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論文

保障措置環境試料分析技術の開発; バルク分析

平山 文夫; 黒沢 節身; 間柄 正明; 市村 誠次; 河野 信昭; 鈴木 大輔; 伊奈川 潤; 後藤 基次; 桜井 聡; 渡部 和男; et al.

KEK Proceedings 2005-4, p.184 - 192, 2005/08

保障措置環境試料を対象にした極微量核物質(ウランとプルトニウム)の分析技術開発を行っている。今回、試料全体の当該核物質の平均値を求めるバルク分析について、実試料を用いたこれまでの分析結果をもとに、定量性及び化学分離性能の点でIAEAの基本要求を十分に満足していることを紹介する。また高度分析技術開発の一環として、分離操作の迅速化で取り上げた遠心イオン交換分離法が、プルトニウムの迅速精製分離に適用できること、並びに試作した低ウラン含有スワイプ材が、従来品のウラン含有量の1/100であり、かつ拭取り性能は同等で優れていることを報告する。

論文

原研におけるCTBT関連技術開発研究の状況

篠原 伸夫; 井上 洋司; 打越 貴子*; 小田 哲三*; 熊田 政弘; 黒沢 義昭; 広田 直樹*; 伯耆田 貴憲; 中原 嘉則*; 山本 洋一

第25回核物質管理学会日本支部年次大会論文集, p.51 - 58, 2005/00

原研は、核兵器を究極的に廃絶し、原子力の平和利用を推進する国の基本的な政策に基づき、包括的核実験禁止条約(CTBT)に関して、条約遵守を検証するための国際・国内体制のうち放射性核種にかかわる施設・システム等の整備・開発を行っている。条約議定書に記載された国際監視システム(IMS)のうち、原研では沖縄監視観測所(RN37),高崎監視観測所(RN38),東海公認実験施設(RL11)、及び国内データセンター(NDC)にかかわる技術開発研究と整備・運用を行っている。本発表では、原研におけるCTBT検証制度に関連する核不拡散技術開発研究の状況について報告する。発表の主題は、(1)CTBT検証制度の概要,(2)RN37, RN38並びにRL11の整備及び運用,(3)放射性核種データのためのNDCの整備である。このうちNDCでは、国際データセンター(IDC)から世界中の観測所で測定されたデータを受信して試験的に解析評価するとともに、大気拡散モデルコード(WSPEEDI: Worldwide Version of System for Prediction of Environmental Emergency Dose Information)を用いた放出源情報推定のためのシステム開発を行っている。

論文

Current status and newly introduced analytical techniques for safeguards environmental samples at JAERI

間柄 正明; 臼田 重和; 桜井 聡; 渡部 和男; 江坂 文孝; 平山 文夫; Lee, C. G.; 安田 健一郎; 河野 信昭; 伊奈川 潤; et al.

Proceedings of INMM 46th Annual Meeting (CD-ROM), 8 Pages, 2005/00

原研では、国際保障措置制度の堅持に貢献するため、環境試料分析のための極微量核物質の分析法を開発している。スワイプ試料のバルク及びパーティクル分析の基本技術については開発を終了し、2003年にIAEAからIAEAネットワーク分析所として認証され、現在ネットワーク分析所の一員として活動している。今回、マイナーアクチノイドや核分裂生成物,フィッショントラック法を用いたパーティクル分析法の開発を行い、ICP-TOFMAを使った効率的なパーティクル分析法,蛍光エックス線を用いたスクリーニング法の開発を開始したので、その概要と現状について報告する。

報告書

Recent status of research activities for development of CTBT-related technologies in JAERI

広田 直樹*; 伯耆田 貴憲; 井上 洋司; 熊田 政弘; 黒沢 義昭; 宮本 ユタカ; 中原 嘉則; 小田 哲三; 篠原 伸夫; 打越 貴子*; et al.

