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論文

原子力分野における知識マネジメントの適応

樽田 泰宜; 柳原 敏*; 井口 幸弘; 北村 高一; 手塚 将志; 香田 有哉

知識共創(インターネット), 8, p.IV2_1 - IV2_12, 2018/08

原子力知識マネジメント(NKM)は2002年にIAEAが組織力の強化という文脈で原子力知識の重要性を勧告したことから始まる。IAEAの提案するNKMに対しては理論的な側面は十分に検討されていない点や、主要な概念や手法などが十分に定義されておらず科学的な一貫性が欠如しているという指摘がある(Kanke 2016)。例えば、原子炉施設のライフサイクルには設計、建設、運転、廃止(措置)がある。NKMというアイデアは、炉の情報・歴史を保存、次の炉での活用、廃止措置段階で過去情報へのアクセス、課題解決や新しい知識の創造といった側面で有効に機能するであろう。しかし、2002年当初は原子力知識の強化という文脈であり、そこに管理(management)という文脈を付加したような情報管理に傾注する傾向があり、KMという知識の創造が十分に研究されていない。また、Kankeが指摘するように理論的側面には議論の余地が多く残されている。本研究ではKM分野の学術の裾野の拡張を射程とし、今後の原子力分野における知識マネジメントの位置づけを明確化することでNKMを発展させることを目的に、システム科学的な視点で検討すべき課題を整理及び同定し、NKM研究の議論を深める。

論文

Research concept of decommissioning knowledge management for the Fugen NPP

樽田 泰宜; 柳原 敏*; 井口 幸弘; 北村 高一; 手塚 将志; 香田 有哉

Proceedings of 26th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-26) (Internet), 6 Pages, 2018/07

2002年、IAEAは原子力の知識、技術、応用の強化の重要性について言及した。この背景には原子力に係わる職員の高齢化や原子力を学ぶ場の減少が指摘されている。こうした中、原子力知識マネジメント(NKM)と呼ばれる新しい研究分野が立ち上がり、原子力知識や情報の管理としてデータベースの開発が進められている。一方、日本の原子力施設では、運転経験者の退職やそれによる知識・技能の喪失が指摘されている。そこで、本研究では、過去の情報・知識を利用するためのプロトタイプ・データベースシステムを提案する。廃止措置の完了例は、日本ではJPDRが1件のみであり事例は多くはない。そのため大型水炉として初の事例である「ふげん」を対象とする。本研究のプロトタイプ開発から、過去のデータを準備するだけでは十分でない点を指摘した。これは、どのような情報を収集すべきか、そしてそれをいかにして活用すべきか、といった点に関して議論が十分になされていないためである。つまり、既存の情報の活用として運転時代の知識は重要であるものの、廃止措置はそれとは異なるタスクであり、収集された情報をそのまま使用することは必ずしも適切ではないのである。

報告書

第31回ふげん廃止措置技術専門委員会資料集

忽那 秀樹; 山崎 浩一; 門脇 春彦; 井口 幸弘

JAEA-Review 2015-008, 39 Pages, 2015/06

JAEA-Review-2015-008.pdf:8.77MB

原子炉廃止措置研究開発センター(以下「ふげん」という。)は、廃止措置技術開発を計画・実施するにあたり、「ふげん」を国内外に開かれた技術開発の場及び福井県が目指すエネルギー研究開発拠点化計画における研究開発拠点として十分に活用するとともに、当該技術開発で得られる成果を有効に活用することを目的として、原子力機構内外の有識者で構成される「ふげん廃止措置技術専門委員会」を設置している。本稿は、平成27年3月13日に開催した第31回ふげん廃止措置技術専門委員会において報告した"廃止措置の状況"、"ダイヤモンドワイヤーソーによる実機材切断に係る基礎データの取得"、"トリチウム除去の進捗及び常温真空乾燥の効率評価"及び"「ふげん」における知識マネジメントシステム構築の取り組み方針について"について、資料集としてまとめたものである。

論文

高レベル放射性廃棄物(HLW)の地層処分事業について考える

和田 隆太郎*; 井口 幸弘

技術士, 27(4), p.12 - 15, 2015/04

原子力発電により発生する使用済燃料を再処理した後に残る、高レベル放射性廃棄物(HLW)等の最終処分(地層処分)事業は我が国のエネルギー政策において重要な課題である。本事業の実施主体である原子力発電環境整備機構(NUMO)の講師による、現状の地層処分の技術と活動内容について講演会を開催したのでその概要を紹介する。

