Development of high-performance monitoring system under severe accident condition

武内 伴照; 土谷 邦彦; 駒野目 裕久*; 三浦 邦明*; 石原 正博

Proceedings of 2017 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2017) (CD-ROM), 6 Pages, 2017/04

福島第一原子力発電所事故後の平成23年6月に取りまとめられた日本国政府報告書において、「原子炉及び格納容器などの計装系の強化」が教訓として挙げられている。これを踏まえて、平成24年11月に耐放射線性カメラ、耐放射線性を有する水中無線伝送システム及び高温用計測線を組み合わせた過酷事故時における原子力プラント監視システムの研究開発を開始した。過酷事故時に想定される放射線環境や温度、雰囲気や水中環境等の要求仕様を満たす要素技術開発は平成26年度までに概ね完了し、現在、試作システムの構築とともに評価試験を実施し、システムの特性を取得している。今後、実用化に向けて監視システムの基本仕様や使用限界条件等の情報をユーザに提供すべく評価試験結果のとりまとめを行う。

平成27年度原子力発電所周辺における航空機モニタリング(受託研究)

眞田 幸尚; 宗像 雅広; 森 愛理; 石崎 梓; 嶋田 和真; 廣内 淳; 西澤 幸康; 卜部 嘉; 中西 千佳*; 山田 勉*; et al.

JAEA-Research 2016-016, 131 Pages, 2016/10

JAEA-Research-2016-016.pdf:20.59MB

2011年3月11日に発生した東日本大震災による津波に起因した東京電力福島第一原子力発電所事故によって、大量の放射性物質が周辺に飛散した。事故直後より、放射線の分布を迅速かつ広範囲に測定する手法として、航空機等を用いた空からの測定方法が適用されている。ここでは、平成27年度に実施した福島第一原子力発電所周辺におけるモニタリング結果と川内原子力発電所周辺で行ったバックグラウンド線量率のモニタリング結果についてまとめた。

Observation of momentum-resolved charge fluctuations proximate to the charge-order phase using resonant inelastic X-ray scattering

吉田 雅洋*; 石井 賢司; 中 惇*; 石原 純夫*; Jarrige, I.*; 池内 和彦*; 村上 洋一*; 工藤 一貴*; 小池 洋二*; 永田 知子*; et al.

Scientific Reports (Internet), 6, p.23611_1 - 23611_8, 2016/03

https://doi.org/10.1038/srep23611

In strongly correlated electron systems, enhanced fluctuations in the proximity of the ordered states of electronic degrees of freedom often induce anomalous electronic properties such as unconventional superconductivity. While spin fluctuations in the energy-momentum space have been studied widely using inelastic neutron scattering, other degrees of freedom, i.e., charge and orbital, have hardly been explored thus far. Here, we use resonant inelastic X-ray scattering to observe charge fluctuations proximate to the charge-order phase in transition metal oxides. In the two-leg ladder of SrCaCuO, charge fluctuations are enhanced at the propagation vector of the charge order () when the order is melted by raising the temperature or by doping holes. In contrast, charge fluctuations are observed not only at but also at other momenta in a geometrically frustrated triangular bilayer lattice of LuFeO. The observed charge fluctuations have a high energy ( 1 eV), suggesting that the Coulomb repulsion between electrons plays an important role in the formation of the charge order.

Applicability study of nuclear graphite material IG-430 to VHTR

大崎 弘貴; 島崎 洋祐; 角田 淳弥; 柴田 大受; 小西 隆志; 石原 正博

Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 8 Pages, 2015/05

超高温ガス炉(VHTR)黒鉛構造物の設計では、高強度で、かつ耐酸化性の高い黒鉛材の使用が望まれる。IG-430(黒鉛材)は、VHTR黒鉛構造物の有望な候補材のひとつであるが、高温ガス炉の設計のための十分なデータベースが存在しない。そこで、本研究では、IG-430の設計データとして最も重要な強度の一つである圧縮強度を測定結果を統計的に評価した。また、IG-430黒鉛構造物の信頼性をHTTRの黒鉛設計基準で用いられている安全率をもとに評価し、VHTR黒鉛構造物としての適用性を検討した。その結果、IG-430は、高温ガス炉で使われている従来の黒鉛材の一つであるIG-110よりも高強度(約11%)で、かつ、低い標準偏差(約27%)を持つことが示された。これは、IG-430中のき裂の伝播が、IG-110中と比較して容易でないためと推定される。また、評価したIG-430の破壊確率が低いことから、IG-430を用いることで黒鉛構造物の信頼性の向上が達成できることが分かった。以上より、IG-430がVHTRの黒鉛構造物に適用できる見通しを得た。

Mechanism of Mo adsorption and Tc elution from zirconium-based material in Mo/Tc generator column using neutron-irradiated natural molybdenum

Awaludin, R.*; Gunawan, A. H.*; Lubis, H.*; Sriyono*; Herlina*; Mutalib, A.*; 木村 明博; 土谷 邦彦; 棚瀬 正和*; 石原 正博

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 303(2), p.1481 - 1483, 2015/02

https://doi.org/10.1007/s10967-014-3606-z

ジルコニウム系モリブデン吸着剤は、Mo吸着性能が高いため、中性子照射済天然同位体モリブデン用Mo/Tcジェネレータに適している。しかしながら、Mo吸着及びTc溶離のメカニズムについては解明されていない。本研究では、Mo吸着及びTc溶離メカニズムをMo吸着前後及びTc溶離後の吸着剤表面のSEM-EDSによる元素分析等により調査した。その結果、塩素イオンとMoイオンとのイオン交換反応によりMoが吸着することが確認できた。一方、溶離の過程で酸化剤を添加することによりTcはTcOの状態で溶離することが明らかとなった。

Proceedings of 2012 JAEA/KAERI Joint Seminar on Advanced Irradiation and PIE Technologies; March 28-30, 2012, Mito, Japan

石原 正博; 石塚 悦男; 鈴木 雅秀

JAEA-Conf 2012-002, 179 Pages, 2012/12

JAEA-Conf-2012-002.pdf:26.34MB

韓国原子力研究院(以下、「KAERI」という)と日本原子力研究開発機構(以下、「JAEA」という)が締結した「原子力の平和利用分野における協力のための取決め」に基づいて、水戸において「2012照射試験・照射後試験技術に関する日韓セミナー」が2012年3月28日30日に開催された。照射技術に関する情報交換として3年ごとに開催されているこの日韓セミナーは、今回で7回目である。1992年に日本原子力研究所(以下、「JAERI」という)大洗研究所(現在のJAEA大洗研究開発センター)において、JAERIとKAERIとの照射後試験技術に関する第1回日韓セミナーが開催されて以来、中性子利用の分野におけるJAEAとKAERIの国際協力が進められてきた。2005年の第5回日韓セミナーにおいて、照射技術の分野、さらに第6回目において原子炉の管理分野が加わり、試験研究炉を用いた広範な照射利用の情報交換となった。本セミナーでは「試験研究炉の管理」、「照射技術」及び「照射後試験技術」の三つのセッションにおいて37件の講演が活発に行われた。本報告書は、この「2012照射試験・照射後試験技術に関する日韓セミナー」で発表された論文を収録したものである。

Development of Mo-Tc domestic production with high-density MoO pellets by (n,) reaction

土谷 邦彦; 棚瀬 正和*; 竹内 宣博*; 小林 正明*; 長谷川 良雄*; 吉永 英雄*; 神永 雅紀; 石原 正博; 河村 弘

Proceedings of 5th International Symposium on Material Testing Reactors (ISMTR-5) (Internet), 10 Pages, 2012/10

http://www.murr.missouri.edu/ismtr/papercall/Papers/JAEA/Tsuchiya_K=PAPER_Dev%20of%20Mo99-Tc99m%20Domestic%20Prod%20with%20HighDens%20MoO3%20Pellets.pdf