JAERI-Review 2003-021, 68 Pages, 2003/08

JAERI-Review-2003-021.pdf:9.73MB

本報告書は、包括的核実験禁止条約(CTBT)検証制度に関連する放射性核種データ解析研究グループの研究活動について述べたものである。本報告書の主題は、(1) CTBT検証制度の概要,(2) 放射性核種データの為の国内データセンターの準備,(3) 日本における高崎と沖縄の放射性核種監視観測所及び東海の公認実験施設の建設・運用である。また当グループは既に公認実験施設のための国際比較試験への参加を果たしており、本報告書にはその試験結果を示す。さらにCTBT関連技術の環境研究への科学的応用についても言及している。

報告書

HTTR出力上昇試験における放射線モニタリングデータ; 定格運転モード30MWまでの結果

足利谷 好信; 吉野 敏明; 安 和寿; 黒沢 義昭; 沢 和弘

JAERI-Tech 2002-094, 80 Pages, 2002/12

JAERI-Tech-2002-094.pdf:12.8MB

高温工学試験研究炉(HTTR)は、定格運転モード9MW(単独・並列運転),定格運転及び高温試験運転モードの20MW(単独・並列運転)の出力上昇試験に続いて平成13年10月20日から定格運転モード(原子炉出口温度850$$^{circ}C$$),定格熱出力30MWの出力上昇試験(単独・並列運転)を実施し、平成14年3月11日に無事終了した。本報は、定格運転モード30MW出力上昇試験(単独・並列運転)における原子炉運転中及び停止後の放射線モニタリング結果についてまとめたものである。定格運転モード30MW出力上昇試験の放射線モニタリング結果、原子炉運転中に作業者が立ち入る場所の線量当量率,放射性物質濃度等は、バックグラウンドであり、また、排気筒からの放射性物質の有意な放出もなく、放射線レベルは十分低いことが確認された。なお、平成14年5月20日~平成14年7月6日に実施した第1サイクル運転時の放射線モニタリングデータについても一部掲載した。

論文

クリーンルームにおける保障措置環境試料中の極微量U及びPu分析手法の開発

高橋 正人; 間柄 正明; 桜井 聡; 黒沢 節身; 江坂 文孝; 田口 拓志; 高井 木の実; 福山 裕康; Lee, C. G.; 安田 健一郎; et al.

第23回核物質管理学会日本支部年次大会論文集, 8 Pages, 2002/09

未申告の原子力施設及びその活動を検知することを目的としたIAEAの保障措置強化・効率化策の一つとして、原子力関連施設の内外で採取したスワイプ試料中のU及びPuに対する分析技術の開発を原研は行っている。スワイプ試料に採取されるU及びPuは極微量のため、クリーンルーム内での分析により外部からの汚染等を十分に管理し、分析結果の信頼性を確保することが必要である。試料を化学処理し各試料の平均値としての核物質量及び同位体比を求めるバルク分析においては、測定の簡易性の観点から少量多検体の試料分析に有効であるICP-MSを導入し、極微量のU及びPu同位体測定手法について検討している。現在までに、分析環境からの対象元素の混入や分析上妨害となる因子等について評価した。その結果、プロセスブランクの低減により100pgまでのU同位体分析が、またPuについてはU-Pu混合試料による回収率とUによる妨害を評価することにより100fgまでのPu同位体分析が可能であることが明らかとなった。本発表では、バルク分析を中心に保障措置環境試料分析にかかわるこれまでの開発状況についても報告する。

論文

Nuclide composition benchmark data set for verifying burnup codes on spent light water reactor fuels

中原 嘉則; 須山 賢也; 伊奈川 潤; 永石 隆二; 黒沢 節身; 河野 信昭; 大貫 守; 望月 弘樹*

Nuclear Technology, 137(2), p.1 - 16, 2002/02

使用済軽水炉燃料に関する燃焼計算の精度検証に必要な核種組成ベンチマークデータセットを確立した。3本のPWR使用済燃料棒及び2本のBWR使用済燃料棒から切断採取したそれぞれ16試料(PWR)及び18試料(BWR)について、放射化学的分析により、U,Pu,Np,Am,Cmのアクチノイド及びNd,Sm及び$$gamma$$線放出下p核種の組成及び量の精密測定を行った。試料の燃焼度範囲は、4~50GWd/t,$$^{235}$$U初期濃縮度は2.6~4.1%の範囲にある。試料の燃焼度は、分析結果をもとに$$^{148}$$Nd法により求めた。本報告は、分析結果及び関連する照射条件データをとりまとめたものである。

論文

Chemical analysis of transuranium nuclides in the uranium solution of the JCO criticality accident

篠原 伸夫; 河野 信昭; 須山 賢也; 伊奈川 潤; 中原 嘉則; 黒沢 節身; 渡部 和男; 臼田 重和; 大島 真澄; 勝田 博司; et al.

