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論文

Experimental study of Gamow-Teller transitions via the high-energy-resolution $$^{18}$$O($$^3$$He,$$t$$)$$^{18}$$F reaction; Identification of the low-energy "super" -Gamow-Teller state

藤田 浩彦*; 藤田 佳孝*; 宇都野 穣; 吉田 賢市*; 足立 竜也*; Algora, A.*; Csatl$'o$s, M.*; Deaven, J. M.*; Estevez-Aguado, E.*; Guess, C. J.*; et al.

Physical Review C, 100(3), p.034618_1 - 034618_13, 2019/09

AA2019-0318.pdf:1.1MB

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.100.034618
 被引用回数：12 パーセンタイル：77.09(Physics, Nuclear)

大阪大学のリングサイクロトロンにて$$^{18}$$O($$^3$$He,$$t$$)$$^{18}$$F反応実験を行い、その荷電交換反応の断面積から、$$^{18}textrm{O}to^{18}textrm{F}$$のガモフテラー遷移分布$$B(textrm{GT})$$の励起エネルギー分布を測定した。その結果、$$^{18}$$Fの基底状態への$$B(textrm{GT})$$が3.1と非常に大きく、その他の励起状態への遷移強度は小さいことがわかった。この実験結果を大規模殻模型計算や乱雑位相近似計算と比較し、基底状態への強い遷移が理論計算によってよく説明されることがわかった。

論文

Analysis of transport behaviors of cesium and iodine in VERDON-2 experiment for chemical model validation

塩津 弘之; 伊藤 裕人*; 石川 淳; 杉山 智之; 丸山 結

Proceedings of 11th Korea-Japan Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety (NTHAS-11) (Internet), 6 Pages, 2018/11

The VERDON-2 experiment for FPs transport in steam environment was analyzed with the mechanistic FPs transport code incorporating thermodynamic chemical equilibrium model in order to assess its predictive capability for transport behavior of key FPs, especially for highly volatile FPs such as Cs and I. The present analysis reproduced well the Cs deposition profile obtained from the experiment, which revealed that Cs was transported as CsOH in early phase of FP release from fuel, and then formed Cs$$_{2}$$MoO$$_{4}$$ after increasing Mo release. On the other hand, the deposition peak of I was predicted to appear at 720 K, which was significantly higher than the experimental result at 600 K. This discrepancy was potentially caused by the following two points: lack of the other stable species in thermodynamics database for thermodynamic chemical equilibrium model, or failure of chemical equilibrium assumption for iodide species.

論文

Evaluation of chemical speciation of iodine and cesium considering fission product chemistry in reactor coolant system

石川 淳; Zheng, X.; 塩津 弘之; 杉山 智之; 丸山 結

Proceedings of Asian Symposium on Risk Assessment and Management 2018 (ASRAM 2018) (USB Flash Drive), 6 Pages, 2018/10

Japan Atomic Energy Agency is pursuing the development and application of the methodologies on fission product (FP) chemistry for source term analysis by using integrated severe accident analysis code THALES2/KICHE. Generally, specific chemical forms of iodine and cesium such as cesium iodide (CsI) and cesium hydroxide (CsOH) were assumed in the source term analysis for light water reactors using an integrated severe accident analysis code. The accident at the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Station leads possible chemical effects of B$$_{4}$$C control materials and atmosphere on chemical speciation of iodine and cesium such as cesium metaborate (CsBO$$_{2}$$) and hydrogen iodide (HI). The difference of chemical speciation affects not only the FP behavior in the reactor coolant system (RCS) and transport to containment but also pH value of the suppression pool water in the containment. The pH value is one of the influential factors on the release of gaseous iodine (I$$_{2}$$ and organic iodine) from containment liquid phase. In the present study, the improvement of the THALES2/KICHE code in terms of FP chemistry in RCS was performed and applied to source term analysis for severe accidents at a boil water reactor with Mark-I containment vessel. This paper discusses the chemical speciation of iodine and cesium, and FP behavior and transport to containment.

