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論文

PCDFプロセス運転における査察手法の改善に係る施設者の貢献

清水 靖之; 牧野 理沙; 向 泰宣; 石山 港一; 栗田 勉; 中村 仁宣

第37回核物質管理学会日本支部年次大会論文集(CD-ROM), 9 Pages, 2017/02

核燃料サイクル工学研究所(JNC-1サイト)への統合保障措置(IS)アプローチは、2008年8月に適用され、核燃料物質転用の抑止力を高めるため、予め日程を設定した従来のIIVから短時間通告及び査察人工(PDI)削減を伴うランダム査察(RII)へ移行された。その後、再処理施設は潜在的安全リスク削減を目的に2014年4月からプルトニウム転換技術開発施設(PCDF)の運転の再開を決定した。これにより、原子力機構はRIIのスキームをPCDFのプロセス運転へ取り入れるため、査察官のPDI増加と探知確率の低減を伴わない新たなスキームを査察側へ提案し、協議等の結果、2014年3月からの導入に至った。PCDFにおける新たなスキームは、スケジュール査察(FDR)、リモートモニタリング、運転状態確認シートの改善、NRTAの導入及び適時性のある計量管理データ申告等により構成される。これにより、情報提供に係る施設者の負荷は若干増加したが、運転の実施とIS要求事項のバランスを図ることができ、適切な保障措置の実施及び2年間にわたる施設の安定運転に貢献することができた。

論文

Feasibility study of technology for Pu solution monitoring including FP; Composition research of high active liquid waste and radiation measurement results on the surface of cell

松木 拓也; 舛井 健司; 関根 恵; 谷川 聖史; 安田 猛; 蔦木 浩一; 石山 港一; 西田 直樹; 堀籠 和志; 向 泰宣; et al.

Proceedings of INMM 57th Annual Meeting (Internet), 9 Pages, 2016/07

東海再処理施設(TRP)では、高放射性廃液貯槽(HAW貯槽)で貯蔵している核分裂生成物(FP)を含んだ高放射性廃液(HALW)中に含まれるプルトニウム(Pu)量の監視を目的に新たな検出器の開発を2015年から2017年までの計画で進めている。これにより、HALW中のPu量をリアルタイムに監視することが可能となるため、国際原子力機関が長期課題として掲げている「より効果的・効率的な再処理施設の保障措置」に貢献することが可能となる。本計画の第1段階では、HALWから放出される放射線(中性子/$$gamma$$線)の強度及びエネルギーの調査として、HALWの$$gamma$$線スペクトル分析及びHAW貯槽が設置されているセル外壁での放射線測定を実施した。本論文では、検出器への適用の可能性のある$$^{238}$$Pu及び$$^{239}$$Pu由来の$$gamma$$線ピークの詳細及びセル外壁での放射線測定結果について報告する。

論文

Operator's contribution on the improvement of RII scheme against the process operation at PCDF

中村 仁宣; 清水 靖之; 牧野 理沙; 向 泰宣; 石山 港一; 栗田 勉; 池田 敦司*; 山口 勝弘*

Proceedings of INMM 57th Annual Meeting (Internet), 9 Pages, 2016/07

日本国の統合保障措置は2004年に、核燃料サイクル工学研究所(JNC-1)においては2008年より導入され、査察業務量の低減及び核物質転用に対する抑止効果を高めることを目的とし、従前の中間在庫検認(IIV)に代わり短時間通告ランダム査察(RII)が導入された。そのRII手法は運転停止中(インターキャンペーン)を想定して設計されたため、運転時は改訂が必要であった。原子力機構では再処理施設の潜在的な安全上のリスクを低減するため、2014年4月よりPCDFの運転(溶液からMOX粉末への転換)を決定したことから、運転と統合保障措置の要件を満足させる最適な査察手法の検討に着手し、検知確率を減らすことなく、査察業務量を増加させることのない新たな査察手法をIAEA及び規制庁に提案した。IAEA等との協議の結果、同提案は受け入れられ、2014年3月に導入することができた。新たな査察手法では、査察日を事前確定型への変更、推定量の核物質を低減、リモートモニタリングデータの提供の実施、運転状態確認査察の改善及び適時性をもった在庫申告等の改善を図った。その結果、在庫情報等の提供に係る業務量は若干増加したものの、統合保障措置における要件とPCDFの運転を両立させることができ、2年間の運転に対する保障措置の効果的かつ効率的な実施に貢献した。

