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武田 哲明*; 稲垣 嘉之; 相原 純; 青木 健; 藤原 佑輔; 深谷 裕司; 後藤 実; Ho, H. Q.; 飯垣 和彦; 今井 良行; et al.
High Temperature Gas-Cooled Reactors; JSME Series in Thermal and Nuclear Power Generation, Vol.5, 464 Pages, 2021/02
本書は、原子力機構における今までの高温ガス炉の研究開発の総括として、HTTRの設計、燃料、炉内構造物や中間熱交換器などの要素技術の開発、出力上昇試験、950
Cの高温運転、安全性実証試験などの運転経験及び成果についてまとめたものである。また、HTTRでの知見をもとに、商用炉の設計、高性能燃料、ヘリウムガスタービン、ISプロセスによる水素製造などの要素技術開発の現状について記述しており、今後の高温ガス炉の開発に非常に有用である。本書は、日本機械学会の動力エネルギーシステム部門による化石燃料及び原子力によるエネルギーシステムの技術書のシリーズの一冊として刊行されるものである。
稲垣 大介*; 津坂 仁和*; 青柳 和平; 名合 牧人*; 井尻 裕二*; 重廣 道子*
Proceedings of ITA-AITES World Tunnel Congress 2015 (WTC 2015)/41st General Assembly, 10 Pages, 2015/05
In the Horonobe Underground Research Laboratory located in Hokkaido, Japan, "3D geological structure/construction data visualization system" has been employed to facilitate observational construction. Using this system, geological data, measurement data, construction data and prediction analysis results are visualized and integrated comprehensively as the construction proceeds. The planned support pattern was, for instance, examined according to the visualized data. Integrating the data of seismic reflection survey and the grouting results into the system, the estimated distribution of faults were revised and the potential area of support instability was determined; this approach has been proven to be effective, completing the shaft construction without any troubles. In addition, the 3D visualization system allows to share clear and common understanding about geological condition and deformation behavior of rock mass among the construction team members. Thus, the system will contribute to more successful implementation of observational construction in understanding rock mass behavior and ensuring optimal structural support and construction safety.
津坂 仁和*; 稲垣 大介*; 名合 牧人*; 井尻 裕二*
Proceedings of 8th Asian Rock Mechanics Symposium (ARMS-8) (USB Flash Drive), 9 Pages, 2014/10
This study describes the analysis performed on the West Access Shaft of the Horonobe Underground Research Laboratory, which was expected to intersect a fault at the depth of approximately 320 m. Field observation, and measurement data were used to determine analysis conditions including magnitude and orientation of in-situ stress, boundary conditions, and rock mass properties. The fault was modeled as having a dip angle of 40 degrees and apparent thickness of 5 m (equivalent to the height of the excavated rock wall). The shaft sinking procedure was simulated using three-dimensional excavation analysis. The excavation involved installing concrete lining at every 2 m span. The analysis considered two cases of maximum in situ principal stress orientation: (1) perpendicular to and (2) parallel to the fault plane orientation. The results of the analysis indicate that the maximum excavation-induced stress, developed in a single-span lining concrete, was in the direction perpendicular to the maximum in situ principal stress orientation, unaffected by the fault plane orientation. The influence of the fault plane orientation on the excavation-induced stress state was found to be significant above and below the fault rather than in the fault. Another observation was that the excavation-induced stress magnitude appeared to be greater when the maximum in situ principal stress orientation was parallel to the fault plane orientation.
La
Pb
河江 達也*; 古賀 幹人*; 佐藤 由昌*; 牧山 駿*; 稲垣 祐次*; 立岩 尚之; 藤原 哲也*; 鈴木 博之*; 北井 哲夫*
JPS Conference Proceedings (Internet), 3, p.012030_1 - 012030_6, 2014/06
PrLaPbにおいて非線形磁化率
の測定を行った。は多極子の自由度が反映される。2.5K以下での温度依存に
依存が観測され非フェルミ流体的特性が明らかとなった。この結果は、四極子の伝導電子による遮蔽効果が異常な低温物性の起源であることを示唆し、PrLaPbにおける四極子の自由度の存在を意味する。
non-Kramers doublet system PrLaPb
河江 達也*; 古賀 幹人*; 佐藤 由昌*; 牧山 駿*; 稲垣 裕次*; 立岩 尚之; 藤原 哲也*; 鈴木 博之*; 北井 哲夫*
Journal of the Physical Society of Japan, 82(7), p.073701_1 - 073701_4, 2013/07
被引用回数：10 パーセンタイル：55.85(Physics, Multidisciplinary)四極子近藤効果の検出のため、PrLaPbにおける非線形磁化率の測定を行った。磁場を[100], [110]に加えた場合、には対数的な温度依存:非フェルミ流体的振舞が観測された。これは四極子モーメントの遮蔽を意味する。一方、磁場を[111]に加えるとそのような異常は観測されなかった。得られた実験結果は、Prイオンの4
電子の基底波動関数が各種異常な物性に主要な役割を果たしていることを意味する。
津坂 仁和; 常盤 哲也; 稲垣 大介; 羽出山 吉裕*; 小池 真史*; 井尻 裕二*
土木学会論文集,F1(トンネル工学)(インターネット), 68(2), p.40 - 54, 2012/09
原子力機構は、北海道幌延町にて、新第三紀の堆積岩を対象に3本の立坑と深度300m以深の試験坑道からなる地下研究施設を建設している。立坑の施工は、標準工法のショートステップ工法である。現在、堆積岩系を対象とする地層処分場では、地下深部への主要な資機材の搬出入経路として、複数の立坑を建設することが想定されている。立坑を掘削することにより、天然バリアとして期待する岩盤の物質の封じ込め性能を低下させることが考えられ、掘削に伴う岩盤の状態の評価や適切な工学的対策の計画のために、その掘削に伴う岩盤挙動を評価することが重要となる。これまでに、大深度の立坑の掘削に伴う岩盤挙動の調査事例にて、施工手順に着目して、立坑周辺の岩盤挙動を分析した例はほとんどない。筆者らは、アクセス立坑の深度約160mと220mを対象に、立坑底盤の岩盤観察,内空変位と地中変位の現場計測,立坑の施工手順を詳細に再現した三次元逐次掘削解析を実施し、ショートステップ工法における立坑周辺岩盤の力学挙動を分析した。同工法では、無普請で3m掘削した後に、剛性の大きい覆工コンクリートを構築する施工手順を繰り返すため、掘削に伴う岩盤の内空側への変形は顕著に抑制され、立坑壁面からおおむね1mの岩盤に圧縮ひずみが生じること、また、その挙動は覆工コンクリートを構築までの掘削にて一度開口・伸展した割れ目が再び閉口することにより生じるため、その発生方向は割れ目の方向性に依存することを明らかにした。
津坂 仁和; 稲垣 大介; 羽出山 吉裕*; 小池 真史*; 島田 智浩*; 井尻 裕二*
土木学会論文集,F1(トンネル工学)(インターネット), 68(1), p.7 - 20, 2012/05
幌延深地層研究所にて新第三紀堆積岩に施工中の東立坑(仕上がり内径6.5m)の深度約220mを対象として、ショートステップ工法における覆工コンクリートと鋼製リング支保工の応力の変化や分布,発達機構を、現場計測と数値解析によって分析した。現場計測では、支保部材の初期地圧の水平面内の主応力方向の縦断面内に複数個の計器を設置し、応力計測を行った。数値解析では、立坑の施工手順を詳細に再現した三次元逐次掘削解析を実施した。その結果、覆工コンクリート内には、初期地圧の異方性と切羽の三次元的な仮支保効果の程度の差によって、10MPa以上の円周方向応力の差が生じることや、覆工コンクリートは、水平面内にて最小主応力方向を長軸とする楕円形で、上側が拡がり下側がすぼむ、すり鉢状の変形モードを呈すことを明らかにした。
津坂 仁和; 稲垣 大介; 小池 真史*; 井尻 裕二*; 羽出山 吉裕*
Harmonising Rock Engineering and the Environment, p.305 - 308, 2011/10
