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五十嵐 寛
JAEA-Review 2020-006, 261 Pages, 2020/09
JAEA-Review-2020-006.pdf:4.42MB
本調査報告では、公開情報を対象に我が国の地層処分研究開発第2次取りまとめ(H12レポート)以降の諸外国の包括的性能評価報告書を中心として、ソースタームとしての核種溶出モデルにおけるガラス固化体の割れによる表面積増加比の設定値及びその根拠・背景の視点から調査した。また、海外の知見を参考に表面積増加に関する試験の日本の報告例に対する評価を試行した。調査文献から得られた知見に基づき、ガラス固化体の直径、ガラス固化体製造時の冷却条件、ガラス固化体への衝撃、地層処分場閉鎖後の水との接触等の環境条件等が、割れによる表面積増加比(又は割れ係数)に及ぼす影響について検討した。多くの国において、ガラス固化体の割れの要因はガラス固化体の製造, 輸送, 保管, 貯蔵など処分前管理の段階及び処分後の現象又は事象に起因するとされている。その影響は地層処分の性能評価における核種溶出モデルでも考慮されている。各国の核種溶出モデルにおける表面積増加比とその根拠等を概観し、各国の間の相違点及び共通点を整理するとともに、これまでに報告された表面積増加比の測定値と測定方法との関係及び測定方法の特性について考察した。また、各国の核種溶出モデルで設定されている表面積増加比の根拠としての表面積増加比の測定に用いられた測定方法を整理した。さらに、廃棄物管理工程の流れの中でのガラス固化体の割れによる表面積増加比に影響する要因、表面積増加比の特徴等の各工程との関わりを検討した。これらの調査及び検討により、性能評価における保守的かつ現実的な表面積増加比の適用に向けた知見を拡充し、我が国の地層処分のシステムのセーフティケースの作成・更新に資することができる。
五十嵐 正安*; 松本 朋浩*; 八木橋 不二夫*; 山下 浩*; 大原 高志; 花島 隆泰*; 中尾 朗子*; 茂吉 武人*; 佐藤 一彦*; 島田 茂*
Nature Communications (Internet), 8, p.140_1 - 140_8, 2017/07
被引用回数：25 パーセンタイル：64.07(Multidisciplinary Sciences)Orthosilicic acid (Si(OH)
) and its small condensation compounds are among the most important silicon compounds but have never been isolated, despite the long history of intense research due to their instability. These compounds would be highly useful building blocks for advanced materials if they become available at high purity. We developed a simple procedure to selectively synthesize orthosilicic acid, its dimer, cyclic trimer, and tetramer, as well as appropriate conditions to stabilize these species, in organic solvents. Isolation of orthosilicic acid, the dimer and the cyclic tetramer as hydrogen-bonded crystals with tetrabutylammonium halides and of the cyclic trimer as solvent-containing crystals was achieved. The solid-state structures of these compounds were unambiguously clarified by single crystal X-ray diffraction analysis and also by neutron diffraction study for orthosilicic acid. Based on these results, we also succeeded in developing a more practical synthetic procedure for high concentrations of stable orthosilicic acid stably in organic solvents via a simple hydrolysis of tetraalkoxysilanes.
外山 毅*; 荒川 大*; 平松 成範*; 五十嵐 進*; Lee, S.*; 松本 浩*; 小田切 淳一*; 手島 昌己*; 飛山 真理*; 橋本 義徳*; et al.
Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.981 - 983, 2010/05
J-PARC MRのビームコミッショニング中のBPMの運用経験について報告する。サブジェクトは、(1)特にビームダクトの段差の影響,(2)1秒平均に対し30ミクロンの位置分解能,(3)ビームを使った位置校正である。
佐藤 進; 三浦 昭彦; 五十嵐 前衛*; 池上 雅紀*; 上野 彰; 佐甲 博之; 森下 卓俊; 吉川 博; 長谷川 和男; 小林 鉄也
Proceedings of 6th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (CD-ROM), p.298 - 300, 2010/03
J-PARCでは、数百マイクロ秒の幅を持ったマクロパルスを、MEBTにおいて1MHz程度のRFチョッパーを用いることにより、中間バンチ構造を形成させて、下流のDTL加速空洞に入射する。ビームの蹴り残しは、チョッパーより下流に設置されたワイヤースキャナーからの信号を、直後におかれたプリアンプで増幅することにより、測定した。その結果を報告する。
三浦 昭彦; 佐藤 進; 佐甲 博之; 吉川 博; 長谷川 和男; 五十嵐 前衛*; 池上 雅紀*
Proceedings of 6th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (CD-ROM), p.733 - 735, 2010/03
J-PARC線形加速器(リニアック)は、現在181MeVのビームエネルギーにて運転を行っているが、より高エネルギーの粒子を下流のシンクロトロンに入射するため、平成20年度末より、ACS加速空洞の増強を行う計画が開始した。これに伴い、ACS加速空洞におけるビームコミッショニングを行うためのモニター類の設計を開始し、製作を進めている。本稿では、ビームコミッショニングに用いられるモニター類について紹介するとともに、ACS加速区間におけるモニターシステムの設計について言及する。また、縦方向のミスマッチを診断するための縦方向プロファイルモニターの導入について紹介する。
佐藤 進; 三浦 昭彦; 富澤 哲男; 佐甲 博之; 森下 卓俊; 上野 彰; 長谷川 和男; 吉川 博; 五十嵐 前衛*; 池上 雅紀*
Proceedings of 2009 Particle Accelerator Conference (PAC '09) (DVD-ROM), p.3591 - 3593, 2009/05
In J-PARC LINAC, about a hundred of beam position monitors (BPM's) with stripline electrodes are being operated. Signals from striplines would be useful also for beam phase measurement, for which we are currently using fast current transformer monitors (FCT's), and then we are taking a study for such usages. In this paper, current situation of our studies both with the test bench and with the negative H beam is presented.
吉本 政弘; 植野 智晶; 富樫 智人; 竹田 修; 金澤 謙一郎; 渡辺 真朗; 山崎 良雄; 神谷 潤一郎; 高柳 智弘; 倉持 勝也; et al.
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 18(2), p.297 - 300, 2008/06
被引用回数：4 パーセンタイル：30.89(Engineering, Electrical & Electronic)There are seven septum magnets for the beam injection and extraction at the RCS in J-PARC. In design of the septum magnets, the most important is that the magnetic leakage field outside the septum will disappear, but it is difficult in fact. In order to reduce the leakage field from the septum magnets at the beam orbit in the ring, the silicon steel sheets are set at the outside of the septum magnets as the magnetic shields. However sufficient spaces to set the thick magnetic shields are not securable at the divergent duct areas. Therefore the vacuum chambers are made by the magnetic stainless steel and the leakage fields in the chambers can be reduced. As results of the 3D field calculations by TOSCA, the magnetic leakage field can be suppressed to a few Gauss or less.
山田 文孝; 園部 一志; 五十嵐 寛
JAEA-Review 2007-061, 67 Pages, 2008/02
JAEA-Review-2007-061.pdf:8.39MB
日本原子力研究開発機構では、先行基礎工学研究協力制度や博士研究員制度等の産学官連携による各種の制度が制定され、基礎・基盤研究やプロジェクト開発への寄与を含めた制度の活用がなされている。高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発においても、動力炉・核燃料開発事業団や核燃料サイクル開発機構の頃から、これらの制度を活用した人的交流,成果の活用,公開を進めてきている。得られた成果は、個別の技術報告書の発刊にとどまらず、プロジェクトとして進めてきた研究開発成果報告書やプロジェクトの取りまとめ報告書としても集約され、国の進める高レベル放射性廃棄物の地層処分計画の進展に重要な役割を果たしてきている。本報では、これらの各種制度と高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発とのかかわりについて、制度開始からの研究開発の動向を整理することで当該分野における研究開発において果たしてきた役割を考察するとともに、今後の各種制度の活用方策を検討した。
池上 雅紀*; Lee, S.*; 秋川 藤志*; 五十嵐 前衛*; 近藤 恭弘; 大川 智宏; 上野 彰; 佐甲 博之; 青 寛幸; 佐藤 進; et al.