Radiochimica Acta, 89(3), p.135 - 138, 2001/05

 被引用回数:2 パーセンタイル:19.67(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

東海村で起きたJCO臨界事故のウラン溶液を放射化学分析して、$$^{238}$$Uの中性子捕獲反応で生成した$$^{239}$$Np及び$$^{239}$$Puを正確に定量した。測定した原子数比$$^{239}$$Np/$$^{239}$$Puは、臨界事故中の中性子捕獲反応履歴に依存することを見いだし、燃焼計算コードを用いた計算結果と比較した。その結果、事故の初期段階(25分間)の中性子捕獲反応数は全反応数に対して24$$pm$$6%であることが明らかになった。

論文

Replacement of pressure surge tank and vent valves in JMTR

石井 敏満; 大岡 紀一; 齋藤 順市; 小林 俊一; 高橋 邦裕; 塚田 隆; 岩井 孝; 黒沢 義昭; 星屋 泰二; 辻 宏和

Proceedings of International Symposium on Case Histories on Integrity and Failures in Industry (CHIFI), p.227 - 236, 1999/00

本報では、JMTR一次冷却設備主循環系統で発生した機器の損傷事例、その原因調査及び復旧作業について述べる。第一の事例は、1996年の定期自主検査時に、圧力サージタンクで発見された微小な応力腐食割れである。割れは、非破壊試験によりタンク胴体とマンホール管を接合した補強板で検出された。応力腐食割れ発生の原因は、胴体と補強板との隙間に塩素分が濃縮された水溶液が存在したためである。タンクの交換と使用前検査は1997年7月までに終了した。第二の事例は、主循環系主熱交換器出口配管に接続されるベント弁で発見された一次冷却水の微小漏洩である。漏洩は、弁の溶接熱影響部に発生した粒界割れが弁本体外側に達したために生じた。調査の結果、割れは弁の本体と蓋の合わせ面に開口した鋳巣を起点に発生し、溶接の熱影響部の結晶粒界及び鋳巣に沿って腐食が進行していた。復旧と対策として、主循環系統の同型弁の交換を実施した。

報告書

ガラス溶融炉用解体用機器の設計仕様; 高放射性廃液固化研究報告

宮本 陽一; 小林 洋昭; 石田 登*; 下田 良幸*; 黒沢 英任*

PNC TN8410 97-277, 67 Pages, 1997/08

PNC-TN8410-97-277.pdf:1.35MB

高レベル廃液のガラス固化プロセスにおける主要機器であるガラス溶融炉は、高温で運転するため、溶融ガラスとの接触により耐火物および電極に侵食が生じる。そのため、十分な腐食代を有した設計がなされているとともに寿命となった溶融炉は交換可能な構造となっている。使用済みの溶融炉は大型の高放射性廃棄物となることから、遠隔操作により溶融炉を解体し、合理的な廃棄物の貯蔵・管理を行う必要がある。環境技術開発部環境技術第一開発室ではモックアップ試験炉の解体試験等を通じて溶融炉の遠隔解体技術開発を進めてきた。本書では、動力炉・核燃料開発事業団東海事業所ガラス固化技術開発施設(TVF)の使用済みガラス溶融炉の解体を想定し、解体用機器の設計仕様について、工学試験溶融炉(モックアップ2号溶融炉)の遠隔解体試験等の成果をもとに取りまとめた。

論文

Fundamental study on thermo-hydraulic phenomena concerning passive safety of advanced marine reactor

黒沢 昭*; 秋野 詔夫; 大辻 友雄*; 木津 真一*; 小林 克雄*; 岩堀 宏治*; 武田 哲明; 伊藤 泰義*

Journal of Nuclear Science and Technology, 30(2), p.131 - 142, 1993/02

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Nuclear Science & Technology)

本論文は、新型舶用炉の炉心圧力容器と格納容器との間に満たされた遮蔽水の熱流動挙動の解明を目的とするものである。格納容器を模擬するアクリル製の矩形容器内にヒータとクーラを設け、液晶懸濁法により熱流動現象を可視化観察すると共に、数値シミュレーションによる予測を行った。実験の結果、自然対流と自然循環流が共存するような熱流動現象は、初期温度・加熱冷却過程及びヒータとクーラとの間に設けたバッフル板の有無等の影響を敏感に受けることが明らかとなった。また数値シミュレーションによって実験結果を再現するためには、境界条件や加熱冷却過程の方法等の工夫が必要であることを示した。さらにこの種の共存対流における基本的な挙動を明らかにすると共に、数値シミュレーションによる予測の可能性と使用方法の重要性を指摘した。

