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田窪 勇作*; 高山 裕介; Idiart, A.*; 田中 達也*; 石田 圭輔*; 藤崎 淳*
Proceedings of 2022 International High Level Radioactive Waste Management Conference (IHLRWM 2022) (Internet), p.906 - 915, 2022/11
地層処分場の設計では、ベントナイト中のモンモリロナイトの熱変質による安全機能の低下を防止するため、ベントナイトが使用される緩衝材や埋め戻し材の温度を100度以下に抑えることが一般的な設計要件となっており、これまでの設計検討では、熱伝導解析を用いて緩衝材温度が100度未満となることが確認されてきた。しかし、ベントナイトの状態の不確実性や人工バリア材料間の隙間などの施工上の不確実性などといった緩衝材温度を上昇させる可能性がある要因については考慮できておらず、評価をより現実的にするにはこれら不確実性の影響を考慮する必要がある。そこで本研究では、より現実的かつ100度以上の温度環境も含めた緩衝材の状態評価を行うための解析モデルの開発を開始した。また本研究では、処分場環境の不均一性に起因した緩衝材の状態変遷の不確実性も含めた予測評価を行うことを目指している。本稿では、100度以上の高温域も含めたTHMC連成解析モデルの段階的開発プロセスの概要を紹介するとともに、緩衝材の状態変遷の不確実性を定量化するために実施したTH連成現象を支配するパラメータの調査及びそのパラメータの不確実性を考慮した既存のTH連成解析技術の適用性の確認の試行結果について報告する。
矢野 緑里; 伊藤 貴之*; 田中 裕介*; 松岡 大祐*; 荒木 文明*; Czauderna, T.*; Stephens, K.*
Proceedings of Joint International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications + Monte Carlo 2020 (SNA + MC 2020), p.201 - 208, 2020/10
気候モデルの調整には複雑な過程が必要なため、可視化を用いた分析は気候モデルやそのモデルの変数、出力結果を評価・理解する上で重要な役割を果たす。仮想現実(VR)技術は3次元可視化に効果的であり、近年、よりさまざまな科学データの可視化分析に用いられている。しかし、ユーザーの操作方法や観察対象の形状の特徴によってはVR空間の利点をうまく活用できない状況がある。そこで、そうした状況を解決するために画像ベースの視点選択手法を提案し、モード水領域の形状をもとにシミュレーションと観測の海洋状態の差異を把握することを目指す。この視点選択では、シミュレーションデータと観測データから抽出したモード水領域の形状を比較するときの評価基準を考慮している。本論文では、この視点選択手法を2種類の形状比較事例に適用し、比較形状の類似度合いについて考察した。
大橋 裕介; 田中 祥雄; 綱嶋 康倫; 池田 泰久*
Journal of Nuclear Science and Technology, 54(3), p.382 - 390, 2017/03
被引用回数：9 パーセンタイル：61.27(Nuclear Science & Technology)金属廃棄物の除染廃液から鉄を含んだスラッジが発生している。これらからウランを回収する方法として、
-2-pyrrolidone (NCP)を沈澱剤として用いた方法を検討した。その結果、スラッジを溶解した硝酸溶液からのウラン沈澱率はモル比[NCP]/[U(VI)]=20の条件で97.7%であった。また、Fe, Al, F
, SO
の沈澱率は1%以下であり、選択的にウランが沈澱することが分かった。また、沈殿物のか焼物中のU, Fe, Al, F, Sの含有率はいずれもウラン転換原料に求められる基準を満たしており、本手法はスラッジから純度の高いウランを効率的に得られる方法として適用が期待できる。
大橋 裕介; 原田 雅幸*; 浅沼 徳子*; 安藤 詞音; 田中 祥雄; 池田 泰久*
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 311(1), p.491 - 502, 2017/01
被引用回数：1 パーセンタイル：10.62(Chemistry, Analytical)ウランを含んだ廃棄物からのウラン回収法として、ポリビニルポリピロリドン(PVPP)吸着材の適用性を確認するため、ウラン廃棄物を溶解した塩酸溶液からの金属イオンのPVPPへの吸着及び溶離挙動を確認した。その結果、Na(I)及びAl(III)が高い濃度で存在しても、U(VI)種は選択的にPVPPに吸着されることが分かった。吸着したU(VI)種は純水によってPVPPから選択的に溶離し、溶離液から不純物含有量の少ないウランが得られた。これらの結果から、PVPP吸着材はウラン廃棄物処理への適用が期待できる。
大橋 裕介; 浅沼 徳子*; 原田 雅幸*; 田中 祥雄; 池田 泰久*