JMTR再稼働後の産業利用の一環として、医療診断用アイソトープであるTcの親核種である(n,)法を用いたMoの製造を計画している。日本はこのMoを全量海外からの輸入に依存しているため、日本のメーカと共同で、JMTRを用いたMo国産化製造に関するR&Dを行っている。R&Dの主な項目は、(1)MoOペレットの製造技術開発、(2)Tcの抽出・濃縮、(3)Tc溶液の標識試験及び(4)Moリサイクルである。本発表では、この平成23年度に得られたR&Dの成果を報告する。

Proceedings of the 4th International Symposium on Material Testing Reactors; December 5-9, 2011, Oarai, Japan

石原 正博; 鈴木 雅秀

JAEA-Conf 2011-003, 297 Pages, 2012/03

JAEA-Conf-2011-003.pdf:21.1MB

本論文集は、日本原子力研究開発機構主催の「第4回汎用照射試験炉に関する国際会議」に提出された論文をまとめたものである。本国際会議は、各照射試験炉の相互理解を深めるための情報交換を目的として、2008年に第1回が原子力機構大洗研究開発センター、2009年に第2回目が米国INL、2010年に第3回がチェコNRIで開催された。今年で第4回目となる本会議は、当初、アルゼンチンINVAPで行われる予定であったが、火山噴火の影響で急遽、日本で開催されることになった。会議にはアルゼンチン,ベルギー,ブラジル,フランス,ドイツ,インドネシア,マレーシア,フィリピン,韓国,南アフリカ,スイス,ウクライナ,米国及び日本から合計111名が出席した。本国際会議では、「照射試験炉の現状と今後の計画」,「照射技術」,「産業利用の拡大(RI)」,「施設,改良,高経年化の管理」,「次世代の材料照射試験炉」,「照射後試験技術」,「改良ドライバー燃料の開発」、及び「次世代の原子力人材教育」のセッションにおいて39件の講演が行われた。

Managing beryllium in nuclear facility applications

Longhurst, G. R.*; 土谷 邦彦; Dorn, C.*; Folkman, S. L.*; Fronk, T. H.*; 石原 正博; 河村 弘; Tranter, T. N.*; Rohe, R.*; 内田 宗範*; et al.

Nuclear Technology, 176(3), p.430 - 441, 2011/12

https://doi.org/10.13182/NT11-A13318

金属ベリリウムは、核分裂炉や核融合炉の原子力分野で重要な材料の一つである。実際、核分裂炉では材料試験炉の反射体や減速材として、核融合炉では中性子増倍材として使用されている。一方、中性子照射環境下で使用された使用済ベリリウムは、Co, Hなどの放射性核種が含まれるため、廃棄が困難である。さらに、米国ではCやNbも含まれることから、クラスC廃棄物として扱われるようになった。本論文は、照射済ベリリウムの廃棄処分に関する課題、リサイクルへの提案をまとめたものである。

Present status of refurbishment and irradiation technologies in JMTR

稲葉 良知; 石原 正博; 新見 素二; 河村 弘

Journal of Nuclear Materials, 417(1-3), p.1348 - 1351, 2011/10

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2011.01.094

材料試験炉(JMTR)は、1968年3月に初臨界となった試験研究炉であり、原子炉用燃料や材料の照射試験の他、RI製造にも利用されてきた。改修と改良のため、2006年8月にJMTRは運転を停止し、2011年度から再稼動する予定である。JMTRの再稼動に向けて、JMTRでは高経年化した原子炉機器の更新,新照射設備の準備及び照射技術の開発が行われている。新JMTRの照射設備及び照射技術は、核融合炉材料の開発にも貢献することができる。本論文では、JMTRにおける改修と、計測に焦点を当てた照射技術の現状について述べる。