論文

$$gamma$$線照射によるシルク細胞培養基材の力学特性の変化

河原 豊*; 関口 孝弘*; 西川 幸宏*; 長澤 尚胤

日本シルク学会誌, 23, p.67 - 69, 2015/03

蚕の液状絹を原料として凍結乾燥法により作製した絹エアロゲルは、再生医療用に利用可能な3次元構造を有するシルク細胞培養基材としての利用が期待されている。絹エアロゲルを生体内外で細胞培養する際に、その圧縮強度は重要な物性の一つであることから、絹エアロゲル中の水溶性セリシンの架橋効果を調べた。未処理とセリシンを除去処理した試料に$$gamma$$線を10, 25, 50kGy照射し、照射前後の絹エアロゲルの圧縮強度について評価した。セリシン除去処理した絹エアロゲルは線量の増加とともに圧縮強度が低下したが、未処理絹エアロゲルでは逆に圧縮強度が増加した。50kGy照射した場合、未処理絹エアロゲルの圧縮強度は、未照射の2倍の0.3MPaになった。$$gamma$$線照射によりセリシンに架橋構造が導入され絹エアロゲルの圧縮強度を改善できることから新規シルク細胞培養基材を作製できる手がかりを得た。

報告書

テラヘルツ電磁波発振シミュレーション・プログラムの並列処理

樋口 健二; 平塚 篤*; 圓戸 辰郎; 太田 幸宏; 町田 昌彦

JAEA-Data/Code 2010-025, 84 Pages, 2011/02

JAEA-Data-Code-2010-025.pdf:1.94MB

システム計算科学センターは、1984年にベクトル計算機FIJITSU VP-100を導入以来、常に最新のスーパーコンピュータを用いた原子力コードの高速化技術開発を進めることでこれらの変化に対応してきた。今回、テラヘルツ発振高温超伝導現象のシミュレーション・プログラムの開発においても、並列化を行うとともに、マルチコア・システム上でチューニングを行い、実効効率の高い並列処理を実現した。ここでは、高温超伝導現象の数値解析を高速に計算するため、シミュレーション空間を分割し、各空間を並列処理した。並列処理は、MPI通信によって実装し、複数プロセスにより各空間に対する計算を行った。また、分割された各空間内では、OpenMPによるスレッド並列処理を行った。これにより、プロセスごとに計算する各空間の計算をさらに高速処理した。この並列化手法を、東京大学情報基盤センターのHA8000クラスタシステム上で実装し、性能評価を行った。その結果、高温超伝導現象の数値解析において、マルチコア・システム上での高速化を達成したことを確認した。

報告書

VRdoseソフトウェアシステム-R5用ユーザーマニュアル、報告書、設計書-

井口 幸弘; 兼平 宜紀; 泉 正憲; 藤田 道*; 大矢 清美*

JNC-TN3520 2004-001, 172 Pages, 2004/03

JNC-TN3520-2004-001.pdf:11.04MB

VRdose R5バージョンでは、線量動的評価システム(DRES)との接続が主要課題である。DRESは、ふげん発電所の線量率を詳細に計算することが可能である。シナリオ中に特別なマーカーを挿入することによって、VRdoseはDRESにモデルの変化を知らせる。その変化とは、オブジェクトの挿入、撤去、切断、移動に関するものである。すると、DRESはこれらの変化を反映し、新たに線量率を計算する。VRdoseは、シナリオ中の作業員の線量(被ばく量)計算を行う際に、再計算された線量率を使用する。線量率は、シナリオ再生及び線量計算を行う際に自動的に変換される。DRESに必要な計算方法を簡略化するために、VRdoseは特定のシナリオに関係するエリアのみの体積を提供することができ、またすべての軸に対する計算のデータ間隔を変更することができる。またDRES接続に加え、R5バージョンは、ふげんオブジェクトデータベースからモデル内のオブジェクトに関する情報を検索する。使用可能な膨大な量の情報の中から、サイズ、重量、Co-60の表面汚染に関する情報が使用される。ウィザードを使用する場合、サイズ、重量の情報は工数計算に使用される。表面汚染に関しては、汚染値に従ってオブジェクトを色づけするという新機能が備わっている。この機能は、作業員に配管やポンプなどの汚染を認識させるのに有益である。R5バージョンでは、メニュー、ボタン、メッセージ、及びその他のテキストのすべてが多国語化されている。従って、VRdoseを希望する言語に翻訳することができる。シナリオ中のプロパティ及び名前の日本語化方法も検討された。また、資料等を作製する際に役立つ、モデルの3次元図を印刷することが可能である。シナリオは、二つの方法(図式及び文章形式)で印刷することができる。その他の機能としては、ウィザードからCOSMARDへの出力、及びビューポイントの保存があげられる。マネキンは異なる防護マスクを装備し、またR5バージョンではそれぞれの核種に対して防護効果を変更することができる。特別なデータベース管理者プログラムは、VRdoseのデータベースの安全性を向上させるために開発されている。外部線量と内部核種(空気中濃度)の切り替えのような、さまざまなマイナーチェンジが行われている。