論文

Influence of chemical speciation in reactor cooling system on pH of suppression pool during BWR severe accident

塩津 弘之; 石川 淳; 杉山 智之; 丸山 結

Journal of Nuclear Science and Technology, 55(4), p.363 - 373, 2018/04

https://doi.org/10.1080/00223131.2017.1403381
 被引用回数：6 パーセンタイル：52.79(Nuclear Science & Technology)

The influences of chemical speciation for Cs-I-Te-Mo-Sn-B-C-O-H system, simulating a state in the reactor cooling system (RCS) of BWR, on pH of the suppression chamber (S/C) water pool were analytically investigated with PHREEQC code. Major conditions were chosen on the basis of the outputs from a BWR severe accident analysis by THALES2 code and chemical thermodynamic analysis with VICTORIA2.0 code. The chemical thermodynamic analysis showed that the chemical speciation of important volatile FPs, Cs and I, was strongly influenced by Mo and B$$_{4}$$C control material. As a consequence, pH of the S/C water pool was predicted to range from approximately 6 to 10, depending on the fraction of volatile FPs transported from the RCS to the S/C water pool and the H$$_{2}$$/H$$_{2}$$O ratio associated with the oxygen potential. It was implied that the formation of volatile I species such as I$$_{2}$$ in the S/C water pool was larger by 3 orders at the lowest pH than that at the highest pH.

論文

Source term analysis considering B$$_{4}$$C/steel interaction and oxidation during severe accidents

石川 淳; 塩津 弘之; 杉山 智之; 丸山 結

Proceedings of 25th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-25) (CD-ROM), 7 Pages, 2017/07

The Japan Atomic Energy Agency (JAEA) is pursuing the development and application of the methodologies on fission product (FP) chemistry for source term analysis by using the integrated severe accident analysis code THALES2. In the present study, models for the eutectic interaction of boron carbide (B$$_{4}$$C) with steel and the B$$_{4}$$C oxidation were incorporated into THALES2 code and applied to the source term analyses for a boiling water reactor (BWR) with Mark-I containment vessel (CV). Two severe accident sequences with drywell (D/W) failure by overpressure initiated by loss of core coolant injection (TQUV sequence) and long-term station blackout (TB sequence) were selected as representative sequences. The analyses indicated that a much larger amount of species from the B$$_{4}$$C oxidation was produced in TB sequence than TQUV sequence. More than a half of carbon dioxide (CO$$_{2}$$) produced by the B$$_{4}$$C oxidation was predicted to dissolve into the water pool of the suppression chamber (S/C), which could largely influence pH of the water pool and consequent formation and release of volatile iodine species.

論文

Thermochemical analysis for cesium and iodine species and their impact on aqueous pH under severe accident conditions

塩津 弘之; 石川 淳; 丸山 結

Proceedings of 2015 International Workshop on Post-Fukushima Challenges on Severe Accident Mitigation and Research Collaboration (SAMRC 2015) (USB Flash Drive), 8 Pages, 2015/11

The effect of chemical species on solution pH in S/C pool was investigated on the basis of parametric analysis with the integral severe accident code, THALES2, after performing the thermochemical analysis for Cs-I-Mo-B-C-O-H systems under severe accident conditions of BWR. In the results of thermochemical calculation without B$$_{4}$$C oxidation, Cs mainly took a chemical species of Cs$$_{2}$$MoO$$_{4}$$(c, g) at oxidation condition and partially form CsOH(g) and Cs(g) above $$sim$$1500 K at the reducing condition owing to Mo reduction. In addition, B$$_{4}$$C oxidation resulted in formation of major Cs species of CsBO$$_{2}$$(g) above 1800 K at a wide range of H$$_{2}$$/H$$_{2}$$O ratio. However, Cs$$_{2}$$MoO$$_{4}$$(c) could be preferentially formed under a H$$_{2}$$O rich oxidizing condition with low concentration of B$$_{4}$$C below 1800 K. In case of I, although CsI was dominate species in various conditions, HI fraction was increased with increase of B$$_{4}$$C amount above 1500 K. Based on THALES2 analysis, 80$$sim$$90% of Cs was retain in S/C pool by large scrubbing effect, resulting in the change of apparent pH at each Cs and I species in range of 4.8$$sim$$8.0. Especially, the case with higher fraction of Cs$$_{2}$$MoO$$_{4}$$ and HI shows the lower pH, indicating importance of their fraction because of larger formation of volatile I species such as I$$_{2}$$ and CH$$_{3}$$I by the chemical reaction at lower pH.

