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論文

Molecular gyrotops with a five-membered heteroaromatic ring; Synthesis, temperature-dependent orientation of dipolar rotors inside the crystal, and its birefringence change

増田 敏幸*; Arase, Junko*; 稲垣 佑亮*; 川幡 正俊*; 山口 健太郎*; 大原 高志; 中尾 朗子*; 門馬 洋行*; Kwon, E.*; 瀬高 渉*

Crystal Growth & Design, 16(8), p.4392 - 4401, 2016/08

 被引用回数:13 パーセンタイル:9.6(Chemistry, Multidisciplinary)

Three-dimensional arrays of dipolar rotors were constructed as single crystals of molecular gyrotops, which are macrocage molecules with a bridged dipolar rotor. In this study, we synthesized novel molecular gyrotops with a five-membered heteroring, i.e., furan-diyl, thiophenediyl, and selenophene-diyl, and investigated the temperature-dependent orientation and rotation of the dipolar rotors inside the crystal.

論文

Process evaluation of use of High Temperature Gas-cooled Reactors to an ironmaking system based on Active Carbon Recycling Energy System

林 健太郎*; 笠原 清司; 栗原 孝平*; 中垣 隆雄*; Yan, X.; 稲垣 嘉之; 小川 益郎

ISIJ International, 55(2), p.348 - 358, 2015/02

炭素循環製鉄(iACRES)のフローモデルによるプロセス評価により、iACRESへの高温ガス炉(HTGR)の適用性を評価した。高温電解で高炉ガス中のCO$$_{2}$$をCOに還元して高炉にリサイクルするSOECシステムと、ISプロセスで製造したH$$_{2}$$による逆シフト反応でCO$$_{2}$$をCOに還元して高炉にリサイクルするRWGSシステムを検討し、通常の高炉製鉄と比較した。逆シフト反応で消費されない分のH$$_{2}$$が高炉で鉄源の還元に使われたことが、RWGSシステムの方が原料炭節約とCO$$_{2}$$排出削減への効果が大きくなった原因であった。どの機器の改良がHTGR熱の効率的利用のために有用化を示すために、HTGR, SOEC, RWGSの熱収支解析を行った。SOECについては、ジュール熱の削減のためにCO$$_{2}$$電解温度の最適化が求められ、RWGSについては高いISプロセス水素製造効率が要求された。HTGR単位熱量当たりCO$$_{2}$$排出削減量の比較から、SOECシステムの方がより効率よくHTGR熱を利用できることが示された。

論文

炭素循環型スマート製鉄(iACRES)への高温ガス炉の適用性評価

林 健太郎*; 笠原 清司; 栗原 孝平*; 中垣 隆雄*; Yan, X.; 稲垣 嘉之; 小川 益郎

炭素循環製鉄研究会成果報告書; 炭素循環製鉄の展開, p.42 - 62, 2015/02

高温ガス炉(HTGR)を適用した炭素循環製鉄(iACRES)のフローモデルによるプロセス評価を行った。高温電解で高炉ガス中のCO$$_{2}$$をCOに還元して高炉にリサイクルするSOECシステムと、ISプロセスで製造したH$$_{2}$$による逆シフト反応でCO$$_{2}$$をCOに還元して高炉にリサイクルするRWGSシステムを検討し、通常の高炉製鉄と比較した。原料炭消費量はSOECシステムで4.3%、RWGSシステムで10.3%削減され、CO$$_{2}$$排出量はSOECシステムで3.4%、RWGSシステムで8.2%削減された。逆シフト反応で消費されずに残存したH$$_{2}$$が高炉で鉄源の還元に使われることが、RWGSシステムにおいて原料炭消費の節約割合とCO$$_{2}$$排出削減率が大きくなった原因であった。SOECシステムではCO$$_{2}$$電解、RWGSシステムではISプロセス水素製造が最も多くの熱量を消費し、HTGR熱の効率的利用のために、CO$$_{2}$$電解温度の最適化や高いISプロセス水素製造効率が求められた。典型的な高炉1基あたり、SOECシステムでは0.5基、RWGSシステムでは2基のHTGRが必要となった。逆シフト反応で未反応のH$$_{2}$$を再利用することで、RWGSシステムのHTGR熱の効率的利用と、CO$$_{2}$$排出量削減が期待される。

報告書

金属燃料高速炉の炉心・燃料設計に関する研究(4),(5)及び(6); 2009-2012年度共同研究報告書

植松 眞理 マリアンヌ; 杉野 和輝; 川島 克之; 岡野 靖; 山路 哲史; 永沼 正行; 大木 繁夫; 大久保 努; 太田 宏一*; 尾形 孝成*; et al.

JAEA-Research 2012-041, 126 Pages, 2013/02

JAEA-Research-2012-041.pdf:16.49MB

ナトリウム冷却金属燃料炉心はMOX燃料炉心に比べ重金属密度が高く中性子経済が良好である。こうした特徴を活かし、燃料仕様やナトリウムボイド反応度及びバンドル部圧力損失などの炉心設計条件を柔軟に持たせることで、高燃焼度化、増殖比の向上、燃料インベントリの低減などを目指した炉心設計が可能である。また、米国では実炉の装荷燃料として使用してきた経験が豊富であり、その実用性が実証されてきていることから、高速増殖炉サイクル実用化研究開発(FaCT)のなかで、MOX燃料炉心に続く副概念として概念検討が実施されている。一方、金属燃料サイクルの実用化に向けては、金属燃料の高温・高燃焼度条件における照射試験やマイナーアクチニド・希土類含有燃料の物性などのデータ拡充や、金属燃料炉心特有の安全特性の確認、過渡時解析手法の信頼性向上などの課題が残されている。本報では平成21年度から平成24年度に実施した日本原子力研究開発機構と電力中央研究所による共同研究「金属燃料高速炉の炉心・燃料設計に関する研究」の結果について報告する。