論文

Development of Decommissioning Engineering Support System(DEXUS) of the Fugen Nuclear Power Station

井口 幸弘*; 兼平 宜紀*; 立花 光夫*; Johnsen, T.*

Journal of Nuclear Science and Technology, 41(3), p.367 - 375, 2004/03

新型転換炉ふげん発電所は、2003年に運転を終了し、現在、廃止措置の準備が進んでいる。「ふげん」では、廃止措置のためにエンジニアリング支援システムを、3次元CADや仮想現実(VR)などの最新のソフトウェア技術を用いて開発しており、解体計画の作成に利用している。特に、VR技術による被ばく線量評価システムを開発し、試行した。本支援システムは、放射性廃棄物の定量化,放射能インベントリの可視化,解体工程のシミュレーション,放射線環境下での作業量評価、及び廃止措置の最適化等に用いるものである。また、作業者の教育訓練及び一般の理解を得るのにも有効である。

論文

「ふげん」の廃止措置における被ばく低減の取り組み

大和 義明; 井口 幸弘; 兼平 宜紀; 白鳥 芳武; 清田 史功

保健物理, 38(2), p.116 - 127, 2003/06

「ふげん」は平成15年3月に運転を終了し、その後の廃止措置準備期間(約10年)に廃止措置計画の具体化に向けた準備を進めていく。現在「ふげん」では、実際の設備の解体に向けて、解体手順・安全評価等に資する諸準備を行っており、特に被ばく低減は重要な課題である。ここでは、被ばく低減への取り組みとして、放射能インベントリの評価、除染技術の改良・合理化、重水・トリチウム除去技術の開発、VR技術を用いた被ばく評価システムの開発の現状について紹介する。

論文

ITBLを用いた並列分子動力学シミュレーション

清水 大志; 門吉 朋子; 蕪木 英雄; 山岸 信寛*; 長谷川 幸弘*; 樋口 健二

計算工学講演会論文集, 8(2), p.801 - 804, 2003/05

長時間計算が必要となるシミュレーションを分割する際の一連のリスタート処理について、ネットワーク上に分散した計算機群から利用可能な計算機を自動的に割り当てて実行する分散並列MDシミュレーション環境を構築した。約40万原子のシミュレーションでは、並列分子動力学ステンシルによるシミュレーションプログラムの可搬性とITBLの並列分散プログラム実行環境を組み合わせることにより、効率の良いシミュレーション計算の実行に非常に有効であることが確認された。

論文

仮想研究環境ITBL基盤ソフトの応用事例

樋口 健二; 大谷 孝之; 長谷川 幸弘*; 鈴木 喜雄; 山岸 信寛*; 木村 和幸*; 前迫 浩*; 福田 正大; 矢川 元基

計算工学講演会論文集, 8(2), p.797 - 800, 2003/05

平成13年度に開発したITBL基盤ソフト$$alpha$$版を用いて、航研及び理研との接続実験を行い、二種類のスーパーコンピュータ(スパコン)による熱伝導計算と流体計算の連成計算を実現した。実験は、平成15年2月17日に日本科学未来館で行われた「第3回ITBLシンポジウム」において公開された。その内容は、航研のユーザが自サイトから原研のスパコン(ITBL計算機: Fujitsu PRIMEPOWER)にジョブを投入し熱伝導計算を開始後、理研のスパコンNEC SX-6iに流体計算をspawn(以上、連成計算)、さらに毎時間ステップごとに二つの解析結果を合成し、端末に実時間表示するというものである。この実験で実証された技術は、いずれもグリッド・コンピューティングに不可欠なものであり、ITBL基盤ソフトのような実用のミドルウェアにおいて機能実証され、しかもネットワークとスパコンに関わる実運用システム上で動作確認されたことは、世界で初めてのことである。この実験成功により日本のグリッド研究は大きな一歩を踏み出したと言える。

論文

Grid computing supporting system on ITBL project

樋口 健二; 今村 俊幸*; 鈴木 喜雄; 清水 大志; 町田 昌彦; 大谷 孝之; 長谷川 幸弘*; 山岸 信寛*; 木村 和幸*; 青柳 哲雄; et al.