論文

東海再処理施設におけるランダム査察導入後の施設者の経験

牧野 理沙; 石山 港一; 木村 隆志; 山崎 勝幸; 中村 仁宣; 池田 敦司*; 山口 勝弘*

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), 9 Pages, 2012/10

JNC-1サイト(東海再処理施設,MOX燃料施設等)への統合保障措置(IS)は、2008年8月に適用が開始された。これに伴い、核燃料物質の転用にかかわる抑止力を高める目的で、あらかじめ日程が設定された従来の中間在庫検認(IIV)から、短時間通告によるランダム査察(RII)への移行が行われた。東海再処理施設(再処理工場及びプルトニウム転換技術開発施設を含む)では、ISの要件を満足するため、リモートモニタリングを確立しRIIの円滑な導入に協力してきた。RIIの導入により、運転員の常時待機や短時間での在庫リストの申告の提出の必要性が生じたが、現在運転停止中の東海再処理施設では査察対応日数は従来のIIVに比べ約60%に削減された。本発表では東海再処理施設におけるランダム査察導入後に得られた効果並びにキャンペーン中のRIIに関する今後の課題について、施設者の観点から報告を行う。

論文

査察機器リモートモニタリング化における無線LAN技術の適用

石山 港一; 木村 隆志; 三浦 靖; 山口 勝弘*; 株木 俊英*

核物質管理学会(INMM)日本支部第32回年次大会論文集(インターネット), 8 Pages, 2011/11

東海再処理工場(TRP)における統合保障措置体制下の査察をサポートするため、IAEAはリモートモニタリング(RM)機能をTRPの使用済燃料貯蔵区域に設置されている査察機器(監視カメラ及びNDA装置)に利用することを提案した。TRPの使用済燃料貯蔵区域はデータ伝送のための既設のケーブルがなかったため、電話線設置と比較して低予算で設置することが可能な無線LANオプションが選択された。無線LANを用いたRMを導入するため、無線LAN機器(AP:アクセスポイント)及び外部アンテナを用いた通信、特に長期間連続通信に関しての可能性調査と通信試験がTRPによって実施された。その結果、無線LANは長期間通信するために十分な能力を有していることがわかり、その結果としてIAEAはそれぞれの査察機器にAP及び外部アンテナを設置し、RMに無線LAN技術が適用された。ここでは各試験の概要及びその結果について述べる。

論文

The Impact of advanced technologies on the efficiencies of safeguards and facility operations

Hoffheins, B.; 宮地 紀子; 浅野 隆; 長谷 竹晃; 石山 港一; 木村 隆志; 小谷 美樹

Proceedings of INMM 52nd Annual Meeting (CD-ROM), 10 Pages, 2011/07

日本の原子力平和利用について追加議定書やIAEAの拡大結論の結果に続き、査察の効率性を高め、申告の正確性と完全性を確かなものとするため、統合保障措置の適用に向けて、日本政府と施設運転者はIAEAとともに取り組んできた。これらの保障措置アプローチは、非立会のサーベイランスや非破壊分析測定,自動化された核物質計量,ソリューションモニタリングや遠隔監視のような先進的な技術の導入に依存するところが多い。これらの技術は、ランダム中間査察を可能にし、また、核物質計量と査察活動に必要な努力のレベルを低減化した。運転や査察のプロセスにおける先進的な技術の影響をより広範に理解することは、より良いシステム設計や既存システムの評価を支援する評価手法の開発に有用である。

口頭

ウラン脱硝塔の長期安定運転の阻害要因とその対策

村上 学; 大村 政美; 古川 伸一; 白土 陽治; 石山 港一

no journal, , 

再処理施設において精製されたウラン溶液は、ウラン脱硝塔で流動層を用いて脱硝しUO$$_{3}$$粉末としてウラン製品としている。脱硝塔は、約300$$^{circ}$$Cに加熱した状態で塔下部から流動層エアを供給し、塔内でUO$$_{3}$$粉末を流動させ、約1000(g/L)に濃縮したウラン溶液を噴霧ノズルによって霧状に噴霧している。脱硝塔において運転を阻害する要因の主な事象は、噴霧ノズルの詰りである。特に、脱硝塔へ供給するウラン溶液の供給量,濃度を高くするとノズル先端にウランの塊(ケーキング)が付着し、短期間でノズルの閉塞に至ってしまう。ウラン脱硝塔を安定に運転するためには、ケーキングによるノズルの詰りを防止する必要がある。東海再処理施設のウラン脱硝施設において、ウラン溶液濃度,供給量,噴霧エア量などをパラメータとして種々の試験を行い、ノズルに詰りが生じない運転条件を確立した。

