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論文

最先端の研究開発,日本原子力研究開発機構,6; 廃止措置と廃棄物の処理処分を目指して,1; 低レベル放射性廃棄物の処理処分とウラン鉱山閉山措置に関する技術開発

辻 智之; 杉杖 典岳; 佐藤 史紀; 松島 怜達; 片岡 頌治; 岡田 翔太; 佐々木 紀樹; 井上 準也

日本原子力学会誌ATOMO$$Sigma$$, 62(11), p.658 - 663, 2020/11

日本原子力研究開発機構ではバックエンド関連の研究・技術開発として、原子力施設の廃止措置や安全で環境負荷低減につながる低レベル放射性廃棄物の処理処分技術開発と、地層処分の基盤的研究開発を進めてきた。これらバックエンドに関する原子力機構の研究・技術開発のうち、原子力施設の廃止措置や低レベル放射性廃棄物の処理処分技術開発の最前線を紹介する。

論文

Effect of non-uniform electron energy distribution function on plasma production in large arc driven negative ion source

柴田 崇統; 古賀 章二朗*; 寺崎 良*; 井上 多加志; 大楽 正幸; 柏木 美恵子; 谷口 正樹; 戸張 博之; 土田 一輝; 梅田 尚孝; et al.

Review of Scientific Instruments, 83(2), p.02A719_1 - 02A719_3, 2012/02

 被引用回数:2 パーセンタイル:13.48(Instruments & Instrumentation)

次世代大型核融合実験炉におけるNBI加熱用負イオン源では、一様性の高い大面積からのH$$^-$$ビームの引き出しが課題となっている。非一様性発現機構理解のための物理モデルとして、ビーム強度非一様性が(1)電子エネルギー分布関数(EEDF)非一様性、(2)(1)による水素原子(H$$^0$$),正イオン(H$$^+$$)生成分布非一様性、(3)PG表面へのH$$^0$$/H$$^+$$粒子束非一様性、(4)表面生成を介した水素負イオン生成分布非一様性によって生じることが提案された。しかし従来研究ではEEDFがプローブ測定から得られる2温度Maxwell分布で仮定されていたため、フィラメントから生成されるような高エネルギー電子の寄与を正確に取り入れていない。本研究では、実際の負イオン源形状,磁場配位を3次元的に模擬したMonte-Carloモデルを電子に適用し、局所的なEEDFを数値計算により求め、H$$^0$$/H$$^+$$生成分布を計算する。水素分子,原子密度($$n_{rm H2}=2.80times10^{19}$$m$$^{-3}$$,解離度0.1)を仮定した結果から定量的な生成分布が求められ、高エネルギー電子成分がH$$^0$$/H$$^+$$生成分布非一様性を強調する結果が示される。

論文

Event structure and double helicity asymmetry in jet production from polarized $$p + p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 GeV

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; Akiba, Y.*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; Aoki, K.*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review D, 84(1), p.012006_1 - 012006_18, 2011/07

 被引用回数:25 パーセンタイル:71.35(Astronomy & Astrophysics)

重心エネルギー200GeVでの縦偏極陽子陽子衝突からのジェット生成のイベント構造と二重非対称($$A_{LL}$$)について報告する。光子と荷電粒子がPHENIX実験で測定され、イベント構造がPHYTIAイベント生成コードの結果と比較された。再構成されたジェットの生成率は2次までの摂動QCDの計算で十分再現される。測定された$$A_{LL}$$は、一番低い横運動量で-0.0014$$pm$$0.0037、一番高い横運動量で-0.0181$$pm$$0.0282であった。この$$A_{LL}$$の結果を幾つかの$$Delta G(x)$$の分布を仮定した理論予想と比較する。

論文

Identified charged hadron production in $$p + p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 and 62.4 GeV

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review C, 83(6), p.064903_1 - 064903_29, 2011/06

 被引用回数:162 パーセンタイル:99.44(Physics, Nuclear)

200GeVと62.4GeVでの陽子陽子の中心衝突からの$$pi, K, p$$の横運動量分布及び収量をRHICのPHENIX実験によって測定した。それぞれエネルギーでの逆スロープパラメーター、平均横運動量及び単位rapidityあたりの収量を求め、異なるエネルギーでの他の測定結果と比較する。また$$m_T$$$$x_T$$スケーリングのようなスケーリングについて示して陽子陽子衝突における粒子生成メカニズムについて議論する。さらに測定したスペクトルを二次の摂動QCDの計算と比較する。

論文

Measurement of neutral mesons in $$p$$ + $$p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 GeV and scaling properties of hadron production

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; Akiba, Y.*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; Aoki, K.*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review D, 83(5), p.052004_1 - 052004_26, 2011/03

 被引用回数:156 パーセンタイル:98.48(Astronomy & Astrophysics)

