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大島 宏之; 森下 正樹*; 相澤 康介; 安藤 勝訓; 芦田 貴志; 近澤 佳隆; 堂田 哲広; 江沼 康弘; 江連 俊樹; 深野 義隆; et al.
Sodium-cooled Fast Reactors; JSME Series in Thermal and Nuclear Power Generation, Vol.3, 631 Pages, 2022/07
ナトリウム冷却高速炉(SFR: Sodium-cooled Fast Reactor)の歴史や、利点、課題を踏まえた安全性、設計、運用、メンテナンスなどについて解説する。AIを利用した設計手法など、SFRの実用化に向けた設計や研究開発についても述べる。
宮川 和也; 石井 英一; 廣田 明成*; 小松 大祐*; 池谷 康祐*; 角皆 潤*
Applied Geochemistry, 76, p.218 - 231, 2017/01
被引用回数：18 パーセンタイル：61.6(Geochemistry & Geophysics)炭酸塩はその形成時に、地下水水質の変遷履歴などの古水理地質情報を記録している可能性があり、地下に形成された炭酸塩脈は、過去の環境の変遷を知る手掛かりになる。本研究では、北海道北部の新第三系海成堆積岩である声問層と稚内層中に見られる炭酸塩脈の産状のコントラストについて、炭酸の供給源の観点からその成因を検討した。炭酸塩脈は、珪藻質泥岩の声問層中にはほとんど見られないが、珪質泥岩の稚内層中には見られる。地下水中に溶存している多量のメタンは微生物活動による二酸化炭素還元反応によって形成されていることが、同位体比分析の結果から分かった。岩盤中の全有機物量は、声問層では深度の増加とともに小さくなるが、稚内層では深度によらず一定であることが分かった。これはこれらの地層境界が、有機物の続成作用区分としてダイアジェネシス期からカタジェネシス期への変化点に相当することを示唆しており、ガスや炭酸塩の炭素同位体比もまた、稚内層中では深度とともに急に重くなっていることが分かった。以上のことから、次のような炭酸塩脈の形成プロセスが考えられる。有機物の続成作用があまり進んでいない声問層では、微生物により有機物が分解され、二酸化炭素が地下水中に供給される。一方で、声問層と比較した時に、稚内層では続成作用が進んでおり、有機物が比較的分解されにくい。このため、メタン生成反応に伴う炭酸の消費が補われることがないため、同時に炭酸塩脈が形成されやすい環境であったことが推察された。
田中 康介; 佐藤 勇; 石井 徹哉; 勝山 幸三; 田中 健哉; 根本 潤一*
no journal, ,
「常陽」照射MA含有MOX燃料(Am-1)における照射後試験について、その着目点と実施内容及び反映先等の概要をまとめた。
浅野 貴博; 石井 浩介*; 宮坂 郁*; 佐々木 祥人; 吉川 英樹; 油井 三和
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する微生物研究では、地層中での微生物生態の把握や長期間の生物反応等に関して信頼できる予測方法が確立されておらず、その評価は十分ではない。本研究では、地球化学反応への微生物影響を調査するため、幌延H17-1-01孔(サンプリング深度35m)の地下水の微生物分析を行った。16SrRNA遺伝子のクローニング解析の結果、好気性菌で
プロテオバクテリアに属する
属菌が最も多く、次いで
プロテオバクテリアに属するコマモナス科の細菌群が多かった。コマモナス科の中では、好気性菌である
属菌と鉄還元菌に関連のある
属菌が優占的であった。地下水における好気性菌と鉄還元菌の活性を調査するため、
H-チミジンと
C-グルコースを用いたバッチ試験と地下環境を模擬したカラム試験をそれぞれ行った。H-チミジンとC-グルコースの取り込み活性から、好気性菌の増殖及び代謝活性が認められた。カラム試験により、鉄還元による鉄(II)の増加が認められ、鉄還元菌が活性を有することがわかった。これらの結果は、好気性菌と鉄還元菌が幌延の浅部地下環境において地球化学反応に影響を与えていることを示唆した。
福永 栄*; 石井 浩介*; 宮坂 郁*; 浅野 貴博; 佐々木 祥人; 吉川 英樹
no journal, ,
処分場想定環境における微生物の増殖・代謝速度に及ぼす電子受容体の種類の影響を評価するため、一つの電子供与体(酢酸)と4種の異なる電子受容体(O
, NO
, Fe(III), SO
)を用いて地層コアから集積培養した微生物群の増殖・代謝速度を測定し、文献値との比較を行った。その結果、環境中に存在する電子受容体の種類に応じた微生物活動の大きさの相対的な違いを推定するための基礎データが得られた。
福永 栄*; 石井 浩介*; 宮坂 郁*; 浅野 貴博; 佐々木 祥人; 吉川 英樹
no journal, ,
地層処分における微生物影響予測に必要な微生物パラメータとして、酸素,硝酸塩,3価鉄,硫酸塩,炭酸塩の一つが電子受容体として存在するときの最大比増殖速度と電子供与体の収率の平均的な値を文献レビューにより求めた。さらに実験室規模の嫌気性帯水層カラムから採取した微生物群集を培養し、全菌数,酢酸,電子受容体の濃度を測定し、3価鉄又は硫酸塩存在下でのパラメータ値を計算して、文献レビュー結果と比較した。
石井 浩介*; 宮坂 郁*; 福永 栄*; 浅野 貴博; 佐々木 祥人; 吉川 英樹
no journal, ,