幌延深地層研究所では、3本の立坑を深度500mまで順次掘削しており、2010年末には、換気立坑(内径4.5m)と東立坑(内径6.5m)を深度250mまで掘削した。先行する換気立坑の施工において、ショートステップ工法の施工手順を詳細に再現した三次元逐次掘削解析を実施し、覆工コンクリート内に大きな応力勾配が生じることが算出された。このため、後進する東立坑の深度220m付近にて、立坑掘削に伴って生じる覆工コンクリート内の円周方向応力分布と立坑壁面周辺岩盤の変形を、三次元逐次掘削解析と併せて現場計測にて評価した。一般的な覆工コンクリート応力の計測手法では、高さ2mの覆工コンクリートのほぼ中央かつ同一水平面内に応力計を配置するが、今回は、初期地圧の主応力方向の縦断面内に各5個の応力計を配置し、同コンクリート内の三次元応力分布を計測した。また、立坑壁面周辺岩盤の挙動を、長さ6mの地中変位計によって計測した。その結果、厚さ60cm、高さ2mのリング形状の覆工コンクリート内の応力分布にて、その最大値と最小値の生じる箇所や、その応力差が10MPa以上と顕著であること、さらに、地中変位計の計測結果により、覆工コンクリートを構築した後には、立坑壁面近傍の岩盤に圧縮ひずみが分布することが明らかとなった。
稲垣 大介; 津坂 仁和; 井尻 裕二*; 小池 真史*; 羽出山 吉裕*
第40回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集(CD-ROM), 6 Pages, 2011/01
日本原子力研究開発機構は、北海道幌延町において堆積岩を対象に地下研究施設を建設中である。立坑の施工では、ショートステップ工法を採用しており、掘削後すぐに剛性の高い覆工コンクリートを打設するサイクルを繰り返すため、立坑掘削に伴い周辺岩盤並びに支保は、NATM工法とは異なる挙動を示す。立坑掘削時に取得した周辺岩盤挙動並びに支保部材応力の計測データの分析結果より、覆工コンクリート打設後は、立坑壁面から半径方向に遠方の地山の方が立坑壁面よりも大きく内空側に変位することから、ロックボルトには圧縮方向の軸力が発生するため、引張方向の軸力による吊下げ効果等を発揮していないと考えられた。そこで、ロックボルトを打設しない区間を試験的に設定し、地山の挙動並びに覆工コンクリート応力を計測することにより、ロックボルトの作用効果を確認したうえで、最終的にロックボルトの必要性について判断することとした。その結果、懸念された壁面の崩落等の事象も発生しないことを確認できたことから、後続の施工区間において、ロックボルトを省略することとした。
津坂 仁和; 稲垣 大介; 小池 真史*; 井尻 裕二*; 羽出山 吉裕*
第40回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.7 - 12, 2011/01
日本原子力研究開発機構は、北海道幌延町において堆積岩を対象に地下研究施設を建設中である。平成22年7月末時点で、東立坑(内径6.5m)と換気立坑(内径4.5m)は深度250.5mに到達した。立坑の施工には、ショートステップ工法を採用している。高さ2m,厚さ40cmの剛性の高い覆工コンクリートを、掘削後直ちに構築する施工サイクルを繰り返すため、立坑掘削に伴い、その周辺岩盤並びに支保部材の挙動は、一般的な吹付けコンクリートとロックボルトを用いた坑道掘削の場合と大きく異なる。ショートステップ工法に伴う岩盤並びに支保部材の力学挙動を解明し、合理的な設計と施工管理手法を確立するために、本研究では、幌延深地層研究所の東立坑の深度220m付近を対象として、立坑掘削に伴って生じる覆工コンクリート内の円周方向応力分布を、数値解析と現場計測によって分析した。数値解析では、施工手順を再現した立坑の三次元逐次掘削解析を実施した。現場計測では、覆工コンクリートの同一水平面内に応力計を配置する一般的な計測手法に対して、初期地圧の主応力方向の断面内の複数の高さに各5個の応力計を配置した。その結果、厚さ60cm(実績),高さ2mのリング形状の覆工コンクリート内の応力分布について、その最大値と最小値の生じる箇所や、その応力差が10MPa以上と顕著であることを明らかにした。今回の成果に基づいて、次年度以降の立坑の施工における覆工コンクリート応力計測手法について、その計測箇所と頻度を見直した。
板津 透; 稲垣 学; 加藤 智子; 鈴木 祐二*; 小山田 潔*; 江橋 健; 川村 淳; 蛯名 貴憲*; 宮原 要
JAEA-Review 2009-015, 59 Pages, 2009/07
JAEA-Review-2009-015.pdf:10.84MB