論文

Thermo-chromatic characteristics of liquid-crystal suspensions

秋野 詔夫; 功刀 資彰; 黒沢 昭*; 浅野 泰久*; 鷺谷 昭二郎*; 中西 真行*

Experimental and Numerical Flow Visualization, p.247 - 254, 1991/00

本研究は、液体中の温度及び流れを可視化できる感温液晶懸濁法の基礎に関するものである。二種の感温液晶粒子を3種のシリコンオイルとに分散させた懸濁液の光学的特性を、温度と濃度をパラメーターとして測定した。まず、分光計によるスペクトル特性の測定を行い、光学的特性が分散煤体によって異ることを見出した。次いで、色彩計により、温度と色彩の変化を定量的に測定した。その結果、明度は濃度に依存するため温度の指標として使えないことを明らかにした。色相によって、温度を精度良く評価できることを明らかにした。最後に、デレビカメラと画像処理装置を応用したシステムを構成し、自然対流中の温度分布を計測した。すなわち、液晶懸濁液の光学的特性を明らかにすると共に、温度分布を計測できるシステム開発した。

論文

Fundamental study on thermo-hydraulic phenomena concerning to passive safety of advanced marine reactor

黒沢 昭*; 大辻 友雄*; 木津 真一*; 岩堀 宏治*; 小林 克雄*; 秋野 詔夫; 武田 哲明; 伊藤 泰義*

Proc. of the 1st JSME/ASME Joint Int. Conf. on Nuclear Engineering,Vol. 1, p.101 - 107, 1991/00

本論文は、新型舶用炉を直接的対象として、受動安全性の技術開発上重要である自然対流と自然循環が共存する熱流動現象の解明に取り組んだものである。矩形容器内にヒーターとクーラーを取り付けた試験部に水を充填し、液晶懸濁法によって熱流動現象を可視化観察すると共に、数値シミュレーションによる予測を行った。実験の結果として、初期温度・加速冷却過程・バッフル板の有無等の種々の条件の影響を敏感にこうむることが明らかとなった。数値シミュレーションによって実験結果を再現するためには、境界条件の考え方、加熱冷却過程の考慮等の工夫・ノーハウを必要とすることを明らかにした。すなわち、自然対流/循環共存対流という新しい問題の基本的挙動を明らかにすると共に、数値シミュレーションの予測可能性と使い方の重要性を指摘した。

論文

Fundamental study on visualization of temperature fields using thermosensitive liquid-crystals

秋野 詔夫; 功刀 資彰; 椎名 保顕; 一宮 浩一*; 黒沢 昭*

Flow Visualization,V, p.87 - 92, 1990/00

本論文は、感温液晶を用いて温度分布を定量的に決定できる新しい3つの方法について記したものである。これらの方法は、いずれもテレビカメラと画像処理装置を用いて、2次元的温度分布を測定できる。第一の方法は、極めて狭い透過波長域を有する光学フィルターを用いて、等波長線すなわち、等温線を決定するものである。第二の方法は、感温液晶、色彩を三原色成分に分解し、色成分と温度の間に多次元回帰式をあてはめるものである。第三の方法は、色成分より色の種別に対応する色相を定量的に評価し温度を決定するものである。これらの方法を、伝熱面上に取り付けた突起物の伝熱促進効果の測定に応用し、比較検討した。

報告書

加速度変動時の限界熱流束に関する実験,その2; 加速度変動時の限界熱流束の測定,第1報

楠 剛; 大辻 友雄*; 井川 博雅*; 黒沢 昭*; 岩堀 宏治*; 横村 武宣*

JAERI-M 89-216, 33 Pages, 1989/12

JAERI-M-89-216.pdf:1.06MB

舶用炉においては、船体運動に伴うみかけの重力加速度の変化によって限界熱流束がうける影響を明らかにすることは、炉心の熱水力設計手法の確立並びに安全性評価のために重要な課題である。本共同研究の目的は、動揺時の限界熱流束の低下を定量的に求めることにある。実験はR113を用いて行った。実験の結果、0.5MPaの圧力条件でも静止時限界熱流束に対する動振時限界熱流束の比は見かけの重力加速度の最低値の1/4乗に比例するという保守的相関式が適用できることを確認した。また、加速度変動による流量、出口ボイド率の変動の周波数応答関数より加速度変動は沸騰流路のある狭い区間のみボイド率変動に強く影響すると判断した。