Lecture Notes in Computer Science 2858, p.245 - 257, 2003/00

日本国内の研究機関共同によるグリッド・プロジェクトのためのミドルウェアのプロトタイプが開発された。このミドルウェアには、仮想研究室の構築に不可欠のいくつかのキーテクノロジが実装され、実際に運用されている計算機・ネットワーク・システム上でその技術検証がなされた。また、いくつかの科学技術計算の応用プログラムが当該ミドルウェア上で既に稼働している。これら一連の結果は、日本のサイエンス・グリッドの分野にとって大きな進歩である。

論文

A Visual resource integration environment for distributed applications on the ITBL system

今村 俊幸*; 山岸 信寛*; 武宮 博*; 長谷川 幸弘*; 樋口 健二; 中島 憲宏

Lecture Notes in Computer Science 2858, p.258 - 268, 2003/00

TME(タスクマッピングエディタ)は分散した計算資源の操作と分散する利用者プログラムの設計に寄与する目的で開発されたITBL(IT Based Laboratory)上での有用なツールである。TMEの画面上では、あたかもドローツールのような簡易な操作によって分散する複数のプログラムやデータの関係図が描画できる。これらの関係図は、アイコンと矢線による極めて単純ではあるものの、その関係を直感的に理解するのに役立つ。また、利用者が定義したプログラムを再利用したり、さまざまなアプリケーションを組み込みカスタマイズ可能な構造になっている。TMEはITBLの通信インフラ等を利用して、プログラムの起動並びにあらかじめデータフローによって定義されたファイルの自動転送などを行うため、利用者は計算資源が分散していることを特に意識することなく、単一計算機上でのプログラム操作を行う感覚で、分散する計算資源を使用することができる。さらに、ITBLの技術を利用することで複数の利用者によるプログラム実行環境や計算機実験のシナリオを共有する場として機能させることも可能である。このようにTMEは初心者ユーザから先進的な高度な利用を期待するユーザまでをカバーできる有用なツールとしてITBLの中核をなすものであり、昨今話題となっているグリッド技術に対して多大な貢献を行うものと考えられる。

論文

DEVELOPMENT OF A DECOMMISSIONING ENGINEERING SUPPORT SYSTEM OF THE FUGEN NPS

井口 幸弘; 関口 峰生; 兼平 宜紀

Proceedings of 11th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-11) (CD-ROM), 0 Pages, 2003/00

新型転換炉ふげん発電所では、現在廃止措置の準備を進めているが、合理的な解体計画を策定するため、3次元CAD、バーチャルリアリティ等の最新の計算機技術を利用した、廃止措置エンジニアリング支援システムの開発を行っている。本システムは、廃棄物の物量評価作業に成果をあげている他、放射能量の可視化、解体シミュレーション等、廃止措置計画の最適化のために利用している。また、PA用としても活用可能な他、将来は、解体作業の教育・訓練、遠隔装置との結合など多面的な活用が期待できる。

論文

DEVELOPMENT OF A DECOMMISSIONING ENGINEERING SUPPORT SYSTEM OF THE FUGEN NPS

井口 幸弘; 関口 峰生; 兼平 宜紀

Proceedings of 11th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-11) (CD-ROM), 0 Pages, 2003/00

新型転換炉ふげん発電所では、現在廃止措置の準備を進めているが、合理的な解体計画を策定するため、3次元CAD、バーチャルリアリティ等の最新の計算機技術を利用した、廃止措置エンジニアリング支援システムの開発を行っている。本システムは、廃棄物の物量評価作業に成果をあげている他、放射能量の可視化、解体シミュレーション等、廃止措置計画の最適化のために利用している。また、PA用としても活用可能な他、将来は、解体作業の教育・訓練、遠隔装置との結合など多面的な活用が期待できる。

論文

Development of a virtual research environment in ITBL project

樋口 健二; 大谷 孝之; 長谷川 幸弘*; 鈴木 喜雄; 山岸 信寛*; 木村 和幸*; 青柳 哲雄; 中島 憲宏; 福田 正大; 今村 俊幸*; et al.

