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山田 弘一*; 河村 弘; 土谷 邦彦; Kalinin, G.*; 長尾 美春; 佐藤 聡; 毛利 憲介*
Journal of Nuclear Materials, 335(1), p.33 - 38, 2004/10
被引用回数：8 パーセンタイル：47.12(Materials Science, Multidisciplinary)分散強化銅(DSCu)とステンレス鋼はITER遮へいブランケットのヒートシンク材や構造材の候補材料であり、これらは高温静水圧(HIP)法により接合される。本研究では、照射損傷量が約1.5dpaの材料を用いて引張試験や衝撃試験を行い、HIP接合材の機械的特性に対する中性子照射効果を調べた。引張試験の結果、HIP接合材の引張強度はDSCu母材の引張強度と同等であり、中性子照射後も同様の特性を示した。一方、接合界面における主要元素の拡散による影響で、HIP接合材の衝撃特性はDSCu材の衝撃特性より小さかった。衝撃特性の低下は、中性子照射効果の影響より、接合による影響のほうが大きかった。
新井 和邦*; 二ノ宮 晃*; 石郷岡 猛*; 高野 克敏*; 中嶋 秀夫; Michael, P.*; Vieira, R.*; Martovetsky, N.*; Sborchia, C.*; Alekseev, A.*; et al.
Cryogenics, 44(1), p.15 - 27, 2004/01
被引用回数：3 パーセンタイル：14.94(Thermodynamics)ITER計画のもとで中心ソレノイド・モデル・コイルの試験を行い、コイルで発生するAE信号を直流運転時に測定した。その結果、コイルで発生するAE信号は、超伝導導体で発生する交流損失と関係があることが明らかになった。このことは、コイルの繰り返し通電時の撚線の動き及び素線間接触の剥がれにより交流損失が発生し、それらの動きをAE信号として測定したことを示している。また、AE信号はコイルのバランス電圧で見られる電圧スパイクとも関係があり、機械的攪乱が存在していることが明らかとなった。このことから、CSモデル・コイルにおいては、機械的攪乱の発生場所はAE信号及び電圧スパイクの情報を用いることで求めることが可能である。
加藤 治一; 酒井 宏典; 神戸 振作; Walstedt, R. E.; 常盤 欣文; 大貫 惇睦
Acta Physica Polonica B, 34(2), p.1063 - 1066, 2003/09
本研究では、5f遍歴電子反強磁性体UPtGa(
=26K,
=57mJ/mol K
)について
Ga-NMR/NQR測定を行った。常磁性領域においてナイトシフト測定を行い、超微細相互作用係数
を見積もった。また、反強磁性領域において、零磁場スペクトルを解析することにより、内部磁場の値が得られ、反強磁性相における超微細相互作用係数
を見積もることに成功した。の値は、に比べて一桁程度大きいことから、hyperfine interactionが長距離にわたっている可能性がある。UPtGaの磁性において、RKKY相互作用が重要な役割を果たしているのかもしれない。
TiO
pebbles fabricated by direct-wet process土谷 邦彦; 河村 弘; 内田 宗範*; Casado, S.*; Alvani, C.*; 伊藤 義夫*
Fusion Engineering and Design, 69(1-4), p.449 - 453, 2003/09
被引用回数：20 パーセンタイル：75.87(Nuclear Science & Technology)核融合炉ブランケットで用いられるトリチウム増殖材として、低温でのトリチウム放出性、化学的安定性等の観点から、チタン酸リチウム(LiTiO)微小球が注目されている。これまで、LiTiO溶液からLiTiO微小球を製造できる直接湿式法を提案し、LiTiO微小球の予備製造試験を行ったが、目標焼結密度(80~85%T.D.)の微小球を得ることが出来なかった。そのため、LiTiOの溶解、ゲル球の生成及び焼結の各プロセスについて技術開発を行った。各種の溶媒を用いた溶解試験の結果、LiTiOは30%過酸化水素水で室温でも完全に溶解できた。この溶解液の粘性を調整し、アセトン中に滴下することにより、割れの少ないゲル球を製造できるとともに、こうして得られたゲル球を焼結することにより結晶粒径5
m以下で目標焼結密度を満足した微小球を製造できることを明らかにした。
on the reduction of lithium titanate induced by H in the sweep gas土谷 邦彦; Alvani, C.*; 河村 弘; 山田 弘一*; Casado, S.*; Contini, V.*
Fusion Engineering and Design, 69(1-4), p.443 - 447, 2003/09
被引用回数：4 パーセンタイル：30.60(Nuclear Science & Technology)核融合炉ブランケットのトリチウム増殖材であるチタン酸リチウム(LiTiO)微小球の湿式法による製造に際しては、微細な結晶粒径を得るために酸化物(TiO等)の添加が不可欠である。しかしながら、TiOを添加したLiTiOの化学的特性については明らかにされていない。そのため、スイープガス中の水素によるLiTiOのTiO添加量に対する還元効果を調べた。この結果、500-800
の温度範囲では、TiOを添加したLiTiOの還元反応率は、TiOを添加しない場合より減少することが分かった。また、LiTiOにTiOを添加したものは、水分及び不純物ガスの吸着量がTiOを添加しない場合より小さく、ブランケット初期装荷時におけるスイープガス中への不純物ガスの放出が低減できた。
Billard, I.*; Ansoborlo, E.*; Apperson, K.*; Arpigny, S.*; Azenha, M.-E.*; Birch, D.*; Bros, P.*; Burrows, H. D.*; Choppin, G. R.*; Couston, L.*; et al.
Applied Spectroscopy, 57(8), p.1027 - 1038, 2003/08
被引用回数：54 パーセンタイル：88.32(Instruments & Instrumentation)時間分解レーザー誘起蛍光分光法(TRLFS)のウラン(VI)水溶液分析への応用に関して、13の独立した研究所において異なる装置及び解析方法による共同測定(ラウンドロビンテスト)を実施した。適切な状態図に基づいて調製した測定試料は、少なくとも6か月間は化学的に安定であった。4つの異なるタイプのウラン(VI)水溶液:UO
だけを含む酸溶液,フッ素イオンを含む溶液,硫酸イオンを含む溶液、及び種々の加水分解種を含む溶液について、各研究所で測定した蛍光スペクトルの波長,蛍光寿命及び蛍光成分数の結果を比較した。また、幾つかの研究所で測定されたデータは異なるソフトウェアにより解析された。これらの研究に基づいて、水溶液中のウラン(VI)の状態分析におけるTRLFSの実用性について議論した。
伊藤 集通; 荒巻 能史; 北村 敏勝; 乙坂 重嘉; 鈴木 崇史; 外川 織彦; 小林 卓也; 千手 智晴*; Chaykovskaya, E. L.*; Karasev, E. V.*; et al.
Journal of Environmental Radioactivity, 68(3), p.249 - 267, 2003/07
被引用回数：42 パーセンタイル：62.70(Environmental Sciences)1997-2000年の期間、日本海の海水中における
Sr,
Cs並びに
Puが計測された。放射性核種濃度の鉛直分布は、SrとCsでは表層から深度方向に指数関数的減衰を示し、Puでは表層最小,中層最大となっていて、それぞれ典型的分布を示した。過去の測定例と比較しても本質的な差異は検出されなかった。また、日本海における緯度帯別平均濃度及びインベントリは北西太平洋に比べ高くなっていた。さらに空間分布では、高インベントリ域が日本海盆側から大和海盆へ貫入している様子が描かれた。このことは、日本海盆で鉛直輸送された放射性核種が大和堆を迂回後に大和海盆に入り、日本海の深層水中に放射性核種が蓄積されていることを示唆するものである。
range for International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF)中村 博雄; 井田 瑞穂*; 中村 秀夫; 竹内 浩; IFMIF国際チーム
Fusion Engineering and Design, 65(3), p.467 - 474, 2003/04
被引用回数：4 パーセンタイル：30.60(Nuclear Science & Technology)IFMIFは、核融合材料開発のためのD-Li反応を用いた加速器型中性子源である。リチウム(Li)ターゲットは、ターゲットアセンブリ、Li純化系と種々の計測器から構成される。10MWの重陽子ビームが20
5cmの面に入射し、1GW/mの超高熱負荷に相当する。このような超高熱負荷を除熱するため、20m/sの高速液体Li流と曲面流れが必要となる。熱流動解析によれば、曲率25cmの曲面壁による160Gの発生遠心力は、IFMIF運転に十分である。模擬水実験を実施し、Li流れの流動特性を確証した。最終的にLi流の性能を確証するために、Liループを計画中である。トリチウムやC, N, O不純物を許容値以下に制御するためのコールドトラップとホットトラップを備えたIFMIFターゲットにおけるこのような技術は、核融合炉の液体プラズマ対向壁と類似性を有している。発表では、IFMIFのLiターゲット技術とプラズマ対向壁への応用について述べる。
山内 通則*; 西谷 健夫; 落合 謙太郎; 森本 裕一*; 堀 順一; 海老澤 克之*; 河西 敏; Walker, C.*
Review of Scientific Instruments, 74(3), p.1730 - 1734, 2003/03
被引用回数：26 パーセンタイル：74.01(Instruments & Instrumentation)ITERの核融合出力モニターとして、真空容器内にマイクロフィッションチェンバーの設置が計画されている。このモニターシステムの応答はプラズマの位置と形状に不感である必要があり、モンテカルロ計算によりブランケット背後の適当な取り付け位置を選定した。その他ITERの要求条件を考慮して、12mgの二酸化ウランを用いたマイクロフィッションチェンバーとウランのないダミーチェンバーを設計・試作し、設計仕様に対する基本性能と14MeV中性子及び線に対する応答特性を試験するとともにITER環境における性能を評価した。その結果、パルス計数モードとキャンベルモードにより中性子に対する良好な直線性と約1msの時間応答性が確認できた。また線に対する感度が低く、線に対する補償がなくても中性子計測が可能なこと、遮蔽体により中性子スペクトルが変化してもこれらの応答特性が確保できることなどがわかり、ITERの出力モニターとして使用できる見通しが得られた。
西谷 健夫; 海老澤 克之*; 河西 敏; Walker, C.*
Review of Scientific Instruments, 74(3), p.1735 - 1738, 2003/03
被引用回数：14 パーセンタイル：57.65(Instruments & Instrumentation)これまで水の放射化を利用したITERの中性子発生量モニターを提案してきた。原研FNSに水ループを設置して行った実験では、時間分解能が水の乱流拡散で決定されることを明らかにした。この実験結果に基づき、流水の放射化を利用したITER用中性子モニターの設計を行った。照射端は赤道面のフィラーブランケットモジュール内に真空容器を貫通して挿入する構造とした。線測定ステーションは生体遮蔽外のピットに設置し、検出器としてBGOシンチレータを採用した。この配置に基づき、各種特性をMCNP-4bコードを用いて評価した。時間分解能は水配管に沿った放射化反応の分布及び乱流拡散を考慮して、10m/sの流速に対し時間分解能100ms(ITER要求値)以下となった。また放射化量はプラズマの位置にほとんど依存しないことがわかった。また異なる検出効率の線検出器を2台用いることによって、50kW-500MWのITERの出力範囲で測定が可能であることを示した。
上野 隆; 松永 武; 天野 光; Tkachenko, Y.*; Kovalyov, A.*; Sukhoruchkin, A.*; Derevets, V.*
JAERI-Data/Code 2002-024, 414 Pages, 2003/01
JAERI-Data-Code-2002-024.pdf:15.11MB
本報告書は、RADEK(The State Enterprise for Region Monitoring of Environment and Dosimetric Control of Ukraine)による環境モニタリングから得られたデータの一部と日本原子力研究所とCHESCIR (Chernobyl Science and Technology Centre for International Research)間の研究プロジェクト(1992年から1999年)で実施された野外観測から得られた環境特性の記録を編集したものである。これらのデータは、特に原子力事故後の陸上及び水環境へ放出された放射性核種の移行を調査するために実施されたプロジェクトの研究項目(Subject-3)で得られた成果の基礎をなすものである。
本多 力*; 服部 行也*; Holloway, C.*; Martin, E.*; 松本 泰弘*; 松信 隆*; 鈴木 俊幸*; Tesini, A.*; Baulo, V.*; Haange, R.*; et al.
Fusion Engineering and Design, 63-64, p.507 - 518, 2002/12
被引用回数：17 パーセンタイル：69.91(Nuclear Science & Technology)ITERの小型化による遠隔保守シナリオと遠隔操作機器への影響を評価するとともに、その設計成立性及びコスト削減について検討を行うのが目的である。遠隔保守の基本的方針は変更せずに、いままでのR&D成果を最大限取り入れ、遠隔操作機器の設計を行った。また遠隔機器の標準化/共用化と小型化によるコスト削減を目指した。ダイバータ/ブランケット/ポートプラグ等の炉内構造物は、ユニット化された炉内遠隔機器で取り外した後、標準化されたキャスクと搬送装置を用いて真空容器のポートからホットセルへ運ばれ、損傷部を交換した後、逆の手順で再び真空容器内に戻される。ホットセルでは真空容器のポートに類似した標準化したドッキングポートを設置し、そこから構造物や機器を出し入れし、物流及び保守の流れを円滑にした。ユニット化された炉内遠隔機器は必要なときにキャスクと搬送装置で運びポート部で結合することにより、建家に対する影響を極めて小さくすることができた。結論として、小型化ITERに対して成立性のある遠隔保守シナリオが可能であり、その遠隔機器の設計結果を示した。
實川 資朗; 田村 学*; Van der Schaaf, B.*; Klueh, R. L.*; Alamo, A.*; Petersen, C.*; Schirra, M.*; Spaetig, P.*; Odette, G. R.*; Tavassoli, A. A.*; et al.
Journal of Nuclear Materials, 307-311(Part1), p.179 - 186, 2002/12
被引用回数：179 パーセンタイル：99.28(Materials Science, Multidisciplinary)低放射化フェライト/マルテンサイト鋼は照射下寸法安定性に優れ、また大きな投資無しで低放射化したコンポーネントを製造するに適する。このため、材料の開発及びこれを用いた炉設計研究が進められている。これまでIEAの低放射化フェライト/マルテンサイト鋼開発国際協力で、原研とNKKが開発した低放射化マルテンサイト鋼F82Hを標準材料としたラウンドロビン試験等が、EU,米国等の協力を受けて進めてきた。ここではF82Hについて、合金設計の考え方,熱物理的特性等の物性,照射前後の強度特性及びミクロ組織の評価結果,さらにこれらのデータベース化について報告する。ラウンドロビン試験等では、評価項目として、例えば強度特性について、引張,破壊靭性,衝撃,クリープ,疲労等といった、合金挙動を包括的に評価できる項目を選び、F82Hを代表とする低放射化マルテンサイト鋼の利用可能性について検討を加えた。その結果、F82Hのクリープ強度は、高温機器用材料として評価が高い9Cr-1Mo鋼と同等か優れること、また最も重要な照射挙動の一つである照射損傷による延性脆性遷移温度の上昇も他の合金と比較して小さい結果を得た。
-ZrO pseudo-binary phase diagramAlbiol, T.*; 芹澤 弘幸; 荒井 康夫
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.3), p.834 - 837, 2002/11
ZrOリッチ領域のPuO-ZrO擬二元系状態図を、高温X線回折測定と自由エネルギー極小化法に基づく平衡計算により作成した。高温X線回折測定は空気雰囲気中で最高1573Kまで行い、1463K,PuO濃度2.3-3.1mol%付近に従来報告されていなかった共晶線があることを見い出した。Chem Sageコードを使用した平衡計算は最高3000Kまで行い、実験データを良く再現できた。得られた結果はこれまで報告されている状態図に修正が必要であることを示すものである。
グローブ破損調査グループ; バックエンド技術部
JAERI-Review 2002-017, 121 Pages, 2002/09
JAERI-Review-2002-017.pdf:13.36MB
2001年11月21日、東海研究所第1廃棄物処理棟の焼却処理設備で発生したグローブ破損について、グローブ破損調査グループはバックエンド技術部と協力して、焼却炉,灰取出装置等の状況,焼却した廃棄物の種類・性状,グローブの性能等にかかわる調査並びに背景的要因の調査を行い、破損原因の推定及び再発防止策の検討を行った。その結果、破損の原因は、液体シンチレーター廃液の固形化が不十分であったこと,グローブの保護カバーが耐圧性を有していなかったこと及び性能劣化していたグローブが使用されていたことであった。トラブルの再発を防ぐために、固形化状態の直接的な確認を実施すること,グローブの保護カバーを設置すること,グローブの管理を強化すること,手引等の見直し及び教育訓練を実施することとした。
Cs from Chernobyl fallout in the Iput River catchment area of RussiaThiessen, K. M.*; Sazykina, T. G.*; Apostoaei, A. I.*; Balonov, M.*; Crawford, J.*; Domel, R.*; Fesenko, S.*; Filistovic, V.*; Galeriu, D.*; 本間 俊充; et al.
Proceedings from the International Conference on Radioactivity in the Environment, p.317 - 320, 2002/09
チェルノブイリ事故以後に収集されたデータは、陸域や水系の汚染に関する計算モデルの信頼性を検証するユニークな機会を提供した。IAEAの主催するBIOMASS計画の線量再構築ワーキンググループでは、イプト河シナリオが採用され、多数の被ばく経路が関係する評価モデルの検証に用いられた。チェルノブイリの北東約200kmに位置するイプト河流域の農耕地帯は、ロシアで最も汚染した地域の一つで、単位平方km当り平均800kBq,局所的には1500kBqのCs-137に汚染され、この地域で実行されたさまざまな防護対策をモデル化する必要があった。淡水魚,きのこ類などの摂取を含むさまざまな経路に対して、事故後10年にわたるデータがモデル検証に利用できた。参加機関の最終結果に多くは、ファクター2から3で測定値との一致を見た。計算を実行するうえで困難な点は、局所汚染を考慮したデータの平均化,Cs-137の土壌深部への移行と可給態の同定,防護対策のモデル化であった。モデル予測の正確さは、少なくとも入力情報を解釈する解析者の経験や判断,パラメータ値の選択,不確かさの取り扱いに依存する。
加治 芳行; 辻 宏和; 西 宏; 武藤 康; Penkalla, H. J.*; Schubert, F.*
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(8), p.923 - 928, 2002/08
被引用回数：9 パーセンタイル：49.77(Nuclear Science & Technology)原研において、原子力用構造材料として開発したハステロイXRとNi-Cr-W合金の多軸クリープ挙動を調べ、多軸条件下での変形挙動を記述する構成式を検証するために、一連の単軸及び多軸クリープ試験を実施した。Norton型クリープ構成式とMisesの流れ則を種々の負荷条件下での多軸クリープ挙動の予測に適用した。ほとんどの場合には、これらの材料の多軸クリープ挙動は、単軸クリープ試験結果から求めたパラメータに基づく構成式によってよく記述できたが、一部例外な場合も見られた。本研究から、簡易設計法としてNorton型クリープ構成式とMisesの流れ則に基づく方法をハステロイXR及びNi-Cr-W合金の多軸クリープ挙動を記述するのに適用できることがわかった。
鬼沢 邦雄; Van Walle, E.*; Pavirich, W.*; Nanstad, R.*
NUREG/CR-6777, 81 Pages, 2002/08
本報告書は、米国ASTMが主催したシャルピー衝撃試験片再生に関するラウンドロビン試験結果をとりまとめたものである。この試験片再生ラウンドロビンは、インサート部の長さ、シャルピーハンマーの刃先形状、溶接接合方法等の影響を比較検討し、試験片再生に関するASTM規格E1253のレビューに寄与することが目的である。各国から10機関が独自の技術で再生を行い、米国ORNLにおいてすべてのシャルピー衝撃試験が実施された。試験結果は、14mmのインサートを用いた場合には再生の影響はほとんど無いことが確認された。また、溶接方法とハンマー刃先形状の組み合わせで再生の影響が分類できることを示した。すなわち、スタッド溶接及び突き合わせ溶接でASTM刃先の場合が最も影響が大きく、電子ビーム溶接でISO刃先の場合に最も影響が少ない。その他、溶接法及び機関間の相違や、衝撃荷重に関する比較検討を行った。
西谷 健夫; 井口 哲夫*; 海老澤 克之*; 山内 通則*; Walker, C.*; 河西 敏
JAERI-Tech 2002-062, 39 Pages, 2002/07
JAERI-Tech-2002-062.pdf:1.65MB
Uフィッションチェンバーを用いたITER用の真空容器外中性子モニターの設計を行った。Uフィッションチェンバーの感度が入射中性子のエネルギーに対し一定となるように減速材の設計を行った。ITERの水平ポート内の温度環境下で安定な、ベリリウムと炭素を減速材とし、Be/C比を0.25とした。中性子検出器としては中性子輸送計算に基づき、U 200mgのフィッションチェンバーを採用した。3つの検出器をステンレス鋼のケース付きの減速材内に組み込み一つのアセンブリとし、このアセンブリを2セット水平ポートに取付ける設計とした。この内一つはD-D運転と較正用であり、もう一つはD-T運転用である。D-D運転と較正用のアセンブリは水平ポート内のポートプラグのすぐ外側に設置し、D-T運転用アセンブリはポート中間の追加遮蔽体の陰に取付ける。信号処理ではパルス計数方式とキャンベル方式を併用することによって、ITERの要求仕様である7桁のダイナミックレンジと1msの時間分解能を達成できることを示した。また線と磁場の影響は、無視し得ることがわかった。
研究評価委員会
JAERI-Review 2002-012, 21 Pages, 2002/06
JAERI-Review-2002-012.pdf:2.69MB
研究評価委員会は、「日本原子力研究所における研究開発評価の基本指針」等に基づき、エネルギーシステム研究専門部会(外部専門家8名で構成)を設置し、東海研究所エネルギーシステム研究部の平成12年度までの5年間の研究開発実績について、事後評価を実施した。同部会は、平成13年12月から平成14年3月にかけて、当該部門の研究評価活動を実施した。評価は、事前に提出された評価用資料及び専門部会会合(平成14年1月23日開催)における被評価者の説明に基づき、研究評価委員会によって定められた評価項目,評価の視点,評価の基準に従って行われた。同部会が取りまとめた評価結果報告書は、研究評価委員会に提出され平成14年3月8日に審議され、妥当と判断された。本報告書は、このエネルギーシステム研究専門部会による評価結果である。
