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江坂 文孝; 間柄 正明; 半澤 有希子; 桜井 聡; 田口 拓志; 高井 木の実; 榊原 孝明; 黒沢 節身; 高橋 正人; 安田 健一郎; et al.
第22回核物質管理学会日本支部年次大会論文集, 8 Pages, 2001/11
IAEAの保障措置の強化・効率化策の一つとして導入された保障措置環境試料分析法-原子力関連施設の内外で採取した試料(現状では、主としてスワイプ試料)の分析により未申告施設や未申告活動を探知する-に対応するため、バルク及びパーティクル分析技術の開発を行っている。バルク分析では、試料を化学処理し、各試料の核物質の量及び平均値としての同位体比を求める。一方、パーティクル分析は、試料中に含まれる核物質の同位体比を微粒子一個一個について測定するため、重要な検証手段となりうる。パーティクル分析法の開発ではこれまでに、二次イオン質量分析法(SIMS)により粒径が数
mの粒子中に含まれるウランの同位体比を測定することを可能とした。また、これらの極微量核物質の分析操作では、測定対象元素の自然界からの混入を防止することが必要であるため、クリーンルームを備えた化学実験施設(高度環境分析研究棟)を整備した。
臼田 重和; 渡部 和男; 桜井 聡; 間柄 正明; 半澤 有希子; 江坂 文孝; 宮本 ユタカ; 安田 健一郎; 齋藤 陽子; 郡司 勝文*; et al.
KEK Proceedings 2001-14, p.88 - 92, 2001/06
原研では、IAEA新保障措置制度に対応するため、クリーンルーム施設「高度環境分析研究棟」を整備し、保障措置を目的とした環境試料中の極微量核物質の分析技術を開発する計画を進めている。現在は、既存の実験施設で予備的な実験を行っているが、完成(5月末完成)後は、当面おもに極微量のウランやプルトニウムの同位体組成比を分析する技術を開発する。発表では、高度環境分析研究棟、開発中のスクリーニング,バルク及びパーティクル分析技術の概要、さらに極微量分析の将来計画について紹介する。
安達 武雄; 臼田 重和; 渡部 和男; 桜井 聡; 間柄 正明; 半澤 有希子; 江坂 文孝; 安田 健一郎; 齋藤 陽子; 高橋 正人; et al.
IAEA-SM-367/10/02 (CD-ROM), 8 Pages, 2001/00
IAEA保障措置制度の強化に寄与するため、原研では環境試料に含まれている極微量核物質の分析技術開発をスクリーニング,バルク分析及びパーティクル分析について進めている。スクリーニングでは、低エネルギー
線及びX線測定へのアンチコンプトン法の適用及びイメージングプレート法をとりあげた。バルク分析では、拭取り試料の前処理条件の最適化を検討し、拭取り試料に含まれるウラン不純物の影響の低減化を図った。同位体比測定手法としては、試料調整が容易なICP-MSに注目した。パーティクル分析では、TXRF,EPMA及びSIMSで共通に使用できる試料保持体の作成により、粒子ごとの測定に要する時間の短縮を目指している。TXRFによるウランの感度は0.4ngを達成した。これらの研究は、今後クリーンルームを有するCLEAR施設で実施される。2003年3月までに極微量分析技術を確立し、ネットワーク分析所としてIAEAに貢献するとともに、国内保障措置制度にも寄与する。
河村 成肇*; 永嶺 謙忠*; 松崎 禎市郎*; 石田 勝彦*; 中村 哲*; 坂元 眞一*; 岩崎 雅彦*; 棚瀬 正和; 加藤 岑生; 黒沢 清行; et al.
Hyperfine Interactions, 118(1-4), p.213 - 215, 1999/00
英国Rutherford Appleton Laboratory,ISIS内のRIKEN-RALミュオン施設において現在D-T反応によるミュオン触媒核融合(CF)実験中である。RIKEN-RALミュオン施設でトリチウムの
崩壊で生成したHe-3がD-Tの混合固体中に蓄積し、液体では蓄積しないことを見いだした。実際、D-T濃度比が3:7の時の液体では、ニュートロンの放出減少率はターゲットを液化した直後から変化しないが、固体では、固化直後から増加する。このことから、すべてのHe-3が固体の中に残ることを示していると考えられる。これらの実験結果について報告する。
He transfer in solid T
studied by X-ray and neutron detection松崎 禎市郎*; 永嶺 謙忠*; 石田 勝彦*; 中村 哲*; 河村 成肇*; 棚瀬 正和; 加藤 岑生; 黒沢 清行; 橋本 雅史; 須貝 宏行; et al.
Hyperfine Interactions, 118(1-4), p.229 - 234, 1999/00
英国Rutherford Appleton Laboratory,ISIS内のRIKEN-RALミュオン施設において、現在D-T反応によるミュオン触媒核融合(CF)実験中である。トリチウム取り扱いシステムを使用して、高純度トリチウムの1500Ciを用いて、実験の直前にHe-3を除いた液体及び固体におけるtt反応を観測した。実際tt反応は、dt反応のバックデータとしてだけでなく、tt反応に関連した新しい物理現象として重要である。この実験結果について報告する。
sticking and fusion neutrons in solid/liquid D-T mixtures of high tritium concentration石田 勝彦*; 永嶺 謙忠*; 松崎 禎市郎*; 中村 哲*; 河村 成肇*; 坂元 眞一*; 岩崎 雅彦*; 棚瀬 正和; 加藤 岑生; 黒沢 清行; et al.