Proceedings of International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications (SNA 2003) (CD-ROM), 11 Pages, 2003/00

文科省傘下の6研究機関によって推進されているITBLプロジェクトにおいてグリッド研究の応用実験が行われた。仮想研究室の構築に不可欠ないくつかの要素技術がITBLミドルウェアに実装され、実用性の観点から検証された。セキュリティ,コンポーネント・プログラミング,協調的可視化といったこれらの要素技術が成功裡に実装されたことは日本のグリッド研究における重要な進歩と考えられる。

論文

今後の廃止措置への取り組み

井口 幸弘; 岸和田 勝実; 北端 琢也; 清田 史功; 井口 幸弘; 田尻 剛司

サイクル機構技報, (20), 151 Pages, 2003/00

新型転換炉ふげん発電所では,「新型転換炉ふげん発電所の運転終了後の事業の進め方について」に基づき,廃止措置に必要な技術開発を行うなどの準備を計画的に進めている。技術開発の目的は,「ふげん」の安全かつ合理的な廃止措置の実現に向けて,必要な技術を確立することにある。廃止措置の技術開発は,固有技術(原子炉本体や重水系など「ふげん」固有の設備の解体技術)と既存技術の改良・高度化に分類される。

報告書

ふげん廃止措置技術専門委員会 第5回委員会資料集

北端 琢也; 井口 幸弘; 塚本 裕一; 関口 峰生; 松井 祐二

JNC-TN3410 2002-001, 40 Pages, 2002/05

JNC-TN3410-2002-001.pdf:3.99MB

新型転換炉ふげん発電所(以下「ふげん」という。)は、新型転換炉原型炉としての運転を平成15年3月末で終了する。「ふげん」では、平成10年度以来、核燃料サイクル開発機構法にもとづき、廃止に伴う措置に関する技術の開発及びこれに必要な研究(以下「廃止措置技術開発」という。)を実施している。この廃止措置技術開発を計画・実施するにあたり、「ふげん」を国内外に開かれた技術開発の場として十分に活用するとともに、当該技術開発で得られる成果を有効に活用することを目的として、サイクル機構外の有識者で構成される「ふげん廃止措置技術専門委員会」を平成11年12月に設置し、平成11年12月14日に第1回委員会を開催した。同委員会については、平成12年度以降も引き続き設置し、平成14年2月14日に第5回委員会を開催した。本書は、第5回ふげん廃止措置技術専門委員会において配布された資料集であり、"「ふげん」廃止措置の進め方"、"技術開発計画の概要"、"重水系解体技術"、"原子炉本体解体技術"、"放射化構造材のインベントリ評価"についてまとめたものである。

論文

AN APPLICATION OF VIRTUAL REALITY TECHNOLOGY TO A NUCLEAR DECOMMISSIONIG PROCESS

井口 幸弘

ENLARGED HALDEN PROGRAMME GROUP MEETING'02(ハルデン拡大会, 0 Pages, 2002/00

解体計画の策定にあたっては、解体に関する作業工数、被ばく、廃棄物発生量等を考慮して、手順や工法等を選定し、最適化を図るシステムエンジニアリングが重要でありこのための計算機支援システムの開発を進めている。その中で、3次元形状(3D-CAD)データ及びバーチャルリアリティ(Virtual reality、VR、仮想現実感、人工現実感ともいう。)技術を用いて、解体時の人的作業をシミュレーションするシステムを開発している。これは、仮想空間内において、解体時の作業員の作業評価及び被ばく線量評価を行うもので、作業計画の立案、最適化、教育・訓練などに利用し、作業量や被ばく線量の低減、安全性の向上を図るものである。

論文

廃止措置エンジニアリング支援システムの構築

井口 幸弘; 兼平 宜紀; 中條 雅博*; 藤長 佳紀*

サイクル機構技報, (10), p.59 - 66, 2001/03

新型転換炉ふげん発電所では、現在廃止措置の準備を進めているが、合理的な解体計画を策定するため、3次元CAD、バーチャルリアリティ等の最新の計算機技術を利用した、廃止措置エンジニアリング支援システムの開発を行っている。本システムは、廃棄物の物量評価作業に成果をあげている他、放射能量の可視化、解体シミュレーション等、廃止措置計画の最適化のために利用している。また、PA用としても活用可能な他、将来は、解体作業の教育・訓練、遠隔装置との結合など多面的な活用が期待できる。

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