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論文

JMTR廃止措置計画の策定状況,2

大塚 薫; 井手 広史; 永田 寛; 大森 崇純; 関 美沙紀; 花川 裕規; 根本 浩喜; 渡辺 正男; 飯村 光一; 土谷 邦彦; et al.

UTNL-R-0499, p.12_1 - 12_8, 2019/03

材料試験炉(JMTR: Japan Materials Testing Reactor、以下、「JMTR」と言う)は、昭和43年に初臨界を達成して以来、発電用軽水炉燃料や材料の照射試験を中心に、新型転換炉, 高速炉, 高温ガス炉, 核融合炉などの燃料・材料の照射試験に広く利用されてきた。平成29年4月に公表された「施設中長期計画」において、JMTRは廃止施設として決定し、平成30年度末までに廃止措置計画認可申請書を原子力規制庁へ申請することとなり、廃止措置の準備のための組織変更、申請書作成に必要な各種評価を行った。本発表は、作成した廃止措置計画認可申請書に記載する主な評価結果と廃止措置に向けた技術開発課題について報告する。

論文

J-PARCリニアックの現状

小栗 英知; 長谷川 和男; 伊藤 崇; 千代 悦司; 平野 耕一郎; 森下 卓俊; 篠崎 信一; 青 寛幸; 大越 清紀; 近藤 恭弘; et al.

Proceedings of 11th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.389 - 393, 2014/10

J-PARCリニアックでは現在、ビームユーザに対する利用運転を行うとともに、リニアック後段の3GeVシンクロトロンにて1MWビームを加速するためのビーム増強計画を進めている。リニアックのビーム増強計画では、加速エネルギー及びビーム電流をそれぞれ増強する。エネルギーについては、181MeVから400MeVに増強するためにACS空洞及びこれを駆動する972MHzクライストロンの開発を行ってきた。これら400MeV機器は平成24年までに量産を終了し、平成25年夏に設置工事を行った。平成26年1月に400MeV加速に成功し、現在、ビーム利用運転に供している。ビーム電流増強では、初段加速部(イオン源及びRFQ)を更新する。イオン源はセシウム添加高周波放電型、RFQは真空特性に優れる真空ロー付け接合タイプ空洞をそれぞれ採用し、平成25年春に製作が完了した。完成後は専用のテストスタンドにて性能確認試験を行っており、平成26年2月にRFQにて目標の50mAビーム加速に成功した。新初段加速部は、平成26年夏にビームラインに設置する予定である。

報告書

汎用小型試験研究炉の概念検討; 平成23年度活動報告

綿引 俊介; 花川 裕規; 今泉 友見; 永田 寛; 井手 広史; 小向 文作; 木村 伸明; 宮内 優; 伊藤 正泰; 西方 香緒里; et al.

JAEA-Technology 2013-021, 43 Pages, 2013/07

JAEA-Technology-2013-021.pdf:5.12MB

世界の試験研究炉は、老朽化に伴う廃炉により、その数は減少しているが、原子力発電の導入を計画している国では、原子力人材育成、科学技術の向上、産業利用、軽水炉の安全研究のために、試験研究炉の必要性が高まっている。日本原子力研究開発機構では、平成22年度より試験研究炉設計のための環境整備及び人材育成のため、汎用小型試験研究炉の検討を開始し、平成24年度までに概念検討を行う予定である。平成23年度は、汎用小型試験研究炉の炉心構成の検討、汎用性及び実用性の高い照射設備の検討及びMo製造のためのホットラボ設備の検討を実施した。その結果、炉心構成の検討結果として、照射物を考慮した原子炉の未臨界度及び連続運転時間について確認するとともに自動制御運転中における反応度外乱に対する原子炉の過渡応答について、定格出力運転中の汎用小型試験研究炉は、自動制御運転が十分に可能であることを確認できた。また、照射設備の検討としては、Mo-99のような短半減期ラジオアイソトープの効率的な大量生産の実現が期待できることを確認し、ホットラボ設備の検討においては、Mo製造,RI搬出等を考慮したうえで迅速に試料を配布できるセル・設備を考案した。

報告書

高精度照射時間制御型汎用照射設備の設計検討と整備状況

滝田 謙二; 飯村 光一; 冨田 健司; 遠藤 泰一; 菅野 勝

JAEA-Technology 2012-006, 41 Pages, 2012/03

JAEA-Technology-2012-006.pdf:6.8MB

原子力機構大洗研究開発センターでは、2012年度に材料試験炉を再稼働させる予定で改造計画が進められている。また、再稼働後におけるJMTRの有効利用の一環として、放射性医薬品として核医学の分野で最も多く用いられているテクネチウム-99m($$^{rm 99m}$$Tc)の親核種であるモリブデン-99($$^{99}$$Mo)の製造が計画されている。$$^{99}$$Moは、その供給のすべてを輸入に依存している状況にあることから、産業界との共同で$$^{99}$$Moの一部国産化を目指すものである。本報告書では、$$^{99}$$Moの製造に必要な照射装置である水力ラビット照射装置の選定、装置の構成検討について述べる。