Hyperfine Interactions, 118(1-4), p.203 - 208, 1999/00
英国Rutherford Appleton Laboratory,ISIS内のRIKEN-RALミュオン施設において、現在D-T反応によるミュオン触媒核融合(CF)実験中である。ここではターゲットの重水素とトリチウムの混合比を0.1,0.2,0.28,0.4,0.5,0.6と0.7に変化させ、液体、固体それぞれについて、CFサイクルにおけるミュオンの損失を測定するため、 X-rayの放出確率を測定した。実験では、トリチウムの崩壊で生成するHe-3が反応に影響するため実験直前に除いて行った。14MeVの核融合ニュートロンとX-rayの測定から、ミュオンサイクル数、ミュオン損失確率、 X-rayの放出確率を求めることができた。dtの損失確率は、ミュオンの損失確率からttとddの影響を差引いて求めた。この結果を理論的な計算値と比較した結果について報告する。
/K
ratio of muon to sticking X-rays in muon catalyzed d-t fusion at RIKEN-RAL muon facility中村 哲*; 永嶺 謙忠*; 松崎 禎市郎*; 石田 勝彦*; 河村 成肇*; 坂元 眞一*; 岩崎 雅彦*; 棚瀬 正和; 加藤 岑生; 黒沢 清行; et al.
Hyperfine Interactions, 118(1-4), p.209 - 212, 1998/00
英国Rutherford Appleton Laboratory,ISIS内のRIKEN-RALミュオン施設において、現在D-T反応によるミュオン触媒核融合(CF)実験中である。ミュオン触媒核融合では、生成する粒子にミュオンが付着し、X-rayが放出される。この時にの運動エネルギーに依存したドップラー拡がりをもったKX-rayとKX-rayの放出を観測することができた。この強度比の情報はdtのミュオン損失確率を理論的に計算するうえで重要である。観測結果と理論計算について考察した結果を報告する。
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。
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。
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
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。
野村 真三; 黒沢 武; 今井 久
炭素, 0(138), p.133 - 140, 1989/00
原子炉の炉心で使用される黒鉛材料の水蒸気による酸化速度は、冷却材ヘリウムの圧力で変化する。この研究はその影響を検討したものである。実験は原子炉級黒鉛材料SM1-24黒鉛について、1000
C、ヘリウム圧力1~5気圧で行った。黒鉛細孔中の水分子の拡散を、毛細管中の水分子/ヘリウム原子の相互拡散系として取り扱い、酸化速度のヘリウム圧力依存式を導いた。この式はSM1-24の実験値や文献値の測定結果とも良く一致する。またこの式から各黒鉛材料中の水分子の分子拡散とKnudsen拡散の比を求めた。
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
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。
衛藤 基邦; 黒沢 武; 野村 真三; 今井 久
JAERI-M 87-056, 49 Pages, 1987/03
ヘリウム中における水蒸気酸化デ-タを主として微粒等方性黒鉛IG-110について取得した。温度は1173K~1473Kまでとし、水蒸気濃度は主として0.65vol%、ヘリウム圧力は1気圧とした。反応速度と酸化プロファイルを円柱状試験片を用いて測定した。これらの実験結果に基づいて、高温ガス炉内の燃料ブロックと炉心支持ポストの通常運転時における酸化挙動を推定した。その際、水蒸気濃度に関する補正は1次式またはLangmuir-Hinshelwood式を用いた。上記の黒鉛構造物の寿命期間後の強度と応力-ひずみ関係を別途提出した酸化の影響に関するモデルから推定し、これらの構造物の健全性を明かにした。
今井 久; 藤井 貴美夫; 黒沢 武; 野村 真三
JAERI-M 85-135, 37 Pages, 1985/08
多目的高温ガス実験炉の炉床部断熱用炭素質材料のガス化耐食性を改良する事を目的とし、熱処理と酸処理による対空気反応性の変化を調べた。熱処理の実験では、試料を真空中、1100Cから2000Cの温度範囲で加熱Lた後、空気中450Cでの重量減少速度の変化と、基礎的諸性質の変化を調べた。他方、酸処理の実験では試料を濃塩酸及び濃硝腰中900Cで加熱した後、同じく450Cにおける反応性の変化を調べた。熱処理は炭素質材料の空気に対する反応性を減少させ、処理温度の上昇とともに耐食性が良くなる事がわかった。しかし酸処理ではいづれの酸の場合も効果は認められなかった。以上の結果に対して考察を試みた。