高レベル放射性廃棄物地層処分の性能評価の一つである生物圏評価においては、具体的な地質条件を踏まえて核種挙動を推定し、その結果を評価に反映させる検討が始まっている。本研究では、個別の地域において表層環境(天然バリアからの核種移行先となる帯水層や生物圏の環境)を考慮した生物圏評価手法を構築するためのいとぐちとして、評価に使用される表層水理解析(生物圏評価に利用されることを目的とした表層環境における水理・物質移行解析)について、特に帯水層中での地下水流動に重点を置いて、以下の検討を行った。(1)海外における表層水理解析に関する文献調査を行い、第四紀層中の核種移行を考慮した線量計算等の技術について把握した。(2)国内における表層水理解析に有用な地下水流動・物質移行調査技術に関する文献調査により、表層水理解析の特性(表層環境における層相変化が大きいこと等)に対して有用と思われる環境トレーサの利用法,不圧地下水位データを利用した透水係数の推定法等の情報を得た。(3)モデルサイトの表層環境における物質移行解析を試行し、幾つかのパラメータ値を変えて、計算濃度分布に与える影響を検討したところ、ソース位置の違いによる濃度分布の変化が比較的大きかった。(4)表層水理解析による計算結果を生物圏評価モデルへの入力値として利用するために、河川・湖沼・海域等への地下水・物質流出入量が求められるようなモデル設定・境界条件について検討した。
稲垣 学; 加藤 智子; 吉田 英爾*; 小山田 潔*; 深谷 友紀子*; 鈴木 祐二*; 大井 貴夫
JAEA-Research 2007-029, 81 Pages, 2007/03
JAEA-Research-2007-029.pdf:10.88MB
高レベル放射性廃棄物地層処分の性能評価では、処分事業が立地の段階を迎えている。そのためこれまでのジェネリックな地質環境での評価から得られた成果の実地層への適用性の検討が第2次取りまとめ以降進められている。生物圏評価においても、被ばく経路の特定や環境中の核種濃度の推定方法に対して、具体的な地質環境の反映が必要となる。本研究では、特定された地質環境において生物圏における核種の挙動評価と被ばく経路を特定するための検討を進める端緒として、(1)生物圏における諸外国の評価に関する文献調査,(2)地下深部から地下水により運ばれる放射性核種の利水環境への放出地点の推定手法の検討,(3)利水環境での核種の希釈・分散効果を評価するための水収支の推定に必要となるデータの検討、を実施した。
高瀬 博康*; Metcalfe, R.*; 稲垣 学*; 野口 俊英*; 青山 裕司*; 高瀬 今日子*; 田原 道子*
JNC TJ5400 2003-006, 264 Pages, 2004/02
JNC-TJ5400-2003-006(errata).pdf:0.08MBJNC-TJ5400-2003-006-1.pdf:83.88MBJNC-TJ5400-2003-006-2.pdf:15.97MB
無し
加藤 智子; 鈴木 祐二*; 田上 恵子*; 石川 奈緒*; 内田 滋夫*; 稲垣 学; 宮原 要
no journal, ,
「高レベル放射性廃棄物の地層処分基盤研究開発に関する全体計画」に基づき、原子力機構では「地表環境での核種移行/被ばくのモデル化技術の改良・整備と体系化」を、放射線医学総合研究所では「地域特性を考慮したデータの取得・整備」を担当し、生物圏評価手法の高度化にかかわる研究開発を行っている。実際のサイトを対象とした地層処分生物圏評価において、サイトにおける評価に適合性の高いデータを選択・推定するために、放射線医学総合研究所によって取得・整備が進められている我が国の生物圏移行データを利用して、第2次取りまとめ等で用いた諸外国の文献情報に基づくデータベースを更新しておくことが重要となる。このことから、両者の協力に基づき、データベース更新作業計画を策定し、一部の元素固有パラメータに対して試行的にデータベースの更新作業を行った。その結果、パラメータの信頼性を確保するために重要な背景情報(データ変動の主要因となる項目)を付随情報として整理すること等により、我が国固有の条件を考慮した信頼性の高い生物圏評価パラメータを設定できることを確認した。本発表では、データベースの更新作業計画及び実施状況について報告する。
林 巧; 中村 博文; 磯部 兼嗣; 小林 和容; 山西 敏彦; 稲垣 祐治*; 大矢 恭久*; 奥野 健二*
no journal, ,
金属-水界面での水素同位体移行挙動を、高純度トリチウムを内蔵した純鉄配管から水蒸気含有パージガス中へ移行するトリチウムの化学形を監視しながら連続測定する方法で調べた。界面に酸素が存在すると水分子と同位体交換しHTOの化学形で、金メッキにより可能な限り界面酸素を低減すると界面で再結合してHTの化学形で移行することがわかった。