論文

A Study on thermo-camera using a liquid-crystal; Method of multiple regression between color and temperature

秋野 詔夫; 功刀 資彰; 上田 正治*; 黒沢 昭*

Heat Transfer Measurements, Analysis, and Flow Visualization, p.115 - 122, 1989/00

本論文は、温度に応じて色彩を変化させる感温液晶を被測定面に塗布し、2次元的温度分布を定量的に決定する温度計測法の基礎を構築したものである。まず感温液晶の光学的特性の温度依存性を明らかにするために、分光反射率の温度変化を測定した。その結果より、可視光波長領域を三つの領域に縮約して色成分を測定することによって、温度を決定できることを明らかにした。さらに、2次元的温度分布を測定するために、テレビカメラと三原色分解フィルターを組合せ、画像処理技術を応用することにより、温度分布を定量的に決定できることを明らかとした。温度測定の絶対精度は$$pm$$0.2$$^{circ}$$Cであり、分解能は0.05$$^{circ}$$Cより良好であった。応用例として、伝熱面上に取り付けた突起物によって撹乱された温度場を計測し、本方法の実用性を実証した。

報告書

加速度変動時の限界熱流束に関する実験、その1; 加速度変動がサブクール沸騰域の気泡の挙動に及ぼす影響、第2報,静止時および動揺時の気泡挙動

楠 剛; 横村 武宣; 大辻 友雄*; 井川 雅博*; 黒沢 昭*

JAERI-M 88-244, 39 Pages, 1988/12

JAERI-M-88-244.pdf:1.14MB

舶用炉においては、船体運動に伴う重力加速度の変化によって限界熱流束がうける影響を明らかにすることは、炉心の熱水力設計手法の確立並びに安全性評価のために重要な課題である。本共同研究の目的は、作動流体としてフレオン113を用いサブクール沸騰域において重力加速度の変化が気泡の振舞いに及ぼす影響を定量的に究明することにある。本報では、静止時の伝熱面近傍でのボイド率と気泡速度、静止時の気泡寸法、動揺時の気泡挙動についての観測結果を報告する。

論文

液晶サーモカメラの開発; 回帰式法

秋野 詔夫; 功刀 資彰; 上田 正治*; 黒沢 昭*

日本機械学会論文集,B, 54(505), p.2661 - 2669, 1988/09

液晶は温度に応じた色を呈するため、温度分布の可視化によく用いられる。しかし、温度を定量的に評価しようとすると、人間の色彩感覚に頼らねばならないため精度の向上・効率化が難しかった。本報告は、色から温度を定量的に定める方法を原理的・具体的に検討し、実用的なサーモカメラシステムとして構築したものである。

論文

液晶測温法の自動化と可視化への応用

秋野 詔夫; 功刀 資彰; 一宮 浩市*; 高木 一郎*; 上田 正治*; 黒沢 昭*

流れ可視化, 7(26), p.101 - 104, 1987/00

液晶測温法は温度分布を色彩分布に変換するため、温度分布の全体像の把握に優れたユニークな測定方法である。本報告は液晶測温法を自動化するために実用化した二つの方法について述べ、応用例を示したものである。第1の自動化方法は、極めて透過帯域の狭い光学フィルターを用いて等色=等温線を取り出す「狭帯域フィルター法」である。第2の方法は、3原色光学フィルターで色成分を取り出し回帰式によって温度を算出する。「RGB回帰式法」である。応用としては、スペーサリブ等の突起物が伝熱面温度分布に与える影響を測定し、等温線図を求めた結果等について述べたものである。

論文

Liquid-crystal thermometry on based automatic color evaluation and applications to measure turbulent heat transfer

秋野 詔夫; 功刀 資彰; 上田 正治*; 黒沢 昭*

Proc. Int. Symp. on Transport Phenomena in Turbulent Flow, p.627 - 640, 1987/00

本研究は、色彩によって温度分布を呈示する感温液晶測温法の自動化、定量化を目ざしたものである。TVカメラと色分解光学フィルターを組み合わせて、色彩分布を色成分毎に輝度値分布として計測する画像処理システムを構成した。この測定結果に、色成分と温度の関係を一次重回帰式であてはめる回帰式法を適用した。

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