論文

水力ラビット照射設備の設計検討と整備状況

滝田 謙二; 飯村 光一; 冨田 健司; 遠藤 泰一; 菅野 勝

UTNL-R-0480, p.7_4_1 - 7_4_6, 2012/03

日本原子力研究開発機構大洗研究開発センターでは、2012年度に材料試験炉を再稼働させる予定で改造計画が進められている。今回整備を計画している水力ラビット照射設備は最先端研究基盤事業の一環として$$^{99}$$Moの製造やラジオアイソトープの製造を効率的に行うために、炉内管への照射ラビットの挿入個数を従来の最大3本から最大5本に構造変更するとともに、炉外循環系についても照射個数変更に伴う改造を行う予定である。また、機器の製作設置に先立ち既設機器の撤去及び埋設配管等再利用機器の健全性を確認するために非破壊検査を実施するものである。

報告書

汎用小型試験研究炉の概念検討; 平成22年度活動報告(共同研究)

今泉 友見; 宮内 優; 伊藤 正泰; 綿引 俊介; 永田 寛; 花川 裕規; 那珂 通裕; 川又 一夫; 山浦 高幸; 井手 広史; et al.

JAEA-Technology 2011-031, 123 Pages, 2012/01

JAEA-Technology-2011-031.pdf:16.08MB

世界の試験研究炉は、老朽化に伴う廃炉により減少しているが、その一方でアジア諸国においては、原子力発電の導入計画が相次いでいる。このようなアジア諸国では、原子力発電所を建設した後の運転管理ができる技術者の育成が課題となっていると同時に、自国における原子力技術を高めるため、軽水炉の長期化対策,科学技術の向上,産業利用及び原子力人材育成のための試験研究炉の必要性が高まっている。このような背景から、照射試験炉センターにおいては、今後、発電用原子炉を導入する国に向け、各種照射利用や教育訓練に用いる試験研究炉の基本概念検討を開始した。設計活動を通じた本検討は、照射試験炉センターにおける試験研究炉の設計に必要な計算コードなどの環境の整備及び人材育成に貢献するとともに、本概念検討に共同研究として参加する原子力関連会社の試験研究炉にかかわる技術力の維持,向上にも貢献することが期待される。本報告は、平成22年度に設置された「照射試験炉センター汎用小型試験研究炉WG(ワーキンググループ)」と原子力関連会社が行った平成22年7月$$sim$$平成23年6月までの試験研究炉の概念検討結果について取りまとめたものである。

論文

Status of development on $$^{99}$$Mo production technologies in JMTR

稲葉 良知; 飯村 光一; 細川 甚作; 出雲 寛互; 堀 直彦; 石塚 悦男

IEEE Transactions on Nuclear Science, 58(3), p.1151 - 1158, 2011/06

 被引用回数:3 パーセンタイル:66.23(Engineering, Electrical & Electronic)

材料試験炉(JMTR)は現在改修中であるが、2011年度には再稼働する予定である。再稼働後のJMTRでは、$$^{99m}$$Tcの親核種である$$^{99}$$Moを製造する計画で、2種類の製造方法(固体照射法及び溶液照射法)を用いた$$^{99}$$Mo製造技術の開発を行ってきている。本論文では、固体照射法及び溶液照射法による$$^{99}$$Mo製造技術開発の現状について述べた。JMTRでは、まず固体照射法により$$^{99}$$Moの製造を開始することにしており、国内需要の20%を供給できる見通しを得た。また、溶液照射法に関しては、照射ターゲット候補として選定したモリブデン酸塩水溶液の基本特性を$$gamma$$線照射試験によって明らかにした。

報告書

Development of measuring instruments for material irradiation tests

北岸 茂; 谷本 政隆; 飯村 光一; 井上 修一; 斎藤 隆; 近江 正男; 土谷 邦彦

JAEA-Review 2010-046, 19 Pages, 2010/11

JAEA-Review-2010-046.pdf:2.51MB

JMTRは、1968年に初臨界を達成してから、燃材料の中性子照射試験やRI製造等に利用されてきたが、改修のために2006年に一旦停止した。再稼働後のJMTRは、軽水炉の長寿命化(高経年化対策,次世代軽水炉の開発等),産業利用の拡大(医療診断用$$^{rm 99m}$$Tcの製造等)といった幅広い利用ニーズに応えるために、改修工事と並行して、新たな照射試験技術の開発を進めている。本報告書は、JMTRの中性子照射試験で用いる計測機器として開発中のFPガス圧力計,多対式熱電対,ECPセンサー及びセラミックセンサーの開発の現状についてまとめたものである。

報告書

燃料異常過渡試験装置の系統設計

細川 甚作; 飯村 光一; 小川 光弘; 冨田 健司; 山浦 高幸

JAEA-Technology 2010-018, 269 Pages, 2010/08

JAEA-Technology-2010-018.pdf:5.75MB

日本原子力研究開発機構大洗研究開発センターでは、2011年度に材料試験炉(以下、JMTRという。)を再稼働させる予定で改修計画が進められている。再稼働後におけるJMTRを活用した軽水炉燃料の中性子照射試験設備として、「異常過渡試験装置」を設置する計画である。異常過渡試験装置は、高燃焼度に達した軽水炉燃料の安全性評価技術,破損影響評価技術の開発に役立てることを目的に軽水炉燃料を照射試料とする出力急昇試験を行う照射施設である。本報告では、JMTRへ設置予定の異常過渡試験装置の詳細設計のうち、系統設計についてまとめたものである。

報告書

燃料高負荷環境照射試験装置の設計検討

小川 光弘; 飯村 光一; 細川 甚作; 菅野 勝

JAEA-Technology 2010-019, 178 Pages, 2010/07

JAEA-Technology-2010-019.pdf:20.16MB

JMTRは平成23年度の再稼働に向けて、現在、照射試験の準備を行っている。この照射試験のうち、照射計画のひとつに燃料高負荷環境照射装置がある。この燃料高負荷環境照射試験は高燃焼度に達した軽水炉燃料(ウラン燃料及びMOX燃料)の照射試験をより実機の軽水炉プラントに近い照射環境下で実施することを計画している。平成19年度は高負荷環境照射装置の(1)系統設計及び(2)炉内管の耐震計算と、高燃焼度に達した燃料棒内の被覆管及びペレット間の燃料挙動を調べる限界内圧試験装置の(3)系統設計を実施した。また、燃料試料の破損した場合の(4)燃料破損検出システムの検討及び(5)排水処理システムの検討を実施した。

報告書

Conceptual study for new $$^{99}$$Mo-production facility in JMTR

木村 明博; 飯村 光一; 細川 甚作; 出雲 寛互; 堀 直彦; 中川 哲也; 菅野 勝; 石原 正博; 河村 弘

JAEA-Review 2009-072, 18 Pages, 2010/03

JAEA-Review-2009-072.pdf:9.29MB

JMTRは$$^{99m}$$Tcの親核種である$$^{99}$$Moの製造計画を立てている。放射線や放射性同位元素は疾病の診断や治療に使われている。その中でも$$^{99m}$$Tcは放射性医薬品としての需要が年々増加しており、今後もさらなる増加が考えられる。しかし、日本では$$^{99m}$$Tcの唯一の親核種である$$^{99}$$Moをすべて海外から輸入している。そのため、国内での安定供給が望まれる。$$^{99}$$Moは2つの方法で製造される。1つは核分裂を利用した(n,f)法でもう一つは$$^{98}$$Moを使用した(n,$$gamma$$)法である。JMTRでは、シンプルな(n,$$gamma$$)法による$$^{99}$$Moの製造について検討を行った。その結果、新しい水力ラビット照射装置を使用することにより一定量の$$^{99}$$Moを安定的に供給できることがわかった。

報告書

シュラウド照射装置の炉内管及び飽和温度キャプセルの耐震設計

飯村 光一; 山浦 高幸; 小川 光弘

JAEA-Technology 2009-033, 45 Pages, 2009/07

JAEA-Technology-2009-033.pdf:5.01MB

独立行政法人日本原子力研究開発機構大洗研究開発センターでは、平成23年度に材料試験炉(以下「JMTR」という。)を再稼働する予定で改修計画が進められている。また、再稼働後におけるJMTRの有効利用の一環として、軽水炉燃料及び材料の健全性を確認するための中性子照射試験が計画されている。燃料の照射試験は、シュラウド照射装置とHe-3出力制御型沸騰水キャプセル照射装置とを組合せて出力急昇試験を行い軽水炉の異常過渡時における燃料の健全性を確認するものである。材料の照射試験は、「飽和温度キャプセル」と「照射環境制御装置」とを組合せて、軽水炉の水環境を模擬した状態で、材料に発生する照射誘起応力腐食割れ等の発生メカニズムを把握する。これらの照射装置は、再稼働後における照射計画に対応させるため、更新または改造を行うことから、平成19年度に新たな条件で詳細設計を行った。詳細設計のうち、各装置の耐震設計は、有限要素法配管解析コード「SAP」及び有限要素法構造解析コード「ABAQUS」により応力評価を行い、発生応力に対して装置が健全であることを確認した。

