Research on improvement of HTGR core power-density, 4; Feasibility study for a reactor core

沖田 将一朗; 水田 直紀; 高松 邦吉; 後藤 実; 吉田 克己*; 西村 洋亮*; 岡本 孝司*

Proceedings of 30th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE30) (Internet), 10 Pages, 2023/05

Adoption of SiC-matrix fuel elements in future pin-in-block type HTGR designs will enhance oxidation resistance of the fuel element in the event of the air ingress accident, one of the most worrisome accidents in HTGRs. This would eliminate the need for the graphite sleeves used in the current pin-in-block type HTGR designs and enable high power density core designs with sleeveless and direct coolable fuel structure. Such a concept itself has been suggested by Japan Atomic Energy Agency (JAEA) in the past. However, JAEA has not yet demonstrated the feasibility for a core design with the SiC-matrix fuel elements. The present work is intended to demonstrate the feasibility for a new core design upgraded from an existing conceptual core design, called HTR50S, with 50 MW thermal power and reactor outlet temperature of 750C. The new core design uses SiC-matrix fuel elements and increases the reactor power density to 1.2 times higher than the original HTR50S design. The feasibility is determined by whether the core satisfies the target values in nuclear and thermal-hydraulic designs by performing burn-up calculation with the whole core model and fuel temperature calculations. The calculation results showed that the new core design satisfied these target values on the reactor shutdown margin, the temperature coefficient of reactivity, and the maximum fuel temperature during normal operation.

New precise measurements of muonium hyperfine structure at J-PARC MUSE

Strasser, P.*; 阿部 充志*; 青木 正治*; Choi, S.*; 深尾 祥紀*; 東 芳隆*; 樋口 嵩*; 飯沼 裕美*; 池戸 豊*; 石田 勝彦*; et al.

EPJ Web of Conferences, 198, p.00003_1 - 00003_8, 2019/01

https://doi.org/10.1051/epjconf/201919800003

High precision measurements of the ground state hyperfine structure (HFS) of muonium is a stringent tool for testing bound-state quantum electrodynamics (QED) theory, determining fundamental constants of the muon magnetic moment and mass, and searches for new physics. Muonium is the most suitable system to test QED because both theoretical and experimental values can be precisely determined. Previous measurements were performed decades ago at LAMPF with uncertainties mostly dominated by statistical errors. At the J-PARC Muon Science Facility (MUSE), the MuSEUM collaboration is planning complementary measurements of muonium HFS both at zero and high magnetic field. The new high-intensity muon beam that will soon be available at H-Line will provide an opportunity to improve the precision of these measurements by one order of magnitude. An overview of the different aspects of these new muonium HFS measurements, the current status of the preparation for high-field measurements, and the latest results at zero field are presented.

Comparison of the mutation inducing effect between ion beams and -rays; Guineagrass and sorghum

中川 仁*; 稲福 正史*; 草場 信*; 山口 博康*; 森下 敏和*; 森田 竜平*; 西村 実*; Hoeman, S.*; 横田 裕一郎; 長谷 純宏; et al.

JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 72, 2008/03

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Review-2007-060.pdf

アポミクシス四倍体ギニアグラス( Jacq.)と二倍体有性ソルガム( (L.) Moench.)野種子に線及び炭素イオンビームを照射し、突然変異体取得のための最適線量を決定するために、照射当代の発芽率,生存率並びに稔性を調べた。ギニアグラス(品種名ナツユタカ)の線での50%致死線量は600から800Gy、炭素イオンビームでの50%致死線量は40から50Gyであると見積もられた。また、炭素イオンビームでの50%不稔線量は50から60Gyであった。ソルガム(品種名Zhengzu及びDurra)の線での50%致死線量は350から500Gy、炭素イオンビームでの50%致死線量は30から60Gyであると見積もられた。これらのデータは、アポミクシス遺伝子の影響解析のためのギニアグラス変異体作出及びバイオ燃料生産のためのソルガム変異体の作出に有用な知見を提供する。

Comparison of the mutation inducing effect between ion beams and ray

森田 竜平*; 森下 敏和*; 中川 仁*; 西村 実*; 山口 博康*; 横田 裕一郎; 長谷 純宏; 田中 淳

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 78, 2007/02

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Review-2006-042.pdf

イオンビームは新しい変異原としてさまざまな植物で利用されている。しかし、イオンビームで誘発される変異については、シロイヌナズナ以外の植物では情報が乏しい。本研究では、イネでイオンビーム照射により誘発される突然変異を明らかにし、線と比較する目的で、イネのwaxy突然変異体をスクリーニングし、突然変異の解析を行った。炭素イオンビームと線を照射したイネ品種「日本晴」と「ひとめぼれ」について、玄米の外観とヨウ化カリウム染色を指標にして、waxy突然変異体を取得した。取得した突然変異体の変異の種類について、DNA配列解読とPCR増幅法で解析した結果、シロイヌナズナで報告されているような、炭素イオンビーム照射による点様突然変異とrearrangementがイネでも生じていることが明らかになった。

Transmissible and nontransmissible mutations induced by irradiating pollen with -rays and carbon ions

内藤 健*; 草場 信*; 鹿園 直哉; 高野 敏弥*; 田中 淳; 谷坂 隆俊*; 西村 実*

Genetics, 169(2), p.881 - 889, 2005/02

https://doi.org/10.1534/genetics.104.033654

放射線による突然変異の分子メカニズムを明らかにするため、シロイヌナズナの花粉に線とイオンビームを照射し、それを交配することで後代における変異を追跡した。本実験系は、片親の花粉に照射することで、通常では致死になるような染色体異常も検出できる。分子マーカーを用いた欠失サイズの推定の結果、線照射によるDNA変異の多くは2Mbにも及ぶ巨大な欠失であり、点様の突然変異は1割以下でしかなかった。このことは、線は点様変異誘発が多いという従来の考え方とは異なる結果である。LETが大きい炭素イオンビームにおいても2Mb以上の巨大な欠失が多く観察されたが、そのうち幾つかは致死にならない染色体異常が観察され、線とイオンビームの差異を示唆するものかも知れず、今後のさらなる検討が待たれる。

Investigation of sample plan for safeguards verification activities

西村 秀夫; 猪川 浩次; 平田 実穂; 浅井 三郎*; 広瀬 研吉*

Nuclear Safeguards Technology,Vol.2, p.317 - 330, 1983/00

保障措置の目的を達成するために査察当局が定めるべき試料収去計画はあらゆる転用戦略に対して所定の検知力を持ちかつ必要とされる査察業務量を最小限にとどめるものであることが要請される。測定手法として従来通り非破壊検査法によるアトリビュート測定および被壊検査法によるバリアブル測定を仮定する。従来これら両測定用の収去試料数は大量欠陥による転用に対抗するものとして前者に対し、中量および少量欠陥による転用に対抗するものとして後者に対して求められた。J.Sanbornは中量欠陥による転用に対抗するため両測定の検知力を利用することを提案したが著者達はこれをさらに発展させアトリビュート測定に対しても分散検定および差の検定を導入することにより検知力を最大にすることにより対応するバリアブル測定用試料数を最小とする理論を導出した。またこの理論に対応する査察検認手続きを提案した。低濃縮ウラン加工施設に適用した結果収去試料数を大幅に軽減し得ることが判明した。

Effects of the Used Calculation Method and Cross-Section Set Upon Safety Physics Parameters of a Gas-Cooled Fast Breeder Reactor

猪川 浩次; 吉田 弘幸; 西村 秀夫; 飯島 進; 大杉 俊隆; 平田 実穂

JAERI-M 6729, 36 Pages, 1976/10

JAERI-M-6729.pdf:0.8MB

計算手法および炉定数セットとして異ったものを用いた場合に、それがガス冷却高速炉の炉物理パラメータにどのような影響をもたらすか、について定量的検討を行なったものである。計算対象として、ピン型燃料のGBR-4を選び、計算手法としては通常拡散計算、衝突確率法による計算およびモンテカルロ計算を採り、炉定数としてはJAERI-FAST-V2、およびRCBN-V3を用いて相互比較計算を行なった。結果として、通常拡散計算は炉心軸方向の中性子ストリーミングに強く影響されない炉物理量の算出には充分適用可能なことが判った。この中性子ストリーミングについては、衝突確率法とモンテカルロ法の間にも不一致があり、今後の検討課題として残った。又、炉定数セットの相異は初期臨界時の反応度計算に対して影響は小さいが、燃料特性に与える影響は比較的大きいことが判った。