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 309(2), p.627 - 636, 2016/08
被引用回数：7 パーセンタイル：55.03(Chemistry, Analytical)ウランを含有する廃棄物からのウラン回収法として、常温で液体である尿素-コリンクロリド共晶物を用いた電解析出法を提案した。焼結アルミナ及び使用済みNaF吸着材中のウランは92%以上が選択的に共晶物に溶解した。共晶物のサイクリックボルタモグラム測定の結果、-0.7V付近にU(VI)の還元ピークが見られ、-1.5Vでの定電位電解の結果、カソード炭素電極にウラン析出物が生成された。この結果から、尿素-コリンクロリド共晶物はウラン廃棄物からのウラン回収に効果的な媒体であることを確認した。
川村 英之; 小林 卓也; 西川 史朗*; 石川 洋一*; 碓氷 典久*; 蒲地 政文*; 麻生 紀子*; 田中 裕介*; 淡路 敏之*
Global Environmental Research (Internet), 18(1), p.81 - 96, 2014/09
2011年3月11日に発生した東日本大震災の津波により東北地方から北太平洋へ流出した洋上漂流物に関して、北太平洋における分布を再現・予報するため、漂流シミュレーションを実施した。その結果、洋上漂流物は最初は黒潮続流と西風により主に東に流されながら、海洋の渦と大気擾乱により南北方向にも広がったと示唆された。浮遊性の高い洋上漂流物は、海流よりも海上風の影響をより強く受けて北太平洋上に広がり、2011年の秋頃には北アメリカ大陸西岸に到着したと考えられる。北アメリカ大陸周辺の洋上漂流物は大気圧の季節変動の影響を受けて広がったことが示唆された。また、予報シミュレーションにより、北アメリカ大陸からフィリピン諸島にかけて、洋上漂流物が帯状に広がることが予報された。
大橋 裕介; 野村 光生; 綱嶋 康倫; 安藤 詞音; 杉杖 典岳; 池田 泰久*; 田中 祥雄
Journal of Nuclear Science and Technology, 51(2), p.251 - 265, 2014/02
被引用回数：9 パーセンタイル：53.31(Nuclear Science & Technology)人形峠環境技術センターにおけるウランの転換技術開発によって、ウランを含んだスラッジ状廃棄物が発生している。これらのうち、珪藻土及びCaF
中和沈澱物からウランを回収するプロセスとして、塩酸を用いた湿式プロセスを提案した。中和沈澱物を溶解した塩酸溶液中の異なるpH領域における溶存種の存在比を化学平衡計算によって検討し、回収したウラン中のフッ素量について実験値と比較した。回収したウランへのフッ素の混入量は溶液中のアルミニウム濃度の増加によって減少することを確認した。珪藻土については、ウランが選択的に回収可能であることがわかった。回収したウランは、pHの増加とともに粒径が小さくなり、ウラン回収後の廃液から発生する中和沈澱物のウラン濃度は1Bq/gを下回った。
大橋 裕介; 綱嶋 康倫; 田中 祥雄; 杉杖 典岳
Proceedings of 5th International Conference and Exhibition on Decommissioning Challenges; Industrial Reality and Prospects (CD-ROM), 10 Pages, 2013/04
人形峠環境技術センターでは、転換技術開発で発生した1500トンのスラッジ類、吸着剤を保管している。これらについて、塩酸で溶解し、溶液中のウランを過酸化ウランとして回収し、そのウランの不純物量,ウラン含有量について、転換原料としてのイエローケーキの基準(ASTM)と比較した。その結果、低いpH条件に設定することにより、条件を満たす高純度のウランを回収できることを確認した。また、溶液中に残存している微量のウランはキレート樹脂で除去し、後の工程で発生した中和沈澱物のウラン濃度を低下させた。中和沈澱物中のアルミニウムについては、水酸化ナトリウムによって選択的に溶解し、回収可能であることを確認した。
中里 智治*; 古川 裕介*; 田中 桃子; 巽 敏博*; 錦野 将元; 山谷 寛*; 永島 圭介; 木村 豊秋*; 村上 英利*; 斎藤 繁喜*; et al.
Journal of Crystal Growth, 311(3), p.875 - 877, 2009/01
被引用回数：24 パーセンタイル：86.17(Crystallography)水熱合成法により成長させた酸化亜鉛の、ニッケル様銀X線レーザー励起による発光の温度依存性を評価した。室温では発光のピーク386nm, 半値全幅15nmであったが、結晶の温度を25Kまで冷却するにつれて発光は短波長シフトし、波長幅も狭くなった。105Kでのストリーク像は寿命0.88nsと2.7nsの2成分で表すことができた。この発光寿命はリソグラフィーに関連した応用研究に用いるのに適切であり、ナノ秒程度の時間幅を持つレーザープラズマEUV光源の評価を行うのに十分な時間スケールである。
田中 桃子; 古川 裕介*; 中里 智治*; 巽 敏博*; 村上 英利*; 清水 俊彦*; 猿倉 信彦*; 錦野 将元; 河内 哲哉; 鏡谷 勇二*; et al.
