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論文

統合PNAR/SINRD装置による「ふげん」使用済燃料プルトニウム量の測定試験準備状況について

片野 好章; 江原 里泰; 高城 久承; 中村 孝久; Bolind, A.; 瀬谷 道夫

核物質管理学会(INMM)日本支部第33回年次大会論文集(インターネット), 10 Pages, 2012/10

新型転換炉「ふげん」は、重水減速沸騰軽水冷却圧力管型の原型炉である。「ふげん」は2003年3月に運転を終了し、現在は廃止措置段階にあるが、燃料貯蔵プールには使用済MOX燃料を保有しており、燃料の非破壊測定(NDA)試験を柔軟に実施することが可能である。原子力機構と米国ロスアラモス国立研究所(LANL)は、統合PNAR/SINRD(Passive Neutron Albedo Reactivity/Self-Interrogation Neutron Resonance Densitometry)装置によるNDA試験を2013年に「ふげん」において行うことを計画し、現在、LANLでは統合PNAR/SINRD装置の設計・製作を、原子力機構では試験の準備を実施している。NDA試験のための準備において、特に、試験条件等を規制、安全基準に合致させることは、商業用軽水炉における同様なNDA測定に向け重要な教訓になるものと考えられることから当該試験の準備の実施状況について報告する。

論文

The JAEA part of the joint JAEA-U.S. DOE project for Pu measurement of Fugen spent fuel assemblies by integrated PNAR and SINRD

江原 里泰; 片野 好章; 中村 孝久; 高城 久承; Bolind, A.; 瀬谷 道夫

Proceedings of INMM 53rd Annual Meeting (CD-ROM), 10 Pages, 2012/07

新型転換炉ふげんは福井県敦賀市にある重水減速沸騰軽水冷却型原子炉の原型炉である。ふげんは2003年3月に運転を終了し、現在は廃止措置(解体)段階にあるが、その使用済燃料貯蔵プールにはMOX及びUO$$_{2}$$の使用済燃料が存在する。ふげんは原型炉であることから、使用済燃料貯蔵プールでの燃料取り扱いには柔軟性があり、使用済燃料にかかわる各種の測定試験を行うことができる。そのような特性を生かして、原子力機構とU.S.DOE(LANL)は、統合PNAR・SINRD装置によるPu量の非破壊測定試験を2013年に行うことを計画している。現在、LANL側はPNAR・SINRD検出器の設計・製作を行い、原子力機構側は試験のための準備を行っている。本発表では、ふげんにおける同装置の試験実施場所の選定、装置の設置方法や試験手順の検討状況等について報告する。

論文

Observation of ion cyclotron emission owing to DD fusion product H ions in JT-60U

佐藤 翔一*; 市村 真*; 山口 裕資*; 片野 誠*; 今井 康隆*; 村上 達也*; 三宅 勇一郎*; 横山 拓郎*; 森山 伸一; 小林 貴之; et al.

Plasma and Fusion Research (Internet), 5, p.S2067_1 - S2067_4, 2010/12

JT-60Uで観測されるイオンサイクロトロン放射(ICE)のなかで、入射したDビームに起因するICE(D)と核反応生成(FP)イオンに起因するICEでは、トロイダル方向の波数が異なり、FPイオンによるICEは有限な波数を持つことがこれまでに観測されている。この性質を利用して、ICE(D)の2倍高調波と分離してICE(H)を同定した。ICE(H)が観測される条件を明らかにすることを目的として、実験条件の特定とEPOCコードを用いて軌道の計算をしている。

報告書

地層処分コンセプトの背景に係わる評価研究(II)

松井 一秋*; 村野 徹; 片野 孝*; 蛭沢 重信*

JNC TJ1400 99-024, 213 Pages, 1999/01

JNC-TJ1400-99-024.pdf:8.03MB

核燃料サイクル開発機構(以下、機構という)は、地層処分研究開発の中核推進機関として、研究開発の成果を平成4年9月に第1次取りまとめとして公表し、これを受け、更に技術的な信頼性を示すとともに、処分予定地選定、安全基準の策定に資する技術的拠り所とすべく、第2次取りまとめを西暦2,000年前までに行い、国民の理解と信頼を得るべく公表する計画である。本評価研究は、第2次とりまとめにおいて予定されている「地層処分の背景」の作成にあたり、参考になる資料をまとめることを目的に実施した。昨年度行った、国際的な場での議論に基づく専門家のコンセンサスや議論の内容及び諸外国の事例や検討例などの事実情報を中心にしたまとめ等に基づき以下の評価研究を実施した。1.地層処分が提唱され、研究開発が推進されてきた歴史を、実際的な面および論理的な面の両方の視点からとりまとめた。さらに、今日的な課題である環境問題の発生の歴史的経緯を辿るとともに、その中での高レベル放射性廃棄物(HLW)処分の位置づけ等について考察した。2.HLWの処分対策として、・長期の安全対策の概念とイメージ、・地層処分コンセプトと対策を実現するにあたって考慮すべきクライテリア、・中心的な課題の一つであるが専門以外の人々にとっては理解の難しい安全評価と性能評価について考察した。さらに、日本の政策と海外の状況についても概観した。3.特に専門以外の人々が地層処分について考える際の疑問、懸念等の中からたびたび話題になる10項目を取り上げて、事実情報の整理、専門家のコンセンサスのまとめ、国際的な議論、等の記述を中心にしたとりまとめを行った。

報告書

試錐泥材の水理学的・地球化学的影響調査

池田 則生*; 佐々木 信幸*; 大島 和夫*; 山口 耕平*; 齋藤 茂幸*; 阿部 順之*; 片野 孝*; 上田 晃*

JNC TJ7440 2005-071, 122 Pages, 1998/03

JNC-TJ7440-2005-071.PDF:5.9MB

動燃事業団では、広域地下水流動研究などを目的として深度1,000mの試錐調査を実施している。同調査の試錐孔を利用した試験には水理試験や原位置採水試験があり、これらの試験を実施するため清水を使用する掘削工法を採用している。清水工法による深度1,000m級の試錐孔の掘削では、孔壁崩壊等のトラブルが生じている。これらのトラブルの対処方法の一つとして泥水工法の適用可能性について検討することを目的として、机上調査、室内試験及び原位置試験の実施が検討されている。本年度は、文献調査による試錐泥材の選定及び室内試験の一部を実施した。掘削流体(泥水)を構成する泥材の影響についての海外の地層処分研究関係の公表された文献は非常に限られており、各々の機関の担当者に対する聞き取りによる未公表資料等の情報収集を行った結果、ベントナイト、ポリマー等の各泥材の選定はサイト特性に依存しているとの情報は得られたが、具体的にどの泥材の影響度が少ないかについての情報は非常に限定されたものであることが分かった。今回の文献調査の結果では、水理学的・地球化学的に影響のないまたは少ない泥材の選定については、地層処分研究の分野からは非常に限定されたものであった。その他の分野で影響の程度が少ない可能性のある泥材があげられたが、今後、検討の必要性があるものと考えら得る。室内試験の結果、割れ目評価試験では花崗岩中の微細な割れ目の分布状況が把握でき、バッチ試験ではベントナイト系及びそれ以外の泥水ともに、泥材と地下水の反応後短時間での分析成分の濃度の増加が認められた。

報告書

ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデリングに関する基礎研究(V)