論文

Status of development on $$^{99}$$Mo production technologies in JMTR

稲葉 良知; 飯村 光一; 細川 甚作; 出雲 寛互; 堀 直彦; 石塚 悦男

Proceedings of 1st International Conference on Advancements in Nuclear Instrumentation, Measurement Methods and their Applications (ANIMMA 2009) (USB Flash Drive), 8 Pages, 2009/06

材料試験炉(JMTR)は現在改修中であるが、2011年度には再稼動する予定である。再稼動後のJMTRでは$$^{99m}$$Tcの親核種である$$^{99}$$Moを製造する計画で、2種類の製造法(固体照射法及び溶液照射法)を用いた$$^{99}$$Mo製造技術の開発を行ってきている。JMTRでは、まず固体照射法により$$^{99}$$Moの製造を開始することにしており、国内需要の約20%を供給できる見通しを得た。また、溶液照射法に関しては、照射ターゲット候補として選定したモリブデン酸塩水溶液の基本的特性を明らかにした。

報告書

燃料異常過渡試験にかかわる線量評価

飯村 光一; 小川 光弘; 冨田 健司; 飛田 正浩

JAEA-Technology 2009-021, 71 Pages, 2009/05

JAEA-Technology-2009-021.pdf:4.34MB

JMTRは、平成23年度から照射試験の再稼働に向け、燃料異常過渡試験の準備を進めている。燃料異常過渡試験は、シュラウド照射装置(OSF-1)及びヘリウム3出力制御型沸騰水キャプセル照射装置(キャプセル制御装置,ヘリウム3出力可変装置及び沸騰水キャプセルから構成)を使用して、BWR高燃焼度燃料でBWRの照射環境を模擬し、出力急昇時の燃料挙動を評価する試験である。燃料異常過渡試験で取り扱う燃料試料が、さらに高燃焼度燃料(50GWD/t-UO$$_{2}$$から110GWD/t-U)になることから、燃料試料破損時における安全評価のため、線量の再評価を行う必要がある。本報告書は、燃料異常過渡試験で燃料試料の破損に至った場合、核分裂生成物がキャプセル制御装置及び沸騰水キャプセルに流出したときの各機器の線量当量率の評価及び取扱う放射線業務従事者の被ばく評価をまとめたものである。

報告書

JMTR核燃料物質使用施設からの直接$$gamma$$線及びスカイシャイン$$gamma$$線による周辺監視区域境界の線量評価

小川 光弘; 飯村 光一; 冨田 健司; 飛田 正浩

JAEA-Technology 2009-017, 254 Pages, 2009/05

JAEA-Technology-2009-017.pdf:15.04MB

JMTR(Japan Materials Testing Reactor)では、平成23年度の再稼働に向けて照射施設の整備を進めている。照射施設の整備に伴い使用する燃料の照射条件等の変更から、JMTRの核燃料物質使用施設からの直線$$gamma$$線及びスカイシャイン$$gamma$$線による周辺監視区域境界における外部被ばくによる実効線量の再評価を実施した。評価方法は、照射施設における核燃料物質の最大使用量から、核種生成崩壊計算コード「ORIGEN2」を用いて線源強度を求め、これに建屋等の体系をモデル化し、しゃへい計算コード「G33-GP2」及び「QAD-CGGP2」を用いて周辺監視区域境界上の線量当量率を算出した。評価の結果、当該施設からの直接$$gamma$$線及びスカイシャイン$$gamma$$線による周辺監視区域境界における年間の実効線量は十分に低いことが確認された。