X-Ray Lasers 2008; Springer Proceedings in Physics, Vol.130, p.501 - 505, 2009/00
本研究では、ZnOとGaNの単結晶について波長13.9nmのX線レーザー励起による時間分解発光計測を行い、UV励起の場合と比較し、EUV用シンチレーション物質としての評価を行った。ZnOに関しては、380nm付近に寿命3ns程度のエキシトン由来の発光が観測され、この振る舞いはUV励起の場合と同様であった。この波長領域の発光は利用が比較的容易であり、シンチレーターとして有用であることを示している。一方GaNに関しては、ZnOと比べて発光寿命が長くまたEUV励起とUV励起で発光の時間減衰が異なることがわかった。このことから、EUV用シンチレーターとしてはZnOの方が理想的であるといえる。また、X線レーザーがEUVを光源とする次世代リソグラフィーの周辺物質の評価などに有用であることが示された。
古川 裕介*; 田中 桃子; 村上 英利*; 斎藤 繁喜*; 猿倉 信彦*; 錦野 将元; 山谷 寛; 西村 博明*; 三間 圀興*; 鏡谷 勇二*; et al.
レーザー研究, 36(APLS), p.1028 - 1030, 2008/12
EUV領域の光学技術は、この波長領域の光が次世代リソグラフィーの光源として有望であることから盛んに研究されている。短パルス、高輝度のEUVレーザーはこの波長領域の物性研究を推進するのに適した光源である。ここでは、13.9nmのニッケル様銀EUV線レーザーを励起光源として用い、酸化亜鉛のシンチレーション特性について計測した結果を報告する。計測は、試料にEUVレーザーパルスを照射し、分光ストリークカメラを用いて発光の時間分解分光計測を行った。その結果、発光寿命3ns、中心波長380nm発光が観測され、酸化亜鉛がEUV用シンチレーターとして好適であることが見いだされた。
古川 裕介*; 田中 桃子; 中里 智治*; 巽 敏博*; 錦野 将元; 山谷 寛; 永島 圭介; 木村 豊秋; 村上 英利*; 斎藤 繁喜*; et al.
Journal of the Optical Society of America B, 25(7), p.B118 - B121, 2008/07
被引用回数：24 パーセンタイル：72.65(Optics)波長13.9nmのEUVレーザーを励起光源として用いた計測により、ZnOとGaNがこの波長領域で優れたシンチレーターであることが見いだされた。特に、ZnOは発光寿命が3nsと短く、380nm付近に明瞭な発光ピークを観測することができた。
田中 桃子; 古川 裕介*; 猿倉 信彦*
プラズマ・核融合学会誌, 84(7), p.443 - 445, 2008/07
軟X線レーザーは、パルス幅が数ピコ秒程度と短く高輝度であることから、時間分解発光計測などの励起光源として有用である。この研究では、波長13.9nmの軟X線レーザー励起と波長351nmの紫外レーザー励起の二つの場合について、ZnOからの発光を時間分解分光計測し、ZnOがEUV用シンチレーション物質として好適であることを見いだした。発光の時定数3nsは、パルス幅が数ナノ秒程度のレーザーを用いて発生されているEUVリソグラフィー用光源を用いた評価を行うのに十分な時間分解能である。また、今回の計測により、軟X線レーザーがEUVリソグラフィー用光学素子の評価や発光計測にも有用であることが見いだされた。
田中 桃子; 錦野 将元; 山谷 寛; 永島 圭介; 木村 豊秋; 古川 裕介*; 村上 英利*; 斎藤 繁喜*; 猿倉 信彦*; 西村 博明*; et al.