斎藤 茂幸*; 諸岡 幸一*; 池田 則生*; 杉山 和稔*; 南野 正彦*; 片野 孝*

PNC TJ1211 98-003, 579 Pages, 1998/02

PNC-TJ1211-98-003.pdf:26.22MB

本研究は、ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデル化の基礎となるデータを、実際の岩盤性状を把握することにより収集し、ニアフィールド性能の定量化に資することを目的として実施するものである。本年度は、新第三紀の堆積岩、古第三紀以前の堆積岩及び新第三紀の安山岩を対象として調査箇所を選定し、露頭観察を主体とした移行経路調査と、一部の調査箇所において採取した岩石試料を用いた室内観察(ミクロな空隙構造調査及びX線分析)を実施した。また、断層の深度方向の広がりについての文献調査(鉱山所有資料を借用したもの)を実施した。移行経路調査では、上記各岩石を対象にして露頭スケールでの割れ目を主体とした肉眼観察(通常スケッチ)及び、特定の移行経路(亀裂及びマトリクス部分)に対して行う肉眼による観察(詳細スケッチ)を行い、さらに、新第三紀堆積岩及び新第三紀安山岩については数100m$$sim$$数kmスケールでの破砕帯等の分布調査(破砕帯調査)を実施した。岩石試料を用いたミクロな空隙構造調査では、新第三紀堆積岩(泥岩)及び古第三紀以前の堆積岩(砂岩)を対象にして、割れ目面から連続する空隙に対して顕微鏡観察及び画像解析を行い、それらの構造、分布特性及び空隙率の変化等を調査した。また、新第三紀堆積岩(泥岩)については、割れ目面から酸素が及んでいる領域を調べる目的で、EPMA分析及び化学分析を行い、割れ目面からの深度による化学成分の変化を調査した。X線分析では、今年度及び昨年度までに採取した割れ目充填鉱物及びマトリクス部分の試料に対して、含有鉱物を同定し、その量比を半定量的に調べた。文献調査では、細倉鉱山のレベル断面図、坑道内の鉱脈スケッチ図等の資料を調べることにより、断層(鉱脈)の水平方向、深度方向の3次元的な規模や断層の形態について調査した。

報告書

北日本中・古生代斑レイ岩類の深部地質環境データ

片野 孝*

JNC TJ7440 2005-029, 160 Pages, 1995/03

JNC-TJ7440-2005-029.pdf:10.23MB

本資料は、北日本中・古生代の斑レイ岩類に掘削された588.9m試錐孔を用いて深部地質環境データを収集しとりまとめたものである。本資料は担当者名をマスキングしたものである。

報告書

雰囲気制御系における大型岩体中核種移行に関する研究

中井 英一郎*; 片野 孝*; 太田 和郎*; 手塚 瞳*; 東条 進*

PNC TJ4211 89-005, 185 Pages, 1989/06

PNC-TJ4211-89-005.pdf:25.4MB

大型岩体を使用しての核種移行試験を実施するに当たり,既存の核種移行評価モデル及び核種移行試験について調査した。その結果をもとに,本研究で大型岩体試験を実施することの意義を示し,大型岩体を使用した試験内容,及び評価に使用するモデルについて検討した。大型岩体を使用した試験は,岩体内において核種の移行が選択的に発生する可能性のある割れ目面内での現象を対象としたものとすることが,最も好ましいと考えられ,この現象を把握する試験内容及び試験装置とした。評価に使用するモデルとしては,割れ目内核種移行現象を扱う2つのモデルについて検討しておくことが好ましいと考えられる。すなわち,1 移流-分散-マトリックス拡散モデル2 チャンネリング-マトリックス拡散モデルである。この2つのモデルにより大型岩体試験結果を評価し,どちらのモデルがより現象をとらえているかを確認することができる。また,モデルの有する問題点の抽出が可能となる。さらに,将来,割れ目系内核種移行を統計的に扱うことを目的として,次の水の流れ特性を把握するモデル概念について検討した。概念設計では,以上の検討をもとに,試験装置全体の概念図を作成した。一方,予察試験を通し,大型岩体中核種移行試験を実施するために必要な岩体サイズの大きさ,地下水のpH,Eh等の制御手法及び核種濃度分布測定手法について検討した。その結果,岩体サイズについては多孔質岩系である大谷石の場合10cm立方あれば,岩盤全体の平均的な透水係数を得ることができるが,結晶質岩系である稲田石の場合は,30cm立方でも平均的な透水係数を得ることができず,さらに大型の岩石を用いての透水試験を行う必要があることが分かった。また,pH,Eh等を制御するためにヒドラジンを用いて行ったが,pH,Ehを安定させるまでには少なくとも24時間グローブボックス内で放置しておく必要があることが分かった。また,核種濃度分布からは岩石中の水みちをさらに調べることが核種移行現象を把握する上で必要であることが分かった。