口頭

東海再処理工場ウラン溶液蒸発缶の蒸発蒸気配管の腐食調査,1; 蒸発蒸気配管の腐食状況

山中 淳至; 佐藤 武彦; 中島 正義; 石山 港一; 内田 直樹; 角 洋貴; 大村 政美

no journal, , 

ウラン脱硝施設は硝酸ウラニル溶液を流動床により直接脱硝法でUO$$_{3}$$粉末に転換するための施設であり、ウラン溶液蒸発缶は、約400gU/Lの硝酸ウラン溶液(UNH)を約1000gU/Lまで蒸発濃縮し、ウラン脱硝塔に供給するための機器である。ウラン溶液蒸発缶(以下、蒸発缶)での蒸発濃縮に伴い発生した蒸発蒸気は、ウラン溶液蒸発缶の頂部に接続された蒸発蒸気配管を通り、気液分離器(以下、デミスタ)を経て蒸発缶凝縮器で凝縮され、洗浄塔へ送られる。今回、当該施設にて蒸発缶-デミスタ間の蒸発蒸気配管に著しい腐食が発生したため、当該配管の外観,内表面の観察及び肉厚測定等の腐食状況の調査を実施した。

口頭

東海再処理工場ウラン溶液蒸発缶の蒸発蒸気配管の腐食調査,2; 腐食原因とその再現性試験

村上 学; 佐藤 武彦; 中島 正義; 石山 港一; 内田 直樹; 角 洋貴; 大村 政美

no journal, , 

ウラン溶液蒸発缶の蒸発蒸気配管の腐食は、蒸発蒸気配管に断熱材が巻かれていたことから配管が高温状態に保たれていた結果、配管内表面において硝酸が濃縮され濃度が増加し、高温,高硝酸濃度の環境下でステンレス鋼に生じる過不働態腐食による粒界腐食が進行したためと考えられた。この推定原因を確認するため、蒸発蒸気配管を模擬したビーカ規模の試験を行い、配管内表面における硝酸の濃縮及び腐食速度を測定した。試験結果より、蒸発蒸気配管の腐食原因と考えた、「配管が断熱材により保温され高温に保たれていた結果、配管内表面において硝酸が濃縮され粒界腐食が進行した」ことが確認されたと考える。

口頭

Operator's experience in random interim inspection for reprocessing plant at JNC-1 site

石山 港一; 三浦 靖; 木村 隆志; 雛 哲郎; 小谷 美樹; 福原 純一; 山口 勝弘*; 池田 敦司*; 株木 俊英*

no journal, , 

JNC-1サイト(再処理センター,MOX燃料施設を含む計6施設)への統合保障措置適用は、2004年3月より日/IAEA間で検討が開始され、2008年8月に適用が開始された。JNC-1への統合保障措置の適用に伴い、転用の抑止効果を向上させる目的で、あらかじめ日時が設定されたうえで実施される従来の中間査察から、短期通告によるランダム査察へ移行した。再処理センターは保障措置上TRPとPCDFの2施設に分かれ、使用済燃料からMOX粉末にいたるまでの核物質に対する中間在庫検認(IIV)において、TRPでは5人日程度、PCDFでは7人日程度必要であったが、RIIにおいては短期通告でかつ一回2人日程度での実施を基本とする手順の議論を行った。査察の内容そのものの議論と平行して、査察側による計画設定のための情報を、どのような内容と頻度で提供するかなども議論された。RIIへの移行後、提供する情報処理に関する作業は増加したが、従来に比べて現場査察への施設対応者の人工は低減した。本件は東海再処理センター(TRP, PCDF)に対するRIIの手順開発並びに経験,効果について、施設者の観点から報告するものである。

口頭

Operator's experience on random inspection for reprocessing plant at JNC-1 site

石山 港一; 三浦 靖; 木村 隆志; 雛 哲郎; 小谷 美樹; 福原 純一; 山口 勝弘*; 池田 敦司*; 株木 俊英*

no journal, , 

JNC-1サイト(再処理施設,MOX燃料施設等6施設)への統合保障措置は、2004年3月より日/IAEA間で検討が開始され、2008年8月に適用が開始された。JNC-1への統合保障措置の適用に伴い、転用の抑止効果向上の目的で、あらかじめ日程が設定された従来の中間在庫査察(IIV)から、短期通告によるランダム査察(RII)へ移行した。東海再処理センターは保障措置上TRP(東海再処理施設)とPCDF(Pu転換技術開発施設)の2施設に分かれ、使用済燃料からMOX粉末にいたるまでの核物質に対するIIVにおいて、毎月、TRPでは5人日程度、PCDFでは7人日程度のIAEA査察官が必要であったが、RIIにおいては短期通告で1回2人日程度での実施を基本とする手順の議論を行った。査察手順の議論と平行して、査察側が査察計画を策定するための情報や透明性向上のための施設の運転情報などを、どのような内容と頻度で提供するかなども議論された。統合保障措置への移行後、従来に比べて、新規情報提供の処理作業が増加したものの、現場査察への施設対応者のマンパワーは低減した。本件は東海再処理センターに対するRIIの手順開発並びに経験,効果について、施設者の観点から報告するものである。