論文

Influence of rock spalling on concrete lining in shaft sinking at the Horonobe Underground Research Laboratory

津坂 仁和; 稲垣 大介; 名合 牧人*; 小池 真史*; 松原 誠*; 菅原 健太郎*

第13回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.911 - 916, 2013/01

原子力機構は、幌延深地層研究計画において、深度500mまでの3本の立坑(換気立坑1本とアクセス立坑2本)を建設する予定である。これまでに換気立坑の深度250m以深の施工にて、幾つかの深度にて岩盤壁面の崩落が生じ、その崩落個所の直上に構築した覆工コンクリートに開口き裂が生じた。筆者らは、この開口き裂の原因を調査するために、三次元レーザースキャナにより、岩盤壁面の崩落形状を計測するとともに、岩盤崩落を模擬した数値解析により、崩落個所周辺の覆工コンクリートと岩盤内の応力分布の変化を分析した。その結果、立坑壁面の岩盤崩落によって、その近傍に構築した覆工コンクリート内に引張応力が発達することが明らかとなった。また、崩落の奥行深さが100cm以上となると、覆工コンクリートの引張強度を上回る引張応力が生じる結果となった。これらの結果は、後続する2本のアクセス立坑の施工時の施工管理指標として活用している。

口頭

核燃料に関する計算組織学的な解析技術の開発,1; 研究開発の概要とねらい

倉田 正輝*; 太田 宏一*; 稲垣 健太*; 白数 訓子; 野本 祐春*; 澁田 靖*; 松田 哲志*

no journal, , 

核燃料に関する実用的なマルチスケールシミュレーション手法の構築を目的に、平成22年度より3か年の計画で文部科学省基礎基盤戦略研究イニシアティブの戦略的原子力共同研究プログラム「核燃料に関する計算組織学的な解析技術の開発」を進めている。本研究プログラムでは、「計算組織学」手法の中核となるフェーズフィールド(PF)法に関し、核燃料で重要となるさまざまな現象に対応できる解析モデルと解析ツールを開発する。また、組織形成の駆動力評価のためにCALPHAD法による熱力学データベース構築と、基礎試験による熱力学データベースの拡充を行う。研究開発のねらいと現状について報告する。

口頭

堆積軟岩における立坑の覆工コンクリートのひび割れ発生メカニズムと抑制

南出 賢司*; 萩原 健司*; 名合 牧人*; 小川 弘之*; 宇山 幹紀*; 木須 芳男*; 森本 勤*; 矢吹 義生*; 工藤 元; 稲垣 大介; et al.

no journal, , 

北海道天塩郡幌延町において建設を進めている幌延地下研究施設の立坑において、覆工コンクリートの東西方向にひび割れが発生する事象が確認されている。本稿はその覆工コンクリートのひび割れの発生メカニズムを分析した結果とこれまでに行ったひび割れ抑制対策について報告するものである。

口頭

炭素循環型スマート製鉄(iACRES)への高温ガス炉の適用性評価

林 健太郎*; 栗原 孝平*; 中垣 隆雄*; 笠原 清司; Yan, X.; 稲垣 嘉之; 小川 益郎

no journal, , 

プロセスフロー計算による物質収支解析により、高炉から排出されるCO$$_{2}$$をCOに再生してリサイクルする炭素循環型スマート製鉄(iACRES)への高温ガス炉の適用性評価を行った。CO再生法として、CO$$_{2}$$電解と、ISプロセスで製造したH$$_{2}$$との逆シフト反応(RWGS)によるCO$$_{2}$$還元を検討した。CO$$_{2}$$還元プロセスでは、RWGS反応平衡を保つために化学量論比よりも多量のH$$_{2}$$を製造する必要があり、主としてそのために高炉1基当たりのHTGR数が多くなった。RWGSで消費されなかったH$$_{2}$$が高炉に吹き込まれて鉄鉱石還元に使われるため、CO$$_{2}$$還元プロセスの方が単位溶銑製造量あたりのCO$$_{2}$$排出削減幅が大きくなるものの、HTGR1基当たり排出削減量ではCO$$_{2}$$電解プロセスが上回った。

口頭

国民線量評価委員会

高橋 史明; 石森 有; 稲垣 昌代*; 大森 康孝*; 真田 哲也*; 杉野 雅人*; 古川 雅英*; 細田 正洋*; 真辺 健太郎; 矢島 千秋*; et al.

no journal, , 

日本保健物理学会では、自然放射線の測定、各種のモニタリング、線量評価等を専門とする研究者、技術者の12名からなる国民線量評価委員会を平成27年8月に設置した。同委員会では、国内で日常的に受ける被ばく線量評価に関する検討を進めている。第1回会合において、活動方針の議論を行い、国民線量への寄与が大きい大地放射線、宇宙放射線、空気中ラドン及び食品を検討対象の線源とした。また、線量評価に用いるモデルやデータ、生活パターンなど、線量評価への影響因子も検討することとした。さらに、学会として、国民線量評価を将来的にどのように検討していくことが最適かを議論していくことも予定している。日本保健物理学会第49回研究発表会におけるセッションでは、本委員会での活動内容を報告するとともに、研究発表会への参加者と国民線量評価の検討に関する意見交換を行う予定である。

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