RHIC-PHENIX実験で重心エネルギー200GeVの陽子陽子衝突からの$$K^0_s$$, $$omega$$, $$eta'$$$$phi$$中間子生成の微分断面積を測定した。これらハドロンの横運動量分布のスペクトルの形はたった二つのパラメーター、$$n, T$$、のTsallis分布関数でよく記述できる。これらのパラメーターはそれぞれ高い横運動量と低い横運動量の領域のスペクトルを決めている。これらの分布をフィットして得られた積分された不変断面積はこれまで測定されたデータ及び統計モデルの予言と一致している。

論文

原子力利用の最新; 経済規模評価

齋藤 伸三*; 田中 隆一*; 久米 民和; 井上 登美夫*; 高橋 祥次*

原子力eye, 54(5), p.34 - 41, 2008/05

原子力利用の経済規模を、エネルギー利用と放射線利用に大別して評価を行った。原子力発電による経済規模を需要端において評価すると、原子力エネルギー利用の経済規模は約4兆7,400億円と算出された。一方、放射線利用については、工業,農業,医学・医療の分野における利用に分類して評価を行った。工業利用分野では照射設備,放射線計測機器,非破壊検査,放射線滅菌,高分子加工及び半導体加工等がある。半導体加工の放射線寄与率25%、ラジアルタイヤ加工の放射線寄与率4%として求めた工業利用の経済規模は約2兆3,000億円であった。農業分野における放射線利用経済規模は、照射利用が100億円、突然変異育種が2,500億円、アイソトープ利用・放射能分析が150億円と算出され、総額2,800億円と評価された。医学・医療分野の経済規模は、保険診療が1兆5,000億円、保険外診療が300億円で、合計1兆5,400億円と評価された。したがって、放射線利用の経済規模の総額は4兆1,100億円となった。この結果、原子力利用全体の経済規模は総額8兆8,500億円と求められた。

論文

Surface wave on high speed liquid lithium flow for IFMIF

近藤 浩夫*; 藤里 敦史*; 山岡 信夫*; 井上 正二*; 宮本 斉児*; 飯田 敏行*; 中村 博雄; 井田 瑞穂*; 松下 出*; 室賀 健夫*; et al.

Fusion Engineering and Design, 75-79, p.865 - 869, 2005/11

 被引用回数:21 パーセンタイル:80.43(Nuclear Science & Technology)

高速リチウム流の自由表面挙動を解明するため、大阪大学リチウムループにてIFMIFの約1/2.5のサイズの絞りノズルを用いて流速2.5$$sim$$14.0m/sの水平流れを生成し、CCDカメラと高速ビデオカメラにて自由表面を記録した。通常、実験は0.15MPaのAr雰囲気で実施され、ノズル出口付近では、流速5$$sim$$7m/sで波長1$$sim$$2mmの2次元波が現れ、流速の増加とともに短波長となった。このときのリチウム流表面の輝度の時間変化の主たる周波数成分は2000$$sim$$3000Hzであった。今回リチウム表面に現れた2次元波は水実験で報告されたものに似ていたが、波長は約1/2であった。さらに、本研究ではリチウムと水の表面張力や密度の違いによる表面波挙動への影響を理論に基づき論じ、IFMIFターゲットでの表面波挙動と照射領域への影響を予測した。

論文

High speed lithium flow experiments for IFMIF target

近藤 浩夫*; 藤里 敦史*; 山岡 信夫*; 井上 正二*; 宮本 斉児*; 佐藤 文信*; 飯田 敏行*; 堀池 寛*; 松下 出*; 井田 瑞穂*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 329-333(Part1), p.208 - 212, 2004/08

 被引用回数:13 パーセンタイル:65.61(Materials Science, Multidisciplinary)

本論文では、IFMIFターゲット流の挙動を研究するための模擬実験においてリチウム流の自由表面に現れた航跡に焦点を当て、理論との比較を交えて論じた。航跡の形状は、静止水面上を等速度で移動する点状擾乱からの航跡の形状として予測されたものとよく一致した。本実験での航跡の発生源はノズル出口に付着したリチウム化合物及びノズル出口と側面壁との角である。後者による航跡はIFMIFターゲットでも発生し得るものの、重陽子ビームの照射領域にまで達することがないことを明らかにした。

論文

Water jet flow simulation and lithium free surface flow experiments for the IFMIF target

井田 瑞穂*; 堀池 寛*; 秋場 真人; 江里 幸一郎; 飯田 敏行*; 井上 正二*; 宮本 斉児*; 室賀 健夫*; 中村 秀夫; 中村 弘史*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 307-311(Part2), p.1686 - 1690, 2002/12

 被引用回数:5 パーセンタイル:35.53(Materials Science, Multidisciplinary)