口頭

東海再処理工場(TRP)の核拡散抵抗性確立過程に関する考察

山村 修; 木村 隆志; 石山 港一

no journal, , 

現在世界の非核兵器国で民間再処理施設を保有する国はNPT加盟国では日本だけである。TRPは1977年ホット試験開始にあたって米国との交渉の中で、核拡散抵抗性を強く求められた。この過程を検証し今後の展開を論ずる。

口頭

Consideration on establishing process of proliferation resistance in Tokai Reprocessing Plant (TRP)

石山 港一; 山村 修

no journal, , 

TRPは、1975年にホット試験を開始し、約30数年間にわたり、安全・安定な再処理運転を行い、電力との役務契約として、1,116トンの使用済燃料(SF)の再処理を2006年春に完了し、現在MOX燃料の処理の開発に転じた。この間、Uranium(U), Plutonium(Pu)等の核物質の核拡散抵抗性技術の検証に努めてきた。その中心は核物質の計量管理と保障措置(SG)技術の確立と精度の向上である。まず計量管理・保障措置の技術開発の一環として、Pu溶液の在庫量が多い貯槽に対して、核物質の異常な拡散がないことの確認のため及び国際原子力機関(IAEA)の独立検認性の要求に応えるため、溶液測定モニタリングシステム(SMMS)が開発された。次に核物質の実在庫管理の適時性向上を図るための、NRTA(実時間計量管理)技術をIAEAとのフィールドテストで実証した。さらにTRPのこれまでの運転を通して、保障措置技術開発の成果、IAEAの査察に対する積極的な対応等により、透明性のある核物質管理が行われた実績が評価され、2008年再処理施設としては世界で初めて統合保障措置が適用され、従来の査察と比較して効率的な査察が行われるようになった。

口頭

FPを含むプルトニウム溶液モニタリング技術に関するフィジビリティスタディ; 概要と計画

関根 恵; 石山 港一; 中村 仁宣; 富川 裕文

no journal, , 

再処理施設には、核分裂生成物(FP)を含むプルトニウム(Pu)溶液や固体廃棄物が在庫及び保管廃棄物として保管されている。これらのFPを含むPuは高い放射線量のため接近が困難であり、直接的にPuの継続的な監視や検認を行う技術がない。そのため、原子力機構は核物質の透明性確保の観点から、FPを含むPu溶液を非破壊で継続的に測定・監視するための新しい技術開発を平成27年度より開始した。本技術は、再処理プロセス全体のPu濃度モニタリングへの適用が期待できる。本ポスター発表では、本研究の概要、今回試験対象とする東海再処理施設の高放射性廃液貯槽からの放射線特性に関するシミュレーションによる予備評価、今後の研究計画について報告する。なお、本技術開発は、文部科学省核セキュリティ補助金事業の一環として実施している。

口頭

FPを含むPu溶液のモニタリング技術に係る適用性調査研究,1; 概要

関根 恵; 鈴木 敏*; 松木 拓也; 蔦木 浩一; 谷川 聖史; 石山 港一; 中村 仁宣; 富川 裕文

no journal, , 

原子力機構は、再処理施設の効果的・効率的な保障措置のため、FPを含む高放射性溶液中のPuをモニタリングするための適用性調査研究を、米国エネルギー省(DOE)との共同研究として、東海再処理施設の高放射性廃液(HALW)を対象に実施している。第1段階では、簡便な方法で定性な評価が可能か確認するため、HALWの組成調査及びコンクリートセル外における放射線調査を実施した。第2段階では、セル内用放射線測定器の設計、検出器の設置位置の検討のため放射線輸送計算コードの計算モデルの最適化等に必要となるセル内の線量率を測定した。第3段階では、これまでの結果を基に設計・製作したセル内用放射線測定器を用いて測定可能な放射線を調査し、最終段階として、測定した放射線のPuモニタリングへ適用性を評価する。本発表においては、研究概要、セル外壁における放射線測定結果について報告する。

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