論文

Parametric study for impact of in-vessel chemical forms of cesium and iodine on source term and pH of aqueous phase

塩津 弘之; 石川 淳; 丸山 結

Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 6 Pages, 2015/05

In order to evaluate the effect of chemical forms of Cs and I on source terms and solution pH in a severe accident of a BWR, parametric analysis was performed with an integral severe accident code, THALES2, developed by JAEA. In the present analysis, THALES2 code was modified to take into account CsOH, Cs$$_{2}$$MoO$$_{4}$$ and CsBO$$_{2}$$ as Cs chemical forms, and CsI and HI as I chemical forms. The severe accident sequence examined was similar to that occurred at unit 3 of the Fukushima Dai-ichi NPP. Due to the effective scrubbing, approximately 90% of the initial core inventory of Cs and I was predicted to be retained in the water pool of the suppression chamber, resulting in limited influence of Cs chemical form on Cs source term. On the other hand, the present analysis indicated that solution pH of the water pool was strongly affected by chemical forms of Cs and I. This outcome implies that chemical forms of Cs and I influence I source term since the formation of volatile I species such as I2 and organic iodine in the water pool depends strongly on solution pH.

報告書

J-PARCにおける情報セキュリティ脆弱性リスク管理システムの開発

石川 弘之; 舘 明宏; 村上 直*

JAEA-Technology 2011-030, 62 Pages, 2012/02

JAEA-Technology-2011-030.pdf:4.34MB

J-PARCでは、情報システムのセキュリティを維持するため、J-PARC情報セキュリティ脆弱性リスク管理システムを開発した。不正アクセスは、おおむねターゲットとなる機器の脆弱性を突いて行われるため、情報セキュリティ脆弱性検査を実施することは、極めて有効な手段のひとつである。しかし、単に脆弱性検査を実施するだけでは不十分である。本来はセキュリティ脆弱性検査を元に脆弱性対策が実施され、かつこれらが継続的に実施されることが重要である。この点に着目し、実際の脆弱性対策を実施する人自らが脆弱性に対するリスク管理を行い、脆弱性対策のPDCAサイクルを回す仕組みを整えた。

論文

J-PARCセンター基幹LANにおけるセキュリティ対策について

石川 弘之

平成22年度熊本大学総合技術研究会報告集(CD-ROM), 4 Pages, 2011/03

J-PARCセンターでは、イントラネット(J-PARCセンター基幹LAN)のセキュリティ対策のため、対策目的ごとに各種機器を導入し運用している。本稿では、これらの機器を用いた同センター基幹LANのセキュリティ対策への取組みと、中でも、F/Wにおける通信記録(ログ)を活用したセキュリティ対策の高度化利用(運用)を報告する。

口頭

Clinical application of Si/CdTe Compton imaging device

鈴木 義行*; 吉田 由香里*; 島田 博文*; 加藤 弘之*; 櫻井 英幸*; 河地 有木; 武田 伸一郎*; 石川 真之介*; 青野 博之*; 渡辺 伸*; et al.

no journal, , 

本研究は、現在開発を進めているSi/CdTeコンプトンカメラの医療への応用について検討したものである。本報告では、これまで開発を進めてきたプロトタイプ機を用い、ラットに投与した3核種($$^{111}$$In, $$^{131}$$I, $$^{64}$$Cu)のイメージング及びファントム実験結果について述べる。さらに、多核種同時イメージングによる新たな診断法及び微小な病変部位の精密診断法について述べるとともに、照射した重粒子イオンの体内位置のリアルタイムモニターによるがん治療の高精度化への期待と今後の臨床利用までの研究計画について述べる。

