銅薄膜を用いた腐食評価のための試験装置の立上げ

菅沼 和明; 関山 喜雄*; 本田 智幸*; 出井 竜美; 鈴木 勝夫; 藤来 洸裕; 鈴木 博*; 仲田 守浩*; 細川 英洸*; 渡辺 泰広; et al.

Proceedings of 21st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.738 - 740, 2024/10

https://www.pasj.jp/web_publish/pasj2024/proceedings/PDF/THP0/THP061.pdf

J-PARC加速器では、無酸素銅が電磁石等の機器材料として多用されている。一方、放射線場においては、機器の冷却に使用する純水は、防食防止のための添加剤が使用出来ない。加速器機器では、冷却配管の多くを占める銅配管の内表面を腐食させていると思われる事例が散見されている。たとえば、原子力分野の防食腐食材料研究では、強酸性溶液又は強アルカリ性溶液と耐食材料による研究が盛んではあるが、純水と銅材料の防食腐食の文献は少ない。これは、一般的に銅材料が使用される業界が限られるからではないだろうか。加速器特有と言っても良いかもしれない純水と銅材料の防食腐食の試験方法と評価方法を検討したところ、薄膜を用いた腐食試験と統計手法を用いた評価が考えられた。本報告では、これまでの腐食評価の取り組みを報告するとともに、立上げ初期の段階ではあるが、新しい取り組みである薄膜を用いた腐食試験について現状報告をおこなう。

Development of Pu standard material preparation and characterization technique in Japan

岡崎 日路; 芝野 幸也; 阿部 勝男; 角 美香; 茅野 雅志; 影山 十三男; Mason, P.*

Proceedings of INMM 57th Annual Meeting (Internet), 7 Pages, 2016/07

IDMS法による計量分析において使用される、LSDスパイクと呼ばれる標準物質は、試料の取扱いや分析が困難な状況下で、様々な核物燃料質の精確な分析を可能としている。LSDスパイク調製に必要なプルトニウムの主原料であるプルトニウム標準物質の海外からの長期的な安定供給が困難なため、プルトニウム燃料技術開発センター(PFDC)は、LSDスパイクのPu原料として国内で入手可能なMOX粉末の使用の可能性について検討した。その中でPFDCは、米国エネルギー省のニューブルンスウィック研究所(NBL)との共同研究において、MOX粉末中のプルトニウムの分離・精製及び値付けを行い、LSDスパイクの原料として適したPu標準物質(MOX-Pu)を調整した。MOX-Puの詳細な調製手順及び共同研究結果等について報告する。

Quality control and uncertainty evaluation for accountancy analysis at PFDC-JAEA

角 美香; 岡崎 日路; 阿部 勝男; 影山 十三男; 中沢 博明

Proceedings of INMM 53rd Annual Meeting (CD-ROM), 9 Pages, 2012/07

PFDCでは、MOX燃料製造に関するさまざまな技術開発を行っており、それらの試料のPu, U濃度及び同位体組成分析は、PFDC-技術部品質管理課が依頼を受けて実施してきた。PFDC技術部品質管理課が、センター内の他部門から依頼を受けて実施する、MOX燃料中のPu及びUの、質量分析法による同位体組成分析及び、同位体希釈質量分析法による濃度測定について、手法の妥当性確認、不確かさ推定技能の構築等、ISO/IEC 17025の要求事項を満たす取り組みを進め、2010年3月、ISO/IEC 17025に基づく試験所として認定された。認定のための要求事項を満たす過程で、ISO-GUMに基づく測定の不確かさ推定技能を確立させ、GUM-Workbenchとエクセルを組合せた計算プログラムを作成した。これにより、定常的に行われるPu, Uの同位体組成及び濃度測定の不確かさを容易に計算することが可能になった。品質管理システム及び測定の不確かさ評価システムの詳細について報告する。

Verification of LSD spikes prepared in Japan from a MOX source material

角 美香; 阿部 勝男; 影山 十三男; 中沢 博明; 黒沢 明; 山本 昌彦; Mason, P.*; Neuhoff, J.*; Doubek, N.*; Balsley, S.*; et al.