KEK Proceedings 2006-15 (CD-ROM), p.347 - 349, 2007/03
J-PARCリニアックのコミッショニングは、181MeVのエネルギーで、今年の終わりに始まる予定である。本発表では、リニアックと、それに続くビーム輸送系(リニアックから3GeVへのビーム輸送系:L3BT)のコミッショニング戦略の詳細について述べる。特に、リニアックに続く、3GeVシンクロトロンへの入射点における、最終的なビームの質を決める重要なエレメントである、2つのデバンチャー空洞と縦コリメーターシステムの調整方法について述べる。さらに、われわれのコリメーターシステムの独特な設計と特色についても発表する。
石川 博久; 五十嵐 寛; 梅木 博之; 清水 和彦; 宮原 要; 石丸 恒存; 三ツ井 誠一郎
Proceedings of 6th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology (PacRim6) (CD-ROM), 17 Pages, 2006/09
サイクル機構では、高レベル放射性廃棄物の処分事業と安全規制の双方の基盤的な技術や情報として寄与できるよう、2つの深地層研究施設,地層処分基盤研究施設,地層処分放射化学研究施設等を活用した研究開発を進めている。1999年に公開した「第2次取りまとめ」以降の研究成果については、年報として公開するとともに、これらの年報を基盤とした「平成17年度成果取りまとめ」を2005年に公開する予定である。
渡辺 真朗; 入江 吉郎; 神谷 潤一郎; 島田 太平; 高柳 智弘; 藤森 寛*; 五十嵐 進*; 川久保 忠通*; 中山 久義*
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 16(2), p.1350 - 1353, 2006/06
被引用回数：2 パーセンタイル：18.89(Engineering, Electrical & Electronic)J-PARC 3GeV RCSの入出射用セプタム電磁石は7台あり、入射に2台、廃棄ラインに2台、出射に3台用いられる。セプタム電磁石には全て機械的安定性のため、DC電流で動作するよう設計している。また、真空システムへの冷却水のリークによるアクシデント等を避けるため、真空外(air region)で動作される。われわれは3次元静磁場計算コードTOSCAを用い、セプタム電磁石を設計している。このプレゼンテーションでは磁場計算の結果について議論する。
佐藤 進; 富澤 哲男; 廣木 文雄; Lee, S.*; 五十嵐 前衛*; 池上 雅紀*; 上野 彰; 近藤 恭弘; 長谷川 和男; 外山 毅*; et al.
Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.467 - 469, 2004/08
J-PARC LINACではビーム位置検出器(BPM)として、ビーム輸送用チェンバー上にストリップ型ピックアップ電極(50
)を設置した構造を用いる。較正は(1)(ビーム模擬用に加速周波数324MHzを印加した)ワイヤによる設置前スキャン,(2)ビームを用いた設置後スキャン(BBC)の2段階である。電極形状設計とともに、既に初歩的な結果を得ているBBCを含め、ビーム位置測定の系統的較正について報告する。
佐藤 進; 五十嵐 前衛*; Lee, S.*; 富澤 哲男; 廣木 文雄; 木代 純逸; 池上 雅紀*; 近藤 恭弘; 長谷川 和男; 上野 彰; et al.
Proceedings of 22nd International Linear Accelerator Conference (LINAC 2004), p.429 - 431, 2004/00
現在建設中のMWクラス大強度陽子加速器(J-PARC)においては、ビームロスを最小限に抑えることが必要である。これに伴い、数100マイクロメーター以下程度でビームの軌道の監視・制御が必要になる。加速初段はLINACを用いるが、ここでのビーム位置検出器はストリップライン型の電極(50オーム)を用いる。本論文ではLINACビーム位置検出器の系統的較正について報告する。
Bi at intermediate energies羽場 宏光; 笠岡 誠*; 五十嵐 学*; 鷲山 幸信*; 松村 宏*; 大浦 泰嗣*; 柴田 誠一*; 坂本 浩*; 古川 路明*; 藤原 一郎*
Radiochimica Acta, 90(7), p.371 - 382, 2002/08
被引用回数：2 パーセンタイル：17.03(Chemistry, Inorganic & Nuclear)最大エネルギー(E
)=450-1100MeVの制動放射線をBi標的に照射し、生成核質量数領域56
A135において総計63核種の光核分裂収率を測定した。これらの収率値に、most probable charge(Z
)をAの一次関数Z=RA+S,分布の半値幅FWHM
をAによらず一定と仮定したガウス関数を最小二乗フィットさせ荷電分布を求めた。Z並びにFWHM値は、E
600MeVで変化せず一定でR=0.421
0.001, S=0.60.1, FWHM=2.10.1c.d.であった。これらの荷電分布パラメータを基に収率データがある質量数で質量収率を求めた。得られた対称的質量収率分布はガウス関数で再現でき、その半値幅(FWHM
)とmost probable mass(A)はそれぞれFWHM=331m.u.,A=961m.u.であった。本研究で得られたBiの荷電分布,質量収率分布は、
Auの同様の実験結果並びに光子誘起核内カスケード理論計算PICA3/GEM(Photon-induced Intranuclear Cascade Analysis code combined with the Generalized Evaporation Model)と比較しながら議論する。
五十嵐 寛; 青木 和弘; 宮原 要; 塩月 正雄; 舘 幸男
日本機械学会第8回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集, p.467 - 472, 2002/06
高レベル放射性廃棄物の地層処分計画については、地層処分研究開発第2次とりまとめが提出された後、処分に関する法律の公布、処分実施主体の設立など、処分事業や安全規制の大枠が整備され、我が国の地層処分計画は事業化段階へと進化した。このような状況を踏まえ、今後の研究開発は、処分事業や安全規制の今後の展開とも整合をとりつつ進めていくことが重要となる。本発表では、事業化段階における今後の研究開発課題に加え、実際の地質環境への処分技術の適用性確認と長期挙動の理解を基本的な方向としたサイクル機構の研究開発の進め方、深地層研究施設計画の現状並びに最近の成果事例について報告する。
King, C.-Y.; 吾妻 瞬一; 五十嵐 丈二; 齊藤 宏; 脇田 宏
Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 104(B6), p.13073 - 13082, 1999/00
被引用回数：102 パーセンタイル：86.35(Geochemistry & Geophysics)東濃鉱山周辺の400m範囲内の16観測井において、地震と地下水挙動の関係の解明を目的に、地下水位や多深度における間隙水圧の連続観測を実施している。97年3月16日の愛知県東部の地震などの周辺や遠隔地の地震に対し、上層の堆積層や基盤である土岐花崗岩を対象とした観測点において25例ものコサイスミックな水位低下を観測した。この変動は、地震に伴う地殻歪の変動から計算される変化より大きく、かつ様々な地震に対して全て水位低下を示すことから、地殻歪によるものではなく、当観測領域の構造敏感性によるものと考えられる。更に花崗岩領域の観測点では、地震後約1週間から1ヶ月にわたるポストサイスミックな水位・水圧の上昇を示す場合があった。これらを説明する構造敏感性の原因として、当地域を東西に貫く月吉断層の、コサイスミックな地震動に伴う微小割れ目の形成による透水係数の増加と、ポストサイスミックな応力の緩和及び地下
正木 敏夫; 児島 慶造; 小林 洋昭; 河村 和廣; 五十嵐 寛
動燃技報, (105), p.47 - 55, 1998/03
東海事業所のガラス固化技術開発施設で運転されるガラス溶融炉は、運転に伴い材料が侵食されるため定期的に交換する必要がある。交換後は解体処理されるが、その多くが高レベル固体廃棄物となる。ガラス溶融炉の高度化技術開発の観点から、次世代のガラス溶融炉は寿命に達した後の二次廃棄物量が少なく、廃棄物中に含まれる白金族元素に対し構造的により安定な運転が可能であることが望まれる。このような必要性から円筒電極直接通電型溶融炉(JCEM)の開発を進めている。本報では、JCEMの開発経過として、小型試験装置での処理能力および白金族元素の影響評価ならびに工学試験装置の処理能力の評価試験について述べる。
菊田 惺志*; 依田 芳卓*; 小山 一郎*; 清水 達夫*; 五十嵐 博*; 泉 弘一*; 国宗 依信*; 瀬戸 誠*; 三井 隆也; 原見 太幹; et al.