口頭

ソースターム及び液相pHに及ぼすセシウム及びヨウ素化学形の影響

塩津 弘之; 丸山 結; 石川 淳

no journal, , 

シビアアクシデント総合解析コードTHALES2を用い、燃料から放出されるセシウム及びヨウ素の化学形がセシウムのソースタームに与える影響を検討した。合わせて、揮発性ヨウ素の生成に多大な影響を及ぼす液相pHの変化を評価した。従来の研究を参考にして、セシウムの化学形としてCsOH, CsBO$$_{2}$$及びCs$$_{2}$$MoO$$_{4}$$、ヨウ素の化学形としてCsI及びHIを考慮した。解析の結果、セシウムの化学形はセシウムのソースタームに大きな影響を及ぼさないことが示唆された。また、化学組成によって、大量のヨウ素が溶解しているサプレッションチャンバーの液相pHが大きく低下し、ヨウ素のソースタームが増大する可能性があることがわかった。

口頭

Development and application of methodologies for source term analysis

丸山 結; 石川 淳; Zheng, X.; 城戸 健太朗; 松本 俊慶; 塩津 弘之; 伊藤 裕人; 玉置 等史

no journal, , 

An integral code system for severe accident analysis in light water reactors, THALES2/KICHE, has been developed at Japan Atomic Energy Agency (JAEA). The core melt progression and the transportation of radioactive materials within reactor coolant system (RCS) and containment vessel (CV) are analyzed with THALES2 code in conjunction with KICHE code for the iodine reaction kinetics in aqueous phase. The applications of THALES2/KICHE code have been made in various analytical studies for severe accident progression, including analyses for the accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (1F) in order to obtain technical knowledge on the source term into the environment and the core damage state.

口頭

VICTORIAコードを用いたB$$_{4}$$C制御材のFP化学に与える影響に関する解析

塩津 弘之; 石川 淳; 丸山 結

no journal, , 

熱化学平衡計算が可能なシビアアクシデント時放射性物質移行挙動解析コードVICTORIAにB$$_{4}$$Cに関連する化学種及びそれらの熱化学データを追加し、原子炉冷却系内におけるFP(Cs及びI)の化学形や移行挙動に与えるB$$_{4}$$C制御材の影響を解析した。解析の結果、B$$_{4}$$Cが存在する系の場合、より安定なCsの化学形であるCsBO$$_{2}$$の生成に伴い、B$$_{4}$$Cが存在しない系において支配的であったCsOH及びCs$$_{2}$$MoO$$_{4}$$の生成割合が減少することが示された。Iの化学種に関しては、高温領域においてCsIの生成割合が減少するとともにHIの有意が見られた。

口頭

ソースターム評価手法の高度化に向けたFP化学挙動の評価,2; Cs及びIの再蒸発挙動に与えるBの影響に係わる解析的検討

塩津 弘之; 石川 淳; 伊藤 裕人; 杉山 智之; 丸山 結

no journal, , 

Cs及びIの再蒸発挙動に与えるBの影響評価実験を対象とした熱力学平衡計算に基づいた解析により、コードの予測性能評価並びにB$$_{2}$$O$$_{3}$$存在下でのCs及びIの再蒸発に係る化学反応機構の検討を行い、B蒸気種によってI移行が促進されることを解析的に示した。

口頭

シビアアクシデントにおけるCs及びIの化学挙動評価手法に関する検討

塩津 弘之; 伊藤 裕人*; 石川 淳; 杉山 智之; 丸山 結

no journal, , 

照射済み燃料からのFP放出・移行挙動実験であるVERDON-2実験について化学平衡を仮定するFP移行挙動評価コードVICTORIA2.0による解析を実施し、平衡論によりCs化学挙動を定性的に評価できることを明らかにした。一方でIはその移行量を過小評価しており、手法に課題があることが示された。

口頭

原子炉冷却系内FP化学を考慮したソースターム解析手法の構築

石川 淳; Zheng, X.; 塩津 弘之; 杉山 智之

no journal, , 

熱化学平衡計算コードCHEMKEqによる多ケース解析結果からなるデータベースと代替統計モデル(K近傍法)を活用したFP化学平衡組成計算モデルを構築し、シビアアクシデント総合解析コードTHALES2に導入した。BWRプラントのシビアアクシデント解析に適用した結果、従来評価では、工学的判断によりセシウム及びヨウ素の化学種としてCsI及びCsOHと仮定していたが、RCS内FP化学を考慮することによりCsI, CsBO$$_{2}$$やCs$$_{2}$$MoO$$_{4}$$の化学形として格納容器へ移行する可能性が示された。

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