報告書

溶液照射法による$$^{99}$$Mo製造に関する研究,2; $$gamma$$線照射下におけるモリブデン酸塩水溶液の特性評価

稲葉 良知; 石川 幸治*; 飯村 光一; 蓼沼 克嘉*; 石塚 悦男

JAEA-Technology 2009-013, 72 Pages, 2009/05

JAEA-Technology-2009-013.pdf:32.51MB

本研究では、$$^{99}$$Mo製造のための溶液照射法で用いる照射ターゲットの候補として選定した2種類のモリブデン酸塩水溶液(モリブデン酸アンモニウム水溶液及びモリブデン酸カリウム水溶液)を用い、$$gamma$$線照射下において、選定水溶液と構造材料との両立性,選定水溶液の化学的安定性,循環特性,放射線分解及び$$gamma$$発熱について調べた。これらに加えて、$$gamma$$線照射下におけるPZCの健全性について調べた。その結果、次のことがわかった。(1)選定水溶液とステンレス鋼の両立性は良好である。(2)選定水溶液は化学的に安定であり、水溶液の循環は滞りなく行われる。(3)選定水溶液の放射線分解によって発生したガス中における水素成分割合は、純水の場合と比べて高くなる。(4)選定水溶液に対する$$gamma$$発熱の影響は、水の場合と同程度である。(5)PZCの健全性は維持される。

報告書

溶液照射法による$$^{99}$$Mo製造に関する研究,1; 未照射下におけるモリブデン酸塩水溶液の特性評価

稲葉 良知; 石川 幸治*; 飯村 光一; 蓼沼 克嘉*; 石塚 悦男

JAEA-Technology 2009-012, 80 Pages, 2009/05

JAEA-Technology-2009-012.pdf:37.29MB

本研究では、溶液照射法を用いた$$^{99}$$Mo製造システムの概略構成を検討し、溶液照射法で用いる照射ターゲットの候補として2種類のモリブデン酸塩水溶液(モリブデン酸アンモニウム水溶液及びモリブデン酸カリウム水溶液)を選定した後、未照射下において、選定水溶液を用いたPZCのモリブデン吸着性能,選定水溶液のもととなるモリブデン酸塩の性状・熱物性,選定水溶液と構造材料との両立性及び選定水溶液の化学的安定性について調べた。その結果、モリブデン酸カリウム水溶液が、モリブデン含有量,構造材料との両立性及び化学的安定性の観点から、照射ターゲットとして有望であることがわかった。また、モリブデン酸アンモニウム水溶液に関しては、pH調整を行うことにより、照射ターゲットとしての適性を持つことがわかった。さらに、選定水溶液との両立性が良好なステンレス鋼を、キャプセルや配管等の構造材料として使用できる見通しを得た。

論文

JMTRを用いた放射性医薬品製造プロセスの整備計画

飯村 光一; 坂本 太一; 菅野 勝; 堀 直彦

FAPIG, (178), p.14 - 18, 2009/02

日本原子力研究開発機構大洗研究開発センターでは、2011年度に材料試験炉(JMTR)を再稼働させる予定で改修計画が進められている。再稼働後におけるJMTRの有効利用の一環として、放射性医薬品として核医学の分野で最も多く用いられているテクネチウム-99m($$^{rm 99m}$$Tc)の親核種であるモリブデン-99($$^{99}$$Mo)の製造が計画されている。$$^{99}$$Moは、その供給をすべて輸入に依存している状況にあることから、産業界と共同で$$^{99}$$Moの一部国産化を目指すものである。本書では、$$^{99}$$Moの製造に必要な照射装置の選定や照射後工程において製品化のために必要な装置等の基本計画について紹介する。

論文

Development and design for Mo-production facility in JMTR

飯村 光一; 細川 甚作; 出雲 寛互; 堀 直彦; 中川 哲也; 菅野 勝; 河村 弘

JAEA-Conf 2008-010, p.251 - 258, 2008/12

日本原子力研究開発機構大洗研究開発センターでは、2011年度に材料試験炉(JMTR)を再稼働させる予定で改修計画が進められている。再稼働後におけるJMTRの有効利用の一環として、放射性医薬品として核医学の分野で最も多く用いられているテクネチウム-99m($$^{99m}$$Tc)の親核種であるモリブデン-99($$^{99}$$Mo)の製造が計画されている。$$^{99}$$Moは、その供給をすべて輸入に依存している状況にあることから、産業界と共同で$$^{99}$$Moの一部国産化を目指すものである。本報告書では、$$^{99}$$Moの製造に必要な照射装置の選定,構成及び照射後工程において製品化のために必要な装置等の技術的な検討並びに製造にかかわるコスト面の検討結果について述べる。

報告書

高温用N型多対式熱電対の開発

綿引 俊介; 斎藤 隆; 土谷 邦彦; 小原 浩史; 飯村 光一

JAEA-Technology 2008-044, 42 Pages, 2008/06

JAEA-Technology-2008-044.pdf:5.43MB

本報告書は1000$$^{circ}$$C以上の中性子照射環境下で使用でき、1本のシースにおいて軸方向に最大7点の測温接点を有する高温用N型多対式熱電対の開発についてまとめたものである。設計,製作及び炉外試験を通じて製作性と電気的性能を確認し、製作法を確立した。

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