イオンビームと線の変異誘発効果の比較

森田 竜平*; 森下 敏和*; 中川 仁*; 西村 実*; 山口 博康*; 横田 裕一郎; 長谷 純宏; 田中 淳

no journal, , 

イオンビームは新しい変異原としてさまざまな植物で利用されている。しかし、イオンビームで誘発される変異については、シロイヌナズナ以外の植物では情報が乏しい。本研究では、イネでイオンビーム照射により誘発される突然変異を明らかにし、線と比較する目的で、イネのwaxy突然変異体をスクリーニングし、突然変異の解析を行った。炭素イオンビームと線を照射したイネ品種「日本晴」と「ひとめぼれ」について、玄米の外観とヨウ化カリウム染色により、waxy突然変異体を得た。その結果、シロイヌナズナでは、炭素イオンビーム照射により点様突然変異とRearrangementの両方が生じることが報告されているが、イネでも同様の突然変異が生じることが明らかになった。

炭素イオンビーム照射により誘発されたwx突然変異の解析

森田 竜平*; 山口 博康*; 横田 裕一郎; 長谷 純宏; 西村 実*

no journal, , 

イオンビームは新しい変異原としてさまざまな植物に利用されているが、誘発される突然変異については、シロイヌナズナ以外の植物では情報が乏しい。そこで、イネにおいて3個体のwx突然変異体を選抜し突然変異の解析を行った。突然変異体AのゲノムDNAを鋳型にWx遺伝子領域でPCRを行ったところ、すべての部位で増幅が見られたことから、点様突然変異が生じていると考えられた。シークエンスの結果、第12エキソンに4bpの塩基欠失が生じていた。突然変異体Bではすべての部位の増幅が見られなかったため、大きい塩基欠失が生じていると予想された。遺伝子の上流及び下流の増幅を試みた結果、約41.6kbの塩基欠失が生じており、遺伝子の第1イントロンから後半部分を失っていることが明らかになった。突然変異体Cでは4つの部位で増幅が見られ、残り1つの部位では増幅が見られなかった。そこで、増幅しなかった部位をシークエンスした結果、逆位が生じていることが明らかになった。シロイヌナズナでは、炭素イオンビーム照射により点様突然変異と構造変化の両方が生じることが報告されているが、イネでも同様の突然変異が生じることが明らかとなった。

イオンビーム・線照射によるイネ突然変異体の解析

森田 竜平*; 草場 信*; 山口 博康*; 横田 裕一郎; 長谷 純宏; 西村 実*

no journal, , 

本研究はイネを材料として、放射線照射により高等植物に誘発される突然変異の種類及び変異の構造を明らかにすることを目的とするものである。イネに線及び炭素イオンビームを照射し、後代から、モチ性,クロロフィルb欠失,胚乳タンパク質欠失,ジベレリン形わい性及び葉間期短縮の5種類の表現型を示す突然変異体を選抜した。線に由来する24個体では、欠失変異が最も頻度が高く、19個体で生じていた。塩基置換と逆位はそれぞれ3個体及び2個体であった。欠失変異のサイズは、116bpと10kbp以上の2グループに分類され、数百bpから数kbpの欠失は見られなかった。炭素イオンビームに由来する6個体においても欠失変異が最も多く、5個体で生じていた。

イネ「ひとめぼれ」の固定型突然変異リソースを利用した耐塩性系統の選抜

西村 実*; 森田 竜平*; 山口 博康*; 長谷 純宏

no journal, , 

東日本大震災により津波被害を受けた海岸部の水田地帯において栽培可能なイネ品種の開発に役立てるため、東北地域の作付トップのイネ品種である「ひとめぼれ」について固定済みの約400系統の突然変異系統を用いて、2011年及び2012年に渡って耐塩性に関する選抜を行い、耐塩性の強い突然変異系統を5系統選抜した結果について報告する。2011年は、突然変異系統の種子を3条件の塩水処理で育成し、着粒数、稔実歩合及び穂数について、無処理区に比べて耐塩性の強い個体を達観で選抜した。2012年は、選抜した耐塩性の強い系統を比較品種とともに塩害圃場で育成した。その結果、農業特性に大きな問題がなく、耐塩性が原品種よりも強い突然変異系統を5系統選抜した。今後、耐塩性を再確認するとともに、食味や収量性等の実用形質について調査を行う。