しているものの、高放射性廃液の処理が完了しリスクが無くなるまでには20年程度の期間を要することから、重要な安全機能(閉じ込め機能及び崩壊熱除去機能)が損なわれることのないよう、地震に対する安全性向上対策を図ることを最優先の課題としている。耐震評価の結果、高放射性廃液貯蔵場建家自体は耐震性を有するものの、建物と地盤に作用する拘束力が不足するおそれがあることから、高放射性廃液貯蔵場周辺の地盤をコンクリートで置換する工事を行こととした。工事にあたっては、既設埋設物を防護する対策や、近傍で実施する他工事との調整など、安全と品質を確保しながら工事を行う必要があったため、専属のチームを設置し、工程管理,保安管理の対応を図った。
神谷 潤一郎; 古徳 博文*; 黒澤 俊太*; 高野 一弘; 柳橋 享*; 山本 風海; 和田 薫
Physical Review Accelerators and Beams (Internet), 24(8), p.083201_1 - 083201_23, 2021/08
被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Physics, Nuclear)J-PARC 3GeVシンクロトロンのビーム運転実績を積み重ねるにつれ、大強度陽子ビームの運転が真空システム対して当初の想定よりもより大きな影響があることがわかった。これらの影響は大強度ビームによる装置の誤動作とビームラインの圧力上昇という、2つのカテゴリーに分けられる。前者の典型例は、大強度ビーム起因の放射線によるターボ分子ポンプコントローラーの故障およびそれに伴うポンプ本体のタッチダウンによる故障である。我々はこの問題をコントローラーとポンプ間のケーブルを200mまで長尺化することに加え、高強度のタッチダウンベアリングを開発することで解決した。後者の典型例は、ビーム強度の増加に伴うビームラインの急激な圧力上昇である。我々は蓄積したデータの傾向を詳細に分析しイオン衝撃ガス脱離モデルを適用することで、この動的圧力の機構解明を行った。さらに圧力上昇抑制には表面分子量の低減と排気速度増加が重要であることを示し、実際のビームラインに対して両者を実現できる非蒸発型ゲッターポンプをインストールした。結果、大強度ビーム運転時の圧力上昇を大幅に低減することに成功した。
工藤 淳也; 倉林 和啓; 柳橋 太; 佐々木 俊一; 佐藤 武彦; 藤本 郁夫; 大部 智行
Proceedings of 2017 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2017) (CD-ROM), 6 Pages, 2017/04
コプロセッシング法とは、プロセス内で常にPuにUを同伴させて共回収を行うことにより核拡散抵抗性を向上させた、将来の再処理施設の抽出法である。Npはマイナーアクチノイドのひとつであり、半減期が長く、トリブチルリン酸(TBP)への抽出性を有する。Npを回収することで高放射性廃液の有害度が低減できるため、U及びPuに加えNpを共回収するフローシートの開発を実施した。本プロセス開発では、軽水炉、軽水炉-MOX及び高速炉から発生する使用済み燃料に対応するため、Pu含有率の異なる溶解液に対して、製品のPu/U比を一定で回収する、1サイクルフローシートの開発を目指している。我々は、分配サイクルを対象に、Pu含有率1%, 3%及び5%の装荷溶媒を小型の還流型遠心抽出器で試験した。試験の結果、Npの還元剤に硝酸ヒドロキシルアミン(HAN)を使用することで、U, Pu及びNpの共回収を達成した。これにより、開発したU, Pu, Np共回収フローシートの技術的成立性を確認した。
神谷 潤一郎; 山本 風海; 高野 一弘; 古徳 博文; 和田 薫*; 柳橋 亨*; 黒澤 俊太*
no journal, ,
J-PARC 3GeVシンクロトロン(Rapid Cycling Synchrotron: RCS)は2007年に最初のビーム加速・取り出しに成功して以来、継続してユーザーへのビーム供給を行ってきている。その間、ビームコミッショニングチームによるビーム調整と機器の運転維持・高度化を実施することでビーム強度を徐々に上げてきた。これまでユーザー運転としては、物質生命科学実験施設へは出力ビーム強度600kWでのユーザー運転の実績がある。また1MWでの試験も何度が行った。そのような大強度ビーム運転において、ビームライン圧力が数桁も上昇する場合があることがわかってきた。本報告では、ビームロスに直接つながるビームライン圧力増加を低減することを目的とし、これまでの大強度ビーム運転時の動的圧力の挙動を整理し、解析的計算を用いて、圧力上昇に決定的なパラメーターを解明し、実際の真空システムの改善へつなげること目的とする。
工藤 淳也; 柳橋 太; 星 貴弘; 多田 一仁; 佐藤 武彦; 藤本 郁夫; 大部 智行
no journal, ,
経済産業省からの受託事業として、日本原子力研究開発機構が実施したU, Pu共回収プロセスの開発において、核拡散抵抗性を向上させるため、Puを単離しない(できない)抽出プロセスを設定し、ミキサセトラ試験を通してその実現性について評価した。これらの内容について報告する。
柳橋 太; 西田 直樹; 諏訪 登志雄; 藤本 郁夫; 大部 智行; 鹿志村 卓男
no journal, ,
東海再処理施設の抽出工程におけるNp挙動調査のために、硝酸濃度を調整したときのNp原子価の変化にかかわる試験・調査を行った。その結果、Pu共存系においても硝酸溶液中のNpに関する酸化還元反応は、杤山らの反応速度式におおむね従うことを確認した。
工藤 淳也; 柳橋 太; 多田 一仁; 星 貴弘; 藤本 郁夫; 大部 智行
no journal, ,
コプロセッシング法(U,Pu共回収法)の抽出フローシート開発では、分配段におけるPu還元剤として硝酸ヒドロキシルアミン(HAN)及び硝酸ウラナスを用い、供給液のPu含有率に応じた還元剤の使い分けを想定している。本報では、小型ミキサセトラ試験により、HANを適用できるPu含有率を確認した結果について、報告する。
工藤 淳也; 長岡 真一; 倉林 和啓; 柳橋 太; 大部 智行
no journal, ,
将来の再処理施設の抽出プロセス開発として、Pu, Uの共回収により核拡散抵抗性を向上させたプロセス開発を行っている。本プロセス開発では、燃料の多様化(軽水炉から高速炉)に対応するためPu含有率の異なる溶解液に対して、製品のPu/U比を一定で回収する共回収試験を、東海再処理施設分析所の小型試験設備(OTL)において実施している。OTLは、溶解、抽出試験が行えるようにセルやグローブボックス(GB)を備え、また、十分な分析が行えることから、共回収プロセスのホット試験を実施した。
山田 逸平; 神谷 潤一郎; 仲野谷 孝充; 黒澤 俊太*; 柳橋 享*; 志賀 隆史; 和田 薫*; 割貝 敬一
no journal, ,
J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)は1MWの陽子ビームを供給しており、その安定な運転にはビームラインを真空に維持することが必須である。RCSはビームの大口径化による空間電荷の緩和、および真空内外に設置した電磁石による磁場の利用により、安定な大強度ビーム運転を実現している。大口径(=大容量)かつ真空容器内に設置された電磁石からの多量の放出ガスがある状況下においても安定に超高真空を維持するために、RCS真空システムでは輸送式ポンプであるターボ分子ポンプを主排気装置として利用している。ターボ分子ポンプの前段にはドライスクロールポンプを利用してきたが、摺動部が原因の予期しない故障の頻度が高いため、摺動部を持たないルーツポンプへの置き換えを進めてきた。現在までの運転経験から、ルーツポンプは5年以上メンテナンスフリーで運転可能であるという実績を得た。また、J-PARC加速器の将来の大強度化および重イオン加速計画では、加速器の安定運転のために現状の1/10の真空圧力が必要となる。現在の残留ガスの主成分は水素および水であるため、これらの排気に有利な非蒸発型ゲッターポンプの増強を進めている。その結果、ポンプを増強した場所の周辺では予想通り水素や水を排気することで、圧力が1/10程度になるという結果を得た。
山田 逸平; 神谷 潤一郎; 仲野谷 孝充; 黒澤 俊太*; 柳橋 享*; 志賀 隆史; 和田 薫*; 割貝 敬一
no journal, ,