Applied Physics Letters, 91(23), p.231117_1 - 231117_3, 2007/12
被引用回数：52 パーセンタイル：84.56(Physics, Applied)短パルス極端紫外(EUV)レーザー光を用いてZnO結晶のEUV光に対する光応答を評価した。380nm付近のエキシトン発光の寿命は1.1nsであり、紫外励起の場合と同程度であった。この値は数ナノ秒程度の時間幅を持つEUVリソグラフィー用光源の評価を行うのに十分であり、ZnOがEUV領域までのシンチレーターとして有用であることを示している。
川島 裕介*; 長谷 純宏; 田中 淳
no journal, ,
近年、植物育種における新しい変異原としてイオンビームの利用が花卉をはじめ、果樹,野菜などに広まり、成果がみられつつある。しかし、きのこ類においては紫外線や
線を変異原として報告は幾つかみられるものの、イオンビームを照射した例はシイタケにおける報告のみである。きのこ類の生産は群馬県などの中山間地域の主要な産業の一つであるが、大手企業の参入,消費者ニーズの多様化,輸入量の増加などによりきびしい状況にある。中産間地域のきのこ産業の活性化に寄与するため、イオンビームを利用してきのこ類の新品種の開発を試みた。炭素イオンを照射したヒラタケの胞子の発芽率は400
500Gyにかけて急激に低下し、600Gy以上では発芽しなかった。照射した菌糸体の伸張量も線量に対応して低下し、700Gy以上では伸長は認められなかった。照射した菌糸体由来の子実体の中には、生育する方向が一定ではないものや菌傘が漏斗状になり菌柄が太くなるものが認められた。これらの結果から、イオンビーム照射によりきのこ類で突然変異体が得られることが示された。
古川 裕介*; 村上 英利*; 猿倉 信彦*; 田中 桃子; 錦野 将元; 永島 圭介; 木村 豊秋; 山谷 寛; 吉川 彰*; 福田 承生*
no journal, ,
ニッケル様銀のX線レーザー(波長13.9nm)を励起光源として、ZnO結晶の時間分解発光計測を行った。その結果、紫外光(波長350nm)で励起した場合と同様、波長380nm付近の発光で発光寿命3ns以下であることから、この物質がEUV領域におけるシンチレーション物質として有用であることが見いだされた。
田中 桃子; 古川 裕介*; 村上 英利*; 猿倉 信彦*; 錦野 将元; 永島 圭介; 木村 豊秋; 山谷 寛; 吉川 彰*; 福田 承生*
no journal, ,
波長13.9nmのニッケル様銀X線レーザーを励起光源としてZnO結晶の時間分解発光計測を行い、波長380nm付近の発光で発光寿命3nm以下という結果を得た。この結果は紫外光(波長350nm)励起による発光計測の結果と同じであり、発光寿命も短いことから、この物質がEUV領域でのシンチレーション物質として有用であることを示している。
古川 裕介*; 村上 英利*; 斎藤 繁喜*; 猿倉 信彦*; 西村 博明*; 三間 圀興*; 田中 桃子; 錦野 将元; 山谷 寛; 永島 圭介; et al.
no journal, ,
酸化亜鉛(ZnO)は紫外領域での次世代発光材料として注目されている。本研究では、短パルス極端紫外(EUV)レーザー光を用いてZnO結晶のEUV光に対する光応答を評価した。真空チャンバー内に置いたZnO結晶にEUVレーザー光(
=13.9nm)を照射し、ZnOからの発光スペクトルと時間プロファイルを、分光器を組合せたストリークカメラを用いて測定した。UVレーザー光(=351nm)によって励起した場合のZnOからの発光スペクトルとその時間プロファイルについても同じ測定条件の下で測定した。EUVレーザー励起の発光寿命は、2.6nsであり、UVレーザー励起の場合は2.8nsであった。このEUVレーザー光とUVレーザー光に対するZnOの一様な光応答は、ZnOがUV領域からEUV領域までのシンチレーターとして有用であることを示している。
猿倉 信彦*; 古川 裕介*; 村上 英利*; 斎藤 繁喜*; 西村 博明*; 三間 圀興*; 田中 桃子; 錦野 将元; 山谷 寛; 永島 圭介; et al.
no journal, ,
EUV領域の光学技術は、この波長領域の光が次世代リソグラフィーの光源として有望であることから盛んに研究されている。短パルス,高輝度のEUVレーザーはこの波長領域の物性研究を推進するのに適した光源である。ここでは、13.9nmのEUVレーザーを用いて酸化亜鉛,窒化ガリウムのシンチレーション特性について計測した結果を報告する。計測は、試料にEUVレーザーパルスを照射し、分光ストリークカメラを用いて発光の時間分解分光計測を行った。その結果、酸化亜鉛で発光寿命3ns,中心波長380nm,窒化ガリウムで発光寿命5ns,中心波長370nmの発光が観測され、酸化亜鉛がEUV用シンチレーターとして好適であることが見いだされた。
綱嶋 康倫; 島崎 雅夫; 大橋 裕介; 田中 祥雄; 野村 光生
no journal, ,
ウラン製錬転換プラントやウラン濃縮プラントの操業廃棄物である澱物類については、有害物であるフッ素を多く含むため、セメント固化して廃棄体とする場合、フッ素の溶出が課題となっている。また澱物類は、硫酸カルシウムも多く含んでいるため、エトリンガイドの過剰生成による廃棄体の膨張も懸念されている。本件では、フッ素を多く含む澱物類をセメント固化した場合の固化・溶出特性を確認するとともに、フッ素の溶出や膨張を抑制する方法として酸化マグネシウム系固化材を用いた澱物類の固化・溶出試験結果を報告する。