X-Ray and Inner Shell-Processes (AIP Conference Proceedings 389), p.351 - 365, 1997/01
本論文では、我々のグループで最近行われた核共鳴散乱の応用実験に関して、以下のような実験成果が報告される。(1)放射光による
Dy、
Euの核励起後の集団的崩壊を内部転換過程で生じるL-X線の時間遅れを検出することで観測した。(2)集団励起後、反強磁性体
FeBO
単結晶中の原子の内部磁場を1nsで高速反転させた時の核共鳴前方散乱の時間スペクトルを観測した。(3)反強磁性体FeBOに放射光パルスに同期をとったrf磁場(f=2.38MHz)を印加した時の核共鳴前方散乱の時間スペクトルを観測した。(4)核共鳴非弾性散乱の応用として、300K、150Kにおける
Feフォイルのフォノンエネルギースペクトルの測定を行った。また、300K、373Kでの磁性流体中のFe微粒子の非弾性メスバウアースペクトルも観測された。(5)FeBO(333)(855)の同時反射が起きた時の核ブラッグ散乱特性が調べられた。(6)トリスタン(MR)からの干渉性の良いX線を利用し、X線領域での二光子相関実験が行われた。
五十嵐 寛
日本原子力学会誌, 37(1), P. 43, 1995/00
標記会議はアメリカ原子力学会、日本原子力学会、IAEA等が共催する放射性および有害廃棄物管理に関する国際シンポジウムであり、口頭発表とポスター発表合わせて500件余りの論文が、米国をふくめて33ヶ国から発表された。論文集も3巻、総頁数にして約2250ページと従来の2
3倍の量になっている。総参加者数は会議の最終日現在の事務局の集計では約1320人であった。一部発表取り下げがあったもののロシアを中心とした旧ソ連邦の発表が目立った。日本からは7件の発表があった。米国ではこれまでの核物質製造活動で生じた様々な放射性廃棄物および化学毒性を有する廃棄物を処理するため、エネルギー省が環境回復計画を進めている。本会議ではこの環境修復計画(Environmental Remediation Program)の一環として行ってきた研究開発の成果を中心に、各国が直面する放射性/有害廃棄物の管理技術について最
米谷 雅之; 河村 和廣; 五十嵐 寛; 大内 仁
Proceedings of 5th International Conference on Radioactive Waste Management and Environmental Remediation (ICEM '95), p.389 - 393, 1995/00
高レベル廃棄物の高減容化は、処分までの費用の低減に寄与でき、廃棄物含有率を制限している条件を取り除くことで可能となる。高レベル廃液中のモリブデンは、沈殿物の状態で存在し、ガラス固化時において、その含有率が多くなると相分離を生じさせる。また、高レベル廃液中のセシウムとストロンチウムは主要な発熱元素であり、ガラス固化体の熱的安定性の観点から、高レベル廃液に含まれるセシウムとストロンチウムの量に依存して廃棄物含有率が制限される。さらに、白金族元素を含む廃棄物をガラス固化するときガラス溶融炉底部に白金族元素が沈殿し溶融操作の妨害をする。従って、モリブデン、発熱元素及び白金族元素を高レベル廃液から取り除くことで、ガラス固化体の廃棄物含有率を上げることができ、すなわち高減容化が可能である。実高レベル廃液及び模擬高レベル廃液を用いた基礎試験結果から得られた分離率を用いて模擬の高減容固化体を試作し、特性