国際核融合材料照射施設(IFMIF)の液体リチウム(Li)ターゲットの要素技術確証の一環として、水流による模擬実験を実施した。水流れの表面波挙動の上流ノズル内壁の表面粗さ依存性(6.3,100$$mu$$m)と流れ表面雰囲気の圧力依存性(1,0.15atm)を調べた。その結果、表面波成長に与える影響はノズル内壁の表面粗さが支配的であり、100$$mu$$mの粗さのノズルでは10m/s以上の高い流速で流れ表面の乱れが顕著になることが判明した。この結果をノズルの設計,製作に反映したLi流れ実験を、大阪大学のLiループで計画中である。この実験は、15m/sの流速及び真空雰囲気の条件で実施する予定である。なお本発表では以上の結果に加えて、Li流れ表面の不安定性,表面からのLi蒸発,Li流れによるノズルの腐食と浸食,電磁ポンプでのキャビテーションの解析等に関しても発表する。

論文

ITER工学設計活動報告

森 雅博; 荘司 昭朗; 荒木 政則; 斎藤 啓自*; 仙田 郁夫; 大森 順次*; 佐藤 真一*; 井上 多加志; 大野 勇*; 片岡 敬博*; et al.

日本原子力学会誌, 44(1), p.16 - 89, 2002/01

ITER(国際熱核融合実験炉)計画は、日本・米国・欧州・ロシアの政府間協定の下に核融合エネルギーの科学的・工学的実証を目指す実験炉を国際共同で実現しようというプロジェクトである。1992年7月以来9年間に亘り建設のために必要なすべての技術的データの作成を目的とする工学設計活動(EDA)を進めてきたが、2001年7月に当初の目標を達成して完了した。次の段階に進むこの時期に、EDAの概要と主要な成果をまとめておくことは、我が国の研究者が広くEDAの成果を評価し活用するうえでも、また、今後期待されるITERの建設・運転に向けた活動に多くの研究者が参画するための共通の基盤を築くうえでも必要と考えられる。本報告ではこのような趣旨に基づき、ITER工学設計活動の概要,工学設計及び工学RandDの成果,安全性に関する検討について、外部の研究者が全体像を掴むことを意図して記述されている。

論文

ITER工学設計

下村 安夫; 常松 俊秀; 山本 新; 丸山 創; 溝口 忠憲*; 高橋 良和; 吉田 清; 喜多村 和憲*; 伊尾木 公裕*; 井上 多加志; et al.

プラズマ・核融合学会誌, 78(Suppl.), 224 Pages, 2002/01

日本,米国,欧州,ロシアの4極の協定に基づき、1992年7月に開始されたITER工学設計活動(ITER-EDA)は、ITER建設の判断に必要な技術的準備を整え、2001年7月に9年間の活動を完了した。本件は、ITER工学設計活動において完成された最終設計報告書の物理及び工学設計の成果を簡潔にまとめたものである。

報告書

応力解放法による岩盤応力の測定

井上 朗*; 板本 昌治*

JNC TJ7400 2005-019, 121 Pages, 1991/06

JNC-TJ7400-2005-019.PDF:20.83MB

地下空洞を建設する際に、岩盤に作用する初期地圧を測定することは空洞周囲に発生する影響領域を評価する上で重要である。地圧の測定方法は大別して応力解放法、水圧破砕法、AE法等が考案されているが、著者らは㈱会社電力中央研究所方式応力解放法(ひずみ計埋設法)により東濃鉱山試験立坑第一計測坑道(地表下45.5m)で岩盤応力を測定した。測定に使用した埋設型8成分のひずみ計は1本のボーリング孔内の1測点で三次元地圧計測が可能であり、著者らは1孔で3点の測定を実施した。この報告書はそれらの方法、結果について述べたものである。測定の結果、最大主応力として9.8kgf/c㎡、中間主応力として8.7kgf/c㎡、最小主応力として7.7kgf/c㎡の圧縮応力が得られた。水平面内での最大主応力方向はほぼ東西であり、最大主応力と最小主応力の差は1.1kgf/c㎡であった。

論文

NSRRによるステンレス鋼被覆燃料棒の出力急昇時の健全性確認試験

片西 昌司; 京谷 正彦; 井上 公夫*; 藤城 俊夫; 落合 政昭

日本原子力学会誌, 32(7), p.711 - 713, 1990/07

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.02(Nuclear Science & Technology)

NSRRにおいて、SUS被覆燃料棒を用いて通常運転時に想定される最も急激な出力変動の過程を模擬する炉内実験を行い、温度挙動とPCMIについて検討した。実験では、試験燃料棒の線出力密度を55W/cmから299W/cmへ30秒間で上昇させた。実験の結果、最高出力に達しても被覆管表面温度は100$$^{circ}$$Cであり、また、被覆管の酸化も認められなかった。さらに、被覆管とペレットの伸びの量の過渡変化測定結果においてPCMIの発生は認められなかった。これらの実験結果から、通常運転時の最も急激な出力変動の条件においても、核沸騰領域を超えることはなく、PCMIも起こっておらず燃料棒の健全性は保たれることが確認された。

報告書

JRR-2の第1次燃料と出力上昇

JRR-2管理課; 神原 豊三; 荘田 勝彦; 平田 穣; 庄司 務; 小早川 透; 両角 実; 上林 有一郎; 蔀 肇; 小金澤 卓; et al.

JAERI 1027, 57 Pages, 1962/09

JAERI-1027.pdf:4.76MB

1961年3月に行われたJRR-2の第1次出力上昇試験全般にわたって記してある。まず第1章に出力上昇の問題となった第1次燃料について、燃料要素の仕様・検査及び問題点と安全性についての検討をした結果を述べてある。この検討に従い、万一燃料被覆破損が生じた場合、でき得る限り早期に発見し、処置を容易にするために破損燃料検出装置を追加設置した。この破損燃料検出装置の検出の方法,装置の内容について第2章に記してある。最後に第3章に実施した第1次出力上昇試験の経過について述べてある。

報告書

JRR-2の臨界実験と特性測定

JRR-2臨界実験グループ; 神原 豊三; 荘田 勝彦; 平田 穣; 庄司 務; 小早川 透; 両角 実; 上林 有一郎; 蔀 肇; 小金澤 卓; et al.

JAERI 1025, 62 Pages, 1962/03

JAERI-1025.pdf:4.6MB

第2号研究用原子炉JRR-2は、20%濃縮ウランのMTR型燃料を用いた重水減速・冷却の熱中性子研究炉である。この炉の最大熱出力は10MW,平均熱中性子束密度は1$$times$$10$$^{14}$$n/cm$$^{2}$$secである。この論文は昭和35年10月1日、臨界に到達し、翌36年1月末まで実施した各種の特性試験についての報告書である。内容はJRR-2の臨界試験,制御棒の校正,重水上部反射体効果,燃料要素の反応度効果,温度係数等の特性試験,熱中性子束分布の測定と出力の校正について述べてある。これらの実験は、JRR-2管理課並びに技術研究室より特別に編成されたJRR-2臨界実験グループによって実施されたものである。

口頭

B$$_{4}$$C/SiC複合材の照射下安定性

堂野前 貴子; 舘 義昭; 加藤 佳明; 近江 正男; 赤坂 尚昭; 小野瀬 庄二; 井上 孝行*

no journal, , 

高速炉用中性子吸収材であるB$$_{4}$$Cペレットの、照射期間中における割れを抑制する目的で試作したB$$_{4}$$C/SiC複合材の照射後試験を行い、照射下での形状安定性を評価した。その結果、照射下においてもSiC複合効果は維持されており、複合化していないB$$_{4}$$Cペレットより形状安定性が高いことを確認した。

口頭

JSFR innovative design and its challenges to structural and fuel materials

森下 正樹; 浅山 泰; 井上 賢紀; 小竹 庄司; 水野 朋保

no journal, , 

JSFRはFaCTプロジェクトにおいて開発を進めているナトリウム冷却高速炉であり、安全性と信頼性の向上はもとより、高い経済性の達成のために種々の革新技術の採用を指向している。本報告ではプラント設計の特徴と、それに伴って生じている構造材料,燃料材料の課題と状況を述べる。

口頭

JSFR実用炉の概念設計,3; 高燃焼度炉心・燃料

皆藤 威二; 大塚 智史; 井上 賢紀; 浅山 泰; 大久保 努; 水野 朋保; 大久保 良幸*; 小竹 庄司*

no journal, , 

JSFRの炉心・燃料には、経済性向上の観点から、優れた耐照射特性と高温強度特性を有するODS鋼を燃料被覆管に採用することにより、取出平均燃焼度約150GWd/tの達成を可能とする炉心・燃料設計概念の構築を目指している。これらの革新技術についてJSFR炉心への採否判断のための評価を実施した結果を報告する。

口頭

照射済燃料・材料ホットラボを活用した若手人材育成制度,1; 制度基本概念構築と受入れ設備の整備

浅賀 健男; 逢坂 正彦; 堂野前 貴子; 市川 正一; 佐々木 新治; 石見 明洋; 井上 利彦; 関尾 佳弘; 三輪 周平; 大西 貴士; et al.

no journal, , 

照射燃料・材料ホットラボにおける実験を通じた原子力若手研究者・技術者育成のための制度構築を目指した取り組みの紹介として、制度基本概念と若手の受入れ設備整備状況を報告する。

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