大強度陽子加速器施設J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)は、大電流かつ速い繰り返しにより、1MWの大強度ビーム出力を実現している。大強度加速器の安定な運転にはビームライン内を超高真空に維持することが重要であり、J-PARC RCSでは1MW出力を実現するために、ターボ分子ポンプとドライスクロールポンプの組み合わせの真空排気系を主として用いている。しかし、現在のJ-PARC RCSの真空システムにおいては、構造的に摺動部を持つドライスクロールポンプはメンテナンス頻度が高い、今後の更なる大強度化を考慮すると現在の真空圧力では不十分である、という課題が残されている。そこでドライスクロールポンプの代わりに、摺動部を持たないルーツポンプへの置き換えを進めており、2年以上メンテナンスフリーで運転できる実績を得た。また、ビームラインの極高真空化を目指して非蒸発型ゲッターポンプの増設を進めており、ターボ分子ポンプと合わせて利用することで極高真空化の実現可能性を得た。
工藤 淳也; 倉林 和啓; 柳橋 太; 佐藤 武彦; 藤本 郁夫; 大部 智行
no journal, ,
U, Pu, Np共回収フローシートに基づき還流型遠心抽出器を用いた試験を行い、U, Pu, Np挙動を確認した結果について報告する。
山本 弘平; 柳橋 太; 藤本 郁夫; 佐藤 武彦; 大部 智行; 滝 清隆; 林 晋一郎
no journal, ,
U, Pu共回収法(コプロセッシング法)は、プルトニウムを常にウランと混合した状態で存在させて回収することにより、核拡散抵抗性を高めたものである。本報では、コプロセッシング法のフローシート概念及びこれまでの試験結果等について報告するものである。
藤本 郁夫; 柳橋 太; 秋山 英樹; 森本 和幸; 大部 智行; 滝 清隆
no journal, ,
抽出計算コード(MIXSET-X)を用いて設定した抽出フローシート(以下、フローシートという)に基づき、Pu, U溶液を使用して小型のミキサセトラで試験を行い、フローシートの成立性について確認した。本報告は、経済産業省からの受託事業として日本原子力研究開発機構が実施した「平成22年度高速炉再処理回収ウラン等除染技術開発」の成果である。
藤本 郁夫; 柳橋 太; 山本 弘平; 佐藤 武彦; 大部 智行; 滝 清隆
no journal, ,
抽出計算コード(MIXSET-X)を用いて設定した抽出フローシートに基づき、小型のミキサセトラでLWR使用済燃料を想定した供給液(Pu含有量1%)を使用した試験を行い、分配部の抽出フローシートの成立性を確認した結果の報告。本報告は、経済産業省からの受託業務として日本原子力研究開発機構が実施した「平成23年度高速炉再処理回収ウラン等除染技術開発」の成果である。
工藤 淳也; 長岡 真一; 柳橋 太
no journal, ,
U, Pu共回収プロセスは、Puを単体で分離回収するPurex法と異なり、PuとUを共回収することによって核拡散抵抗性を向上させた溶媒抽出法であり、将来の再処理技術として開発を行っている。U, Pu共回収プロセスでは、Pu含有率の異なる使用済み燃料を対象とし、分配段から回収するU, Pu混合液(製品)を燃料製造に供するため、製品のPu/U比を一定値で回収することとしている。製品のPu濃度は、分配段に供給されるPuの全回収を前提とした場合、供給Pu濃度とO/A比(有機相と水相の流量比)から定まるため、製品Pu/U比を左右するのはU濃度であり、U濃度の制御には高精度な分配係数の把握が要求される。このため、本研究開発では、U分配に係るバッチ抽出試験を行い、得られた試験結果から還元剤共存下におけるUの分配係数を把握した。
舛井 健司; 柳橋 太; 久野 剛彦; 田中 健之
no journal, ,
コプロセッシング法は、常にPuをUに同伴した状態で回収する核不拡散のための溶媒抽出技術である。回収するU, Pu混合製品のPu/U比は、核拡散抵抗性の確保を目的として0.5
2.0をターゲットにしている。本件では、U,Pu共回収プロセスの構築及びプロセス中のU,Pu混合製品のモニタ技術開発を目的として試験を行った。U,Pu共回収プロセスの構築では、Pu含有率が1%の供給液を用いた場合、ミキサ部のO/A比を最適化するための内部リサイクル処理を行うことで、ターゲットとしたPu/U比を得ることが可能であった。U,Pu混合製品のモニタ技術開発では、吸光光度法(U,Pu)と電気伝導率法(酸)の組み合わせがモニタとしての適用性を示した。