Proceedings of INMM 51st Annual Meeting (CD-ROM), 9 Pages, 2010/07

現在、同位体希釈質量分析法(IDMS)によってPu, Uの計量分析を行っている国内外の多くの施設において、LSD(Large Size Dried)スパイクが使用されている。日本の核燃料サイクルに関連する施設でも、多くのPu標準物質が必要とされており、一方で長期に渡るPu標準物質の供給や、輸送が困難さを増すことが予想されていることから、原子力機構ではプルセンターに保管されているMOXから、LSDスパイクの原料となるPuの標準試料を調製する可能性について検討してきた。プルセンターでは、MOX中に含まれていたPuをUと分離,精製を行った。調製されたPu硝酸溶液中のPu濃度は、再処理施設においてクーロメトリによって測定され、同位体組成についてはPFDCにおいて質量分析により測定された。原子力機構では、このPu硝酸溶液を用いて2種類のLSDスパイクを調製し、それらを国内外の研究所に配付し、共同分析により値を確認している。Puの値付け分析,LSDスパイク調製及び確認分析結果の詳細について報告する。

JASPAS JC-11(A556); Non-destructive Assay for Uranium and Plutonium in Reprocessing Input Solutions -Hybrid K-edge/XRF Densitometer- (JASPAS JC-11 Final)

駿河谷 直樹; 阿部 勝男; 黒沢 明; 池田 久; 久野 祐輔

PNC TN8410 97-211, 156 Pages, 1997/05

PNC-TN8410-97-211.pdf:4.1MB

HybridK-edge/XRFDensitometerは、JASPAS(日本の対IAEAへの保障措置技術開発支援計画)の一環で、使用済燃料溶解液中のウランおよびプルトニウム濃度を迅速かつ高精度に分析できる非破壊測定装置として、1991年以来、東海再処理工場で開発されてきたものである。本装置は、K-エッジデンシトメータ(KED)とエネルギ分散型蛍光X線分析装置(XRF)を組み合わせたハイブリッド型のシステムである。測定原理は、KED法によりウラン濃度を測定し、XRF法によりU/Pu濃度比を測定して、これら両者の結果よりプルトニウム濃度を求めるものであり、タイムリーかつオンサイトでの分析が期待できることから保障措置上有効な検認技術であると考えられている。これまで、本装置を高放射性分析セルに設置した後、ホット試験を実施し、破壊分析(DA)である同位体希釈質量分析法(IDMS)との比較検討を続けてきたが、概ね良好な一致性が確認できたことから、本装置を実査察へ適用するために、査察側による受入試験(AcceptanceTest)および性能試験(PerformanceTest)を行った。ここで測定精度として、ウラン:0.2%、プルトニウム:0.7%程度が得られており、査察機器としての性能を有することが評価された。本ファイナルレポートは、試験結果および技術・操作を併せてまとめたものであり、これを以て、本JASPAS開発項目を終了することとする。

Development of Resin Bead Sampling and Analytical Technique-Study of Resin Bead Measurement Technique for Uranium and Plutonium

黒沢 明; 阿部 勝男; 神長 一博; 久野 祐輔; 鎌田 正行; 舛井 仁一

PNC TN8410 93-031, 191 Pages, 1993/03

PNC-TN8410-93-031.pdf:3.91MB

再処理工場入量計量槽の保障措置として、現在、国およびIAEAによる試料の収去が行なわれているが、収去試料の輸送に当って、1バッチ当り、A型輸送容器一つを必要とするのが現状である。このような輸送問題を軽減するため、極微量の試料(ウラン・プルトニウム各数mg)で分析可能なレジンビード法が米国オークリッジ国立研究所を中心に開発された。この技術はTASTEX時代に導入され、その後JASPASの一つの開発項目として動燃事業団が主体となり、IAEAとの共同研究を続けているものである。これまで7回の共同実験が実施され、技術的にもある水準に達したと思われるが、また同時にレジンビード技術の難点も明らかになった。これらの共同実験では、動燃が試料の調整・輸送を担当し、IAEA側で分析するという形態をとっているが、これとは別に事業団としてレジンビード測定技術の検討も実施してきた。レジンビード技術は上記のように輸送上のメリットが最もクローズアップされているが、測定面においてもウラン・プルトニウムを分離することなく測定できるという利点もあり、施設側での分析法として開発・検討を進める必要があった。本報では、レジンビード法によるウラン・プルトニウムの測定技術について検討結果を報告するとともに、第3回から第7回まで行なわれたPNC-IAEA間共同実験結果についても合わせて報告する。