報告書

EC地区における深部地質環境調査資料-地表物理探査(CSAMT法)-

片野 孝*

JNC TJ7440 2004-003, 165 Pages, 1988/02

JNC-TJ7440-2004-003.pdf:6.14MB

本資料は、既存の鉱床探査資料の中から、地表地質調査及び地表物理探査(CSAMT法)のデータ解析結果をとりまとめたものである。対象地区は岩手県北部にあたる。(契約先会社名および担当者名はマスキングする。)

論文

Temperature limitation of partially stabilized zirconia for the application of electrical insulators

大野 英雄; 長崎 正雅; 石山 孝; 片野 吉男; 勝田 博司

Journal of Nuclear Materials, 141-143, p.392 - 395, 1986/00

 被引用回数:3 パーセンタイル:40.89(Materials Science, Multidisciplinary)

高強度・高じん性セラミックスと言われる部分安定化ジルコニアを核融合炉用電気絶縁あるいはRF窓材料として使用する場合、高温での相変態が問題となる。本研究では、ZrO$$_{2}$$-Y$$_{2}$$O$$_{3}$$系及びZrO$$_{2}$$-MgO系部分安定化ジルコニアを様々な条件で作成し、その高温での相安定性を電気伝導度、X線及び中性子線回折、ならびにレザーラマン分光法で調べた。これらの結果、高温における相安定性は結晶粒径により大きく左右されることが明らかとなった。たとえば、3mol%Y$$_{2}$$O$$_{3}$$を含む部分安定化ジルコニアの場合、混合法で作成した焼結体(粒径5~10$$mu$$m)の使用上限温度は約700Kであるが、共沈法で作成した微細粒子粉末(粒径1$$mu$$m以下)焼結体は1300Kにおいても長時間安定性を示した。また、これらの材料の中性子およびイオン照射に伴う相安定性についてものべる。

口頭

GAMMA10及びJT-60Uにおける非等方速度分布に起因する波動の自発励起

市村 真*; 山口 裕資*; 佐藤 翔一*; 片野 誠*; 大内 敏昭*; 室 大志*; 関原 悠介*; 村上 達也*; 森山 伸一; 小林 貴之; et al.

no journal, , 

中性粒子入射や高周波により加熱されたイオン、また、核融合反応生成イオンの存在によるプラズマ中の速度空間非等方分布に起因する自発励起波動について、詳細な解析と各種磁場閉じ込め装置において観測される波動を比較し、その物理機構を明らかとして、高エネルギーイオン閉じ込めの改善等に貢献することを目的としている。今回、新たに核融合反応プロトンによるICEを初めて同定したこと、また、詳細なトロイダル方向波数の計測から核融合反応生成ヘリウム3イオンとトリトンに起因するICEが異なる波動励起であることを実験的に明らかにしたことを報告する。また、GAMMA10装置で観測されるアルベンイオンサイクロトロン波動との共通点議論することを考え、周辺部におけるトリトンの非等方速度分布形成をEPOCコードを用いて評価した。

口頭

JT-60UにおけるD-D反応生成プロトンに起因するICEの研究

佐藤 翔一*; 市村 真*; 山口 裕資*; 片野 誠*; 今井 康隆*; 村上 達也*; 三宅 勇一郎*; 横山 拓郎*; 森山 伸一; 小林 貴之; et al.

no journal, , 

JT-60Uで観測されるイオンサイクロトロン放射(ICE)のなかで、入射したDビームに起因するICE(D)と核反応生成(FP)イオンに起因するICEでは、トロイダル方向の波数が異なり、FPイオンによるICEは有限な波数を持つことがこれまでに観測されている。この性質を利用して、ICE(D)の2倍高調波と分離してICE(H)を同定した。ICE(H)が観測される条件を明らかにすることを目的として、実験条件の特定とEPOCコードを用いて軌道の計算をしている。

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