松尾 秀人; 藤井 貴美夫; 今井 久; 黒沢 武
Journal of Nuclear Materials, 136, p.229 - 237, 1985/00
被引用回数：6 パーセンタイル：64.6(Materials Science, Multidisciplinary)原子炉級黒鉛材料IG-11およびH451を723°Kの空気中ならびに1123°Kの水蒸気雰囲気で酸化し、熱伝導度,熱膨張係数,電気比抵抗,ヤング率等の変化を調べた。酸化により熱伝導度,熱膨張係数,ヤング率は減少し、電気比抵抗は増加したが、それらの変化傾向は酸化条件や材料の種類によって異なった結果が得られた。さらに、酸化による熱衝撃抵抗の変化についても調べ、それらの結果について考察した。
今井 久; 藤井 貴美夫; 黒沢 武; 野村 真三
JAERI-M 83-231, 17 Pages, 1984/01
(多)実験炉のヘリウム冷却材中には、O、HO、CO等主要な腐食性ガスとともにH、CO、CH
等も共存する。黒鉛材料のHOによる腐食は、Hによって影響を受けることがわかっているので、その影響を実験的に検討し、実験炉での水素の影響について検討した。黒鉛材料には炉心候補材料IG-11を含む4種類を使用した。反応温度は800~1000C、ヘリウム中水蒸気濃度は0.65と1.0%、水素濃度は0~1.5%である。IG-11の様な高純度黒鉛材料の場合、水蒸気腐食速度は水素の添加で大幅に減少した。しかし不純物を多く含む黒鉛ではその効果は小さかった。得られた結果を使用してHOやHがVpm濃度で存在する場合の水素効果を検討したところ、この様な微少濃度領域では水素の効果はほとんど期待できないことがわかった。
藤井 貴美夫; 黒沢 武; 斎藤 保; 野村 真三; 今井 久
炭素, 116, p.2 - 9, 1984/00
高温ガス炉の冷却材ヘリウム中には約7種類の不純物ガスが含まれるが、黒鉛材料に対する腐食の観点から問題となるのはHOとCOである。両ガスによる腐食反応を17種類の黒鉛材料、炭素材料に対して実験的に調べた。その結果、黒鉛材料に対する両ガスの反応性は、800C~1000Cの温度範囲では、ほぼ同程度とみなして良いこと、不純物のうち(Fe+Ti+Ni+V)の濃度が反応速度と密接な関係を持つこと、並びに、これら不純物が触媒効果を失う温度は、水蒸気反応では1550K、二酸化炭素反応では1380Kであること、などが判明した。
今井 久; 藤井 貴美夫; 黒沢 武; 野村 真三
Journal of Nuclear Materials, 118, p.294 - 302, 1983/00
被引用回数：9 パーセンタイル：71.25(Materials Science, Multidisciplinary)5種類の原子炉用黒鉛材料、IG-11、7477PT、7477、SMI-24及びH327を空気中500~600Cで内部まで均一に酸化し、酸化によるヤング率と電気伝導度の変化を調べた。調べた2つの特性変化(ヤング率;E/Eo,電気伝導度;Ro/R)は酸化にともなうかさ密度変化(9/90)の関数として次のように表わすことができる。E/Eo=(9/90)
,Ro/R=(9/90)
このようにして定まるN,Nは銘柄や酸化温度で異なるが、一定温度では酸化速度(R)と次の関係にあった。N,N=AR
(A,Cは定数)また、個々の黒鉛のNとNの値について黒鉛組織の酸化モデルから説明を試みた。
今井 久; 藤井 貴美夫; 黒沢 武
JAERI-M 82-067, 20 Pages, 1982/07
実験炉支持ポスト候補黒鉛材料、IG-11とATJについて550~1000Cの温度範囲で空気による腐食反応試験を実施し、反応速度、その温度依存性及び銘柄による相違、腐食の進行状態等を調べた。実験結果から、一次系冷却配管のギロチン破断事故によるポストの空気腐食の影響を、ポストの形状と強度について検討した。IG-11黒鉛材料の場合、100時間以上経過してもなおポストは充分な強度を有するが、ポストの上下の埋め込みを深くする必要のあることがわかった。
今井 久; 藤井 貴美夫; 野村 真三; 黒沢 武; 佐々木 泰一
炭素, (105), p.45 - 51, 1981/00
原子炉用黒鉛材料の空気酸化反応に及ぼす圧縮予荷重の影響を温度430~590Cで調べた。この目的のために使用した黒鉛材料は異方性材料H327と等方性材料7477PTで、異方性材料では、黒鉛粒子の配向性との関連性も検討した。 実験は試験片に平均圧縮破壊強度の0.3、0.6及び0.9倍の圧縮荷重を附加した後で、反応速度を非圧縮試験片のそれと比較した。また、圧縮荷重試験片の結晶ひずみ、気孔率、吸着ガス量等を測定した。 黒鉛材料の空気腐食反応速度は圧縮荷重の附加によって明らかに増加した。しかしこの効果は圧縮荷重附加試験片を2000Cで焼なましすることによって消失した。実験結果から、圧縮後反応速度が増加するのは結晶自身の化学的反応活性が増加するためで、クラックの生成によるものでないことが結論された。実験はまた粉末についても実施した。