板津 透; 加藤 智子; 稲垣 学; 鈴木 祐二*
no journal, ,
我が国における高レベル放射性廃棄物地層処分は、事業がサイト選定の段階を迎えつつあり、これまでのジェネリックな地質環境での評価から得られた方法論を個別の地域へ適用したサイトスペフィックな検討が第2次取りまとめ以降進められている。原子力機構は、生物圏評価において、具体的な地質条件を踏まえて核種挙動を推定し、その結果を評価に反映させる検討を始めている。本発表では、サイトスペフィックな段階で実施される「表層環境を考慮した生物圏評価手法」について、現在の検討状況を報告する。
板津 透; 加藤 智子; 稲垣 学; 前川 恵輔; 鈴木 祐二*; 小山田 潔*
no journal, ,
放射性廃棄物の地層処分における安全評価では、地下水流動により地表に達した核種の人間の生活環境への影響について、経路を設定し、希釈の効果などを考慮する必要がある。本報告では、実際の場が与えられた場合に、対象とする地域の文献情報に基づいた希釈や分散を考慮した生物圏評価モデル作成の方法論を構築する目的で、幌延地域を事例として、既存文献データを用いた表層環境での地下水流動解析の試行を通じて行った評価の方法論の修正・検討結果を示す。
小池 真史*; 井尻 裕二*; 稲垣 大介; 津坂 仁和
no journal, ,
幌延深地層研究所の地下施設のうち、立坑についてはショートステップ工法で施工されている。施設建設段階で取得される種々の施工データを用いて、立坑の構造部材である覆工コンクリートの挙動を理解し、その長期的な健全性を確保する設計手法を確立することは、重要な工学的課題の一つである。これまで筆者らは、施工条件をできるだけ忠実に再現した三次元逐次掘削解析を実施し、施工中に取得された種々の計測データと比較することにより、ショートステップ工法による立坑掘削時の周辺岩盤及び支保の挙動について分析を行ってきた。本報告では、既往の研究と同様の手法を用いて、東立坑の深度220m付近を対象とした三次元逐次掘削解析を実施し、岩盤物性や初期応力の異方性が覆工コンクリートの挙動に及ぼす影響について考察した。その結果、覆工コンクリートに発生する応力の分布の特徴から、岩盤物性を低く設定することは必ずしも安全側の設計条件にはならないため、立坑支保の設計を合理的に行うためには、岩盤物性に幅がある場合、施工条件によっては下限値だけでなく、上限値も考慮する必要があることを示した。
稲垣 大介; 津坂 仁和; 三浦 養一*; 名合 牧人*; 進藤 彰久*; 井尻 裕二*; 小池 真史*; 畠中 千野*
no journal, ,
堆積岩を対象とした大深度地下施設の設計手法及び情報化施工技術の確立を目的に、幌延深地層研究センターの地下研究施設掘削段階において取得したデータを用い、三次元可視化システムによる情報化施工技術や立坑掘削における覆工の安全性評価技術等の要素技術を開発している。本報告は、これらの事例について、紹介するものである。
稲垣 大介; 井尻 裕二*; 名合 牧人*; 羽出山 吉裕*; 里 優*; 國丸 貴紀*
no journal, ,
幌延深地層研究計画においては、地表面近傍から地下深部の岩盤および地下水の挙動を捉える技術を開発することを目的として、敷地周辺の地表面近傍に高精度傾斜計を埋設し、立坑掘削などに伴う岩盤変形挙動のモニタリングを実施している。計測結果より、施設建設に伴う敷地周辺のマクロな岩盤の変形挙動を捉えることができた。また、立坑周辺の地表面近傍では、立坑方向に傾斜することが分かった。一方、応力-水連成解析結果より、立坑周辺の岩盤挙動は、掘削に伴う弾性的な挙動ではなく、地下水の排水に伴う圧密変形挙動に起因し、その変形挙動をほぼ再現することができた。以上より、高精度傾斜計は地下水挙動のモニタリングに非常に有効であることが確認できた。
稲垣 大介; 津坂 仁和; 青柳 和平; 萩原 健司*; 名合 牧人*; 南出 賢司*; 井尻 裕二*
no journal, ,
幌延深地層研究所の地下施設では、事前調査や周辺の掘削実績より、立坑の健全性に複雑な影響を及ぼすと考えられる複数の立体的に交差する断層の出現が予想されていた。立坑の支保設計においては、断層部を施工する際の覆工コンクリートの三次元的な応力分布を定量的に評価し、立坑の健全性を確保することが、課題の一つとして挙げられる。本稿では、この課題に対して、掘削前に実施した三次元逐次掘削解析による対象断層部の影響評価について報告する。