地層処分における核種移行の長期予測には微生物活性を測定する必要があるが、地下環境の嫌気性微生物の活性は低いため現場での測定は難しい。地下帯水層での鉄還元及び硫酸還元活性を測定するため、乾熱処理した砂をつめた1m長のカラムからなる室内試験装置を開発し模擬地下水通水時の水質変化を測定した。その結果、還元鉄の生成と酢酸の消費,硫酸塩と酢酸塩の消費が観察された。硫酸塩の現象は酢酸塩の消費と比較して少なかったが、カラムから鉄還元菌が検出されたことから、砂中の鉄を用いた鉄還元が示唆された。
石井 啓一*; 篠原 孝司; 高倉 耕祐; 落合 謙太郎; 磯部 光孝*; 馬場 護*; 柏 総一郎*; 岡本 敦*; 北島 純男*; 笹尾 真実子*
no journal, ,
日本原子力研究開発機構・那珂核融合研究所のJT-60Uトカマク装置ではITERなどの次世代の核融合炉における
粒子の挙動を明らかにするため、プラズマ中に閉じ込められた高速イオンに関する研究が行われている。高速イオン研究のために必要な計測手法の1つとして中性子分布計測が挙げられ、JT-60Uでは7本のコリメータアレイを使用した中性子発生率の分布計測が行われている。JT-60Uにおける中性子分布計測では検出器の計数率が高いことから光電子増倍管からの出力信号を連続波形として高速のアナログ-デジタルコンバータ(Flash-ADC)に直接取り込み、計測後にソフトウェアを用いてn-弁別を行うデジタル信号処理システムが適用されている。デジタル信号処理を用いたn-弁別には電荷積分法を採用しており、2種類の2次元プロットを使用している。今回、2種類の次元プロットに対して線混入率の定量的評価を行い、各弁別方式に対する線混入率の波高依存性について調査した。また日本原子力研究開発機構・核融合中性子源施設において、DD中性子源による7本のスチルベン検出器に対して感度較正を行った。
浅井 雅人; 羽場 宏光*; 塚田 和明; 佐藤 望; 笠松 良崇*; 加治 大哉*; 森本 幸司*; 森田 浩介*; 佐藤 哲也; 豊嶋 厚史; et al.
no journal, ,
陽子や中性子の一粒子軌道状態を実験的に確立するため、奇質量数のRf及びLr同位体の崩壊核分光実験を行った。-同時計数測定により
Rfの崩壊に伴う線の観測に初めて成功し、Rfの基底状態の中性子軌道配位を同定した。その結果、Rfの基底状態の配位は同じ中性子数155の軽い核
Fmや
Cfとは異なることを明らかにした。また、高分解能線微細構造測定法を用いて、Lrの基底状態と核異性体準位並びに
LrとLrの基底状態の陽子軌道配位を実験的に同定した。巨視的微視的模型を用いた理論計算により、中性子数155を持つ原子核の基底状態の配位の変化は、陽子数が増えることによる原子核の16重極変形度の急激な減少と強い関連があることを明らかにした。
- and high-resolution fine-structure spectroscopy for the heaviest nuclei浅井 雅人; 羽場 宏光*; 塚田 和明; 佐藤 望; 笠松 良崇*; 加治 大哉*; 森本 幸司*; 森田 浩介*; 佐藤 哲也; 豊嶋 厚史; et al.
no journal, ,
超重核の核構造を明らかにするため、104番元素Rf及び103番元素Lr同位体の-核分光実験及び高分解能線微細構造分光実験を行った。-同時計数測定によりRfの崩壊に伴う線の観測に初めて成功し、Rfの基底状態の中性子軌道配位を同定した。その結果、Rfの基底状態の配位は同じ中性子数155の軽い核FmやCfとは異なることを明らかにした。また、高分解能線微細構造測定法を用いて、Lrの基底状態と核異性体準位並びにLrとLrの基底状態の陽子軌道配位を実験的に同定した。巨視的微視的模型を用いた理論計算により、中性子数155を持つ原子核の基底状態の配位の変化は、陽子数が増えることによる原子核の16重極変形度の急激な減少と強い関連があることを明らかにした。
線微細構造測定による重核の核構造研究浅井 雅人; 羽場 宏光*; 佐藤 望; 笠松 良崇*; 加治 大哉*; 森本 幸司*; 森田 浩介*; 嶋 洋佑*; 柴田 理尋*; 塚田 和明; et al.
no journal, ,
高分解能線微細構造測定法を開発し、短寿命重アクチノイド核の核構造研究に適用した。親核の基底状態と娘核の励起準位のスピン・パリティ,一粒子軌道配位を、線のエネルギースペクトルのみから決定できることを実証した。また、線源作製条件を最適化して薄い線源を作製し、線のエネルギー分解能11keVを達成した。この手法を用いて
Lr, 
Lr, Lr, Lrの陽子軌道配位を初めて同定した。
宮川 和也; 水野 崇; 石井 英一; 廣田 明成*; 小松 大祐*; 池谷 康祐*; 角皆 潤*
no journal, ,
近年、高レベル放射性廃棄物の地層処分などの観点から、地下深部での地下水やガスなどの流体のゆっくりとした流れのプロセスの理解を進展させることが重要視されている。これまでに、水理地質学や地球化学、年代測定学といった複数の観点から、地下水の流動速度が遅いことの検証がなされてきた。1つの手法をもって過去の地下環境の変遷を断定することはできず、異なる複数の視点から検証を行うことは重要であることから、本研究では溶存ガスの観点から検証を行った。幌延深地層研究センターの地下施設を利用して得られた地下水中の溶存ガスに関する分析結果と、地上からのボーリング孔(HDB)による調査で得られた結果とを合わせて、地下のガスの分布の形成プロセスについて考察を行った。幌延地域の地下深部には、多量のメタンと二酸化炭素が溶存ガスