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論文

Beam-based compensation of extracted-beam displacement caused by field ringing of pulsed kicker magnets in the 3 GeV rapid cycling synchrotron of the Japan Proton Accelerator Research Complex

原田 寛之; Saha, P. K.; 田村 文彦; 明午 伸一郎; 發知 英明; 林 直樹; 金正 倫計; 長谷川 和男

Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2017(9), p.093G01_1 - 093G01_16, 2017/09

AA2017-0286.pdf:4.64MB

J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)は、設計出力1MWの大強度陽子加速器である。このRCSで3GeVまで加速された陽子ビームは、リング内の8台のパルスキッカー電磁石で取り出しラインへ導き、物質生命科学実験施設や後段の加速器へ供給されている。しかしながら、この電磁石の電磁回路的なリンギングにより時間的な磁場変調を生じており、取り出しビームが大きく変動していた。この変動は、中性子源標的の故障リスクの増大や後段加速器のビーム損失の増大を生じ、大きな課題である。特別な短パルスビームと各電磁石のタイミングスキャンを行い、取り出しビームの位置変動を測定することで、この磁場変調を実測し把握した。それを用いて各電磁石の磁場変調を抑制する最適なタイミングを求め、適用することで装置の改造を行うことなく要求以上の精度のビーム取り出しを実現した。さらにタイミングのずれを自動で測定し補正するシステムを導入し、安定化も実現した。この論文では、手法や成果を報告する。

論文

J-PARC 3MeVリニアック用制御システム開発

澤邊 祐希*; 石山 達也; 高橋 大輔; 加藤 裕子; 鈴木 隆洋*; 平野 耕一郎; 武井 早憲; 明午 伸一郎; 菊澤 信宏; 林 直樹

Proceedings of 13th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.647 - 651, 2016/11

J-PARCでは実機の安定運転に必要なビームスクレーパ照射試験およびレーザ荷電変換試験を実施するために3MeVリニアックを再構築した。3MeVリニアックは、セシウム添加高周波駆動負水素イオン源(RFイオン源)から負水素イオンビームを取り出し、高周波四重極型リニアック(RFQ)で3MeVまでビームを加速する。3MeVリニアックを制御するには、加速器およびレーザから人への安全を確保する人的保護システム(PPS)、加速器構成機器を保護するための機器保護システム(MPS)、各機器の同期をとるタイミングステム、およびEPICSを用いた遠隔制御システムが重要となる。本発表では、これらの3MeVリニアック用制御システムについて報告する。

論文

Comparison between Monte Carlo simulation and measurement with a 3D polymer gel dosimeter for dose distributions in biological samples

古田 琢哉; 前山 拓哉*; 石川 顕一*; 福西 暢尚*; 深作 和明*; 高木 周*; 野田 茂穂*; 姫野 龍太郎*; 林 慎一郎*

Physics in Medicine and Biology, 60(16), p.6531 - 6546, 2015/08

 被引用回数:4 パーセンタイル:62.14(Engineering, Biomedical)

現在の粒子線がん治療の治療計画に用いられている簡易的な線量解析では、軟組織と骨の境界等の不均質な領域で線量分布の再現性が低いことが知られており、より高精度なモンテカルロ計算による治療計画の実現が求められている。そこで、現状のモンテカルロ計算による線量解析で、治療に即した状況での精度を検証することを目的として、生体物質中での線量分布を実験により比較検証した。具体的には、生体物質として骨付き鶏肉を用意し、これを挿入した容器の背後にPAGATゲル線量計を配置し、炭素線ビームを前方から照射することで、不均質な生体物質を通り抜けた炭素線によってゲル線量計内に形成される複雑な線量分布の比較を行った。シミュレーションではCTイメージから再構成された生体物質を含む実験環境を模擬し、粒子・重イオン輸送計算コードPHITSを用いて炭素線の輸送を計算することで、ゲル線量計内の線量分布を導出した。その結果、実験での炭素線の飛程端が作る複雑な線量分布の構造について、シミュレーションにより2mm程度の違いの範囲でよく再現できることを示した。

報告書

「ふげん」燃料被覆管を用いた人工海水浸漬試験及び強度特性評価

山県 一郎; 林 長宏; 益子 真一*; 佐々木 新治; 井上 賢紀; 山下 真一郎; 前田 宏治

JAEA-Testing 2013-004, 23 Pages, 2013/11

JAEA-Testing-2013-004.pdf:8.59MB

東日本大震災に伴う東京電力福島第一原子力発電所の事故において、使用済燃料プールに保管されていた使用済燃料は、瓦礫の落下・混入や海水注入等、通常の運転時ではあり得ない環境に晒された。使用済燃料プール中の燃料集合体の健全性や、共用プール移送後の長期間保管における健全性の評価に資するため、新型転換炉「ふげん」にて使用されたジルカロイ-2燃料被覆管を用い、使用済燃料プールの模擬水として2倍に希釈した人工海水を用いた、液温80$$^{circ}$$C、浸漬時間約336時間の浸漬試験を実施した。得られた主な結果は以下の通りであり、本試験条件において照射済みジルカロイ-2燃料被覆管への人工海水浸漬による機械的特性への影響はなく、顕著な腐食も生じないことを確認した。(1)浸漬前後の試料表面の外観に明確な変化は見られず、試料外表面近傍の酸化層等においても明確な変化は見られず、浸漬試験による顕著な表面腐食の進行はない。(2)引張強さ及び破断伸びは浸漬前後で有意な変化はなく、浸漬試験による機械的特性へ有意な影響はない。(3)照射済み試料を遠隔操作で浸漬試験及び引張試験を行うための手法を確立した。

論文

Development of the beam halo monitor in the J-PARC 3-GeV RCS

吉本 政弘; 山本 風海; Saha, P. K.; 明午 伸一郎; 發知 英明; 林 直樹; 岡部 晃大; 金正 倫計

Proceedings of 3rd International Particle Accelerator Conference (IPAC '12) (Internet), p.2122 - 2124, 2012/05

横方向のビームハローは大強度加速器の性能を制限する重要なパラメータの一つである。それゆえにJ-PARC 3GeV RCSのビーム強度を増強するために、横方向のビームハロー測定が必要となる。加速器運転中にビームハローを測定するために、アルミ製板型電極を水平及び垂直方向にスキャンするタイプのハローモニタをビーム取出しラインに設置している。しかし、残留する2次電子のためにハロー測定が困難になっている。そこで、本モニターの使用上の課題とその対策について報告する。

論文

Simplified risk assessment based on accident categories at Tokai Reprocessing Plant

長岡 真一; 石田 倫彦; 金森 定; 林 晋一郎

Proceedings of International Conference on Toward and Over the Fukushima Daiichi Accident (GLOBAL 2011) (CD-ROM), 5 Pages, 2011/12

近年、核燃料サイクル施設に対し確率論的安全評価(PSA)を適用する試みがなされている。東海再処理施設においても、各事象について概略リスク評価を実施し、評価結果を事故カテゴリー別に比較した。

論文

Study on immobilization technology of radioactive krypton gas by ion-implantation and sputtering process

佐本 寛孝; 木村 典道; 大谷 武久; 須貝 英司; 林 晋一郎

Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Fuel Cycle; Sustainable Options & Industrial Perspectives (Global 2009) (CD-ROM), p.458 - 463, 2009/09

原子力機構は、再処理施設から回収される放射性クリプトンガスの安定貯蔵技術として、イオン注入法によりクリプトンガスを金属合金中へ固定化する技術を開発している。クリプトンガスの注入特性及び固定化した金属合金の特性については、これまでに実施したコールド試験により確認した。今回の報告では、東海再処理施設(TRP)に付属して設置されているクリプトン回収技術開発施設(KRF)において、再処理オフガスより液化蒸留法により回収した放射性クリプトンガスを固定化した実績及び固定化した金属合金のガス保持特性について報告する。

論文

カラー図解,プラズマエネルギーのすべて

高村 秀一*; 門 信一郎*; 藤井 隆*; 藤山 寛*; 高部 英明*; 足立 和郎*; 森宮 脩*; 藤森 直治*; 渡辺 隆行*; 林 泰明*; et al.

カラー図解,プラズマエネルギーのすべて, P. 164, 2007/03

核融合並びにプラズマに興味を持ってもらい、またその有用性,将来性を広く理解してもらうための一般向け解説書として、プラズマ・核融合学会の企画(日本実業出版社から出版予定)に共同執筆で出版するものである。読者の対象範囲は、理科に興味を持つ高校生,大学生・一般社会人,ある種のプラズマに仕事で関連している人で、他分野からのヒントを求める人など、広い層に読んでもらえることを想定している。(目次:はじめに/プラズマってなんだ?/プラズマ技術のひろがり/実験室の超先端プラズマ/核融合プラズマエネルギーとは?/プラズマエネルギーへの道/核融合プラズマエネルギー発電所を目指して/プラズマエネルギーと未来社会)

報告書

東海再処理施設の臨界安全評価

白井 更知; 中島 正義; 高谷 暁和; 白水 秀知; 須藤 俊幸; 林 晋一郎; 由川 幸次

JNC-TN8410 2000-006, 116 Pages, 2000/04

JNC-TN8410-2000-006.pdf:2.77MB

東海再処理施設の主要な機器のうち、形状に係る核的制限値を有し、かつ溶液を取り扱う機器について、再処理施設安全審査指針「指針10単一ユニットの臨界安全」の核的制限値設定の考え方を参考に、核的制限値の見直しを行った。本報告は、核的制限値の見直しに伴い、各機器の単一ユニットの臨界安全性について評価を行ったものである。また、単一ユニットが複数存在するセル、室についての複数ユニットの臨界安全性についても評価を行った。溶解施設、分離施設、精製施設、脱硝施設、製品貯蔵施設、プルトニウム転換技術開発施設及び濃縮ウラン溶解槽の遠隔補修技術開発施設の機器のうち、形状に係る核的制限値を有し、かつ溶液を取り扱う機器を対象に評価を行った結果、単一ユニット、複数ユニットとして十分臨界安全であることを確認した。

論文

Two-Dimensional Fluid Simulation of Glow Discharge Plasma Reactors for Immobilization of Krypton

林 晋一郎; 池田 諭志; 田中 正明*; 酒井 洋輔*; 菅原 広剛*

Computer Physics Communications, 125, p.60 - 74, 2000/00

 被引用回数:4 パーセンタイル:72.4

放射性クリプトンを長期に安定して貯蔵する方法として、金属マトリックス中に固定化する方法を開発している。本方法は、グロー放電プラズマ中で生成するクリプトンイオンを利用し、加速電圧の調節により、スパッタリングでアモルファス合金を作製しつつその合金中にクリプトンをイオン注入し固定化する技術である。本技術の評価、性能向上の検討には、グロー放電プラズマ中のイオン、電子状態等を解析することが有効となる。このため、流体モデルとPoisson方程式を組み合わせた2次元のプラズマのシミュレーションコードを整備し、このコードを用いて、3電極構造を持つイオン注入固定化装置のプラズマのシミュレーションを行った。計算結果は、定性的に実測値と一致した。

報告書

平成8年度環境技術第二開発室 成果報告書

池田 諭志; 中道 秀哉; 川島 暢吉; 林 晋一郎; 福本 雅弘; 神谷 茂; 小林 師

PNC-TN8410 97-329, 355 Pages, 1997/03

PNC-TN8410-97-329.pdf:18.2MB

本書は、平成9年3月19日に開催を予定した、平成8年度環境技術第二開発室成果発表会に使用するために作成されたOHPをまとめたものである。記載内容は、環境技術第二開発室の平成8年度の業務全般を各担当毎にまとめたものであり、平成8年度の成果を中心に、過去の経緯、今度の予定等も含んでいる。構成は、次の3つからなる。 (1)液体廃棄物処理技術開発関係報告 (2)クリプトン施設運転試験関係報告 (3)気体固化研究関係報告

報告書

低レベル放射性廃棄物の水熱固化に関する研究

福本 雅弘; 飯島 和毅; 牧野 鉄也; 林 晋一郎; 宮本 陽一; 中西 芳雄

PNC-TN8410 96-055, 147 Pages, 1996/02

PNC-TN8410-96-055.pdf:5.2MB

再処理施設から発生する低レベル放射性廃棄物を対象に、模擬廃棄物を用いた水熱固化試験を平成3年度から7年度にかけて実施した。本研究は、低レベル放射性廃棄物を減容性に優れ、所定の強度を有した安定な固化体とするために、固化母材を加えないか出来る限り少なくした水熱固化法の適用可能性を評価することを目的とする。試験は、 1)「廃シリカゲル」への適用を考えた、100mm$$phi$$の固化体作製用水熱固化装置を用いた水熱ホットプレス法によるシリカゲルの固化試験、 2)「低レベル濃縮廃液核種去スラッジ」への適用を考えた、100mm$$phi$$及び30mm$$phi$$の固化体作製用水熱固化装置を用いた水熱ホットプレス法による模擬低レベル濃縮廃液核種除去スラッジの固化試験及び低レベル濃縮廃液核種除去スラッジの主要成分である酸化鉄(Fe2O3)及びヨウ化銀(AgI)を対象にHIP装置を用いた水熱HIP法にようる固化試験、 3)「廃ヨウ素フィルター」への適用を考えた、30mm$$phi$$の固化体作製用装置を用いた水熱ホットプレス法にようるAgX、AgZ、AgSの固化試験等を行った。 1)シリカゲルの水熱ホットプレス法による固化試験の結果、添加剤としてBa(OH)2が有効であり、減容係数は1.32、一軸圧縮強度は105kg/cm2であった。 2)模擬低レベル濃縮廃液核種除去スラッジの水熱ホットプレス法による固化試験の結果、可溶性成分(NaNO3、NaNO2)のほとんどを絞り出し水側に分離でき、ヨウ化銀の絞り出し水への移行割合は0.2wt%未満であった。模擬低レベル濃縮廃液核種除去スラッジの減容係数は3.3、一軸圧縮強度は1014kg/cm2であった。また、酸化鉄及びヨウ化銀の水熱HIP法による固化試験の結果、酸化鉄の場合減容係数は5.2(固化体のかさ密度は3.7$$times$$10^3kg/m3)、ヨウ化銀の場合減容係数は1.4(固化体のかさ密度は4.9$$times$$10^3kg/m3)であった。 3)AgX、AgZ、AgSは、水のみ添加で水熱ホットプレス法により固化体を得られた。減容係数はそれぞれ3.08、1.78、2.03、一軸圧縮強度はそれぞれ944kg/cm2、208kg/cm2、533kg/cm2が得られた。AgXは水熱ホットプレス固化によって非晶質化した。

報告書

気体放出低減化技術の開発 -昭和63年度上期報告-

中島 恒*; 中西 芳雄*; 中道 英哉*; 林 晋一郎*; 沖本 克則*; 栗原 孝幸*

PNC-TN8440 89-005, 97 Pages, 1989/02

PNC-TN8440-89-005.pdf:2.49MB

本報告書は,気体放出低減化技術開発室(GCS)で,昭和63年度に実施した業務内容をまとめたものである。 本報告書は,初めに業務実施概要の章で上記期間内にGCSで実施された業務全体を簡単に紹介したあと,主要な実施内容をより詳細にまとめた4つの報告書で構成されている。 (1)K-回収技術開発施設のトレーサ試験(1)の結果 (2)K-回収技術開発施設の貯蔵セル改造工事 (3)K-回収技術開発施設で回収されるX-の有効利用について (4)K-回収技術開発施設で回収されるK-の処置について

口頭

東海再処理施設30年のあゆみと今後の展望,3; 溶解・清澄工程の運転実績と改良

鈴木 一之; 菊池 英樹; 畠 勝郎; 田中 賢; 宮本 正紀; 中村 芳信; 林 晋一郎

no journal, , 

東海再処理施設の溶解・清澄工程は回分式で運転され、30年の運転を通じ、これまでに約3100バッチの使用済燃料の処理を行ってきた。この間に発生した主要な課題として、溶解工程における溶解槽の腐食による故障,PWR燃料処理時の急激な内圧上昇及びパルスフィルタの詰りによる再処理工程の稼働率の低下があった。本報では、これら課題の対策として実施した改良結果について報告する。

口頭

ふげんMOX使用済燃料再処理試験,3; 溶解特性試験

畠 勝郎; 鈴木 一之; 菊池 英樹; 古川 隆之; 中村 芳信; 林 晋一郎

no journal, , 

MOX燃料再処理において工学規模でデータを採取し実証を行うことは、軽水炉MOXの本格再処理を進めるうえで重要である。今回の試験では、ふげんMOXタイプB燃料処理時の溶解率,Kr放出挙動及び溶解液中の不溶解残渣の性状を調査し、これまでの軽水炉燃料と比較することにより溶解特性についての評価を行ったので、その結果を報告する。

口頭

濃縮ウラン溶解槽における腐食評価

鈴木 一之; 中村 芳信; 疋田 敬一; 古川 隆之; 林 晋一郎

no journal, , 

再処理施設は、使用済燃料を溶解し、核分裂生成物の除去後にU及びPuを回収するプロセスである。濃縮ウラン溶解槽は、使用済燃料を加熱溶解する機器で、硝酸を沸騰状態で使用するため腐食環境が厳しく特に伝熱面での影響が大きい。このため、溶解槽は耐食性を考慮し高クロムニッケル鋼で製作されている。本報告では、溶解槽の腐食評価のために実施している遠隔による超音波肉厚測定方法と測定結果から求めた腐食速度について述べる。

口頭

改良型パルスフィルタエレメントの基礎試験

鈴木 一之; 中村 芳信; 三好 竜太; 須貝 英司; 林 晋一郎; 内田 敏嗣*

no journal, , 

東海再処理工場の溶解・清澄工程で使用しているパルスフィルタは、処理を重ねると徐々にスラッジによる目詰まりが生じる。種々のスラッジに対応するため、粉末金属焼結型ろ材に代わる積層金網焼結型ろ材の基礎試験を実施した。

口頭

クリプトンガスのイオン注入固定化試験,19; 放射性クリプトン注入合金の保持特性

佐本 寛孝; 木村 典道; 大谷 武久; 須貝 英司; 高橋 誠; 林 晋一郎; 圷 和幸*

no journal, , 

イオン注入固定化装置により放射性クリプトンガスを注入固定化した合金の保管温度とクリプトンガスの保持特性との関係を明らかにした。

口頭

溶解槽洗浄装置の開発,2; 高圧水式洗浄装置の実機適用

照沼 宏隆; 下山田 哲也; 古川 隆之; 菊池 英樹; 三好 竜太; 横田 知; 中村 芳信; 林 晋一郎

no journal, , 

東海再処理施設の溶解槽において生じるスラッジ除去を目的に高圧水を利用した洗浄装置を開発した。セル内の実機溶解槽に適用し、効率的にスラッジを除去するとともに、溶解液の送液速度の回復等により安定した溶解運転を行うことができた。

口頭

溶解槽洗浄装置の開発,1; 高圧水式洗浄装置の開発

疋田 敬一; 内田 直樹; 鈴木 一之; 三谷 浩信; 畠 勝郎; 林 晋一郎; 遊道 光浩*; 酒井 英明*

no journal, , 

溶解槽内部には使用済燃料の溶解運転に伴い、不溶解残渣としてMo, Zr等の核分裂生成物及び使用済燃料のせん断時に発生する被覆管の切粉等(以下スラッジ)が堆積するため、溶解槽内に挿入し、スラッジを効率的に除去する装置を開発した。

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