Further improvement of richman's densitometer

阿部 勝男; 黒沢 明; 駿河谷 直樹; 久野 祐輔; 舛井 仁一

IAEA Symposium on International Security Measure, 0 Pages, 1993/00

使用済燃料溶解液中のウラン及びプルトニウムの濃度を迅速かつ正確に非破壊測定できる装置を開発している。本装置の測定原理は、K-エッジデンシメトリー(K-edge)法により、ウラン濃度を測定し、また、エネルギー分散型蛍光X線(XRF)法でU/Pu比を測定することにより、ウランとプルトニウム両者の濃度を求めるものである。今回、測定部の改良により、測定精度の向上を図った。

IMPLEMENTATION OF NON-DESTRUCTIVE ASSAY SYSTEMS FOR EFFEICIENT VERIFICATION OF NUCLEAR MATERIALS IN REPROCESSING PLANT

駿河谷 直樹; 阿部 勝男; 黒沢 明; 池田 久; 久野 祐輔; 日野田 正博

INMM, , 

東海再処理工場では、使用済燃料溶解液およびPu製品溶液の効率的な査察検認を目的とした非破壊測定システムの開発を1991年より実施してきた。本装置は、国際原子力機関および科学技術庁による査察業務を妥当に実施するため、オーセンティケーションを担保できる制御/計測システムを取り入れ独立検認性を高めたのが特徴である。また、標準物質としての参照試料を製作し装置の維持管理を実施した。1995年に査察官立ち合いのもと実施された受け入れ試験の結果、使用済燃料溶解液中のウラン濃度について0.1%RSD、プルトニウム濃度については0.6%RSDの測定精度が得られた。(177gU/L,1.7gPu/L,1000s測定)一方、Pu製品中のプルトニウムについては、約200gPu/Lの濃度に対して0.5%の測定精度(800s測定)が得られた。さらに性能評価試験においても、施設の計量分析法として用いている同位体希釈質

IMPLEMENTATION OF NON-DESTRUCTIVE ASSAY SYSTEM FOR EFFICIENT VERIFICATION OF NUCLEAR MATERIALS IN REPROCESSING PLANT - HYBRID K-EDGE/XRF DENSITOINETER AND ADVANCED K-EDGE DENSITOINETER -

駿河谷 直樹; 阿部 勝男; 黒沢 明; 日野田 正博; 池田 久; 久野 祐輔

INMM Annual Meeing, , 

使用済燃料再処理液中のウラン・プルトニウムの濃度を迅速かつ正確に非破壊測定できる査察用装置「ハイブリッドKED/XRFデンシトメータ」および「改良型K-edgeデンシトメータ」の開発を行ってきた。本装置は、X線発生装置、検出器、コリメータ、測定セル等から構成されている。さらに装置のオーセンティケーションを維持する参照試料、およびIAEAが独自に管理できるパラレルシステムを新たに付加し、査察用実機を完成させた。今回、査察側と共同で受入試験および性能評価試験を実施し、良好な結果を得るとともに実査察への適用を図ったので報告する。

標準核物質(LSDスパイク)の調製と評価,1; 調製・試験

甲地 友和*; 櫛桁 義幸*; 村上 貴樹*; 菱 朋行*; 藍 寛信*; 高松 舞*; 海老沢 徳幸; 角 美香; 阿部 勝男; 影山 十三男; et al.

no journal, , 

同位体希釈質量分析法(IDMS)によるPu, U分析にはLSD(Large Size Dried)スパイクと呼ばれる標準物質が必要である。この調製にあたり、原料物質(一次標準核物質)の効率的利用と原子力機構保有のMOXより分離精製したPuの有効性を確認するため、原子力機構及び日本原燃において共同研究を実施した。原子力機構における調製と、六ヶ所再処理工場の遠隔装置を用いて行った実試料の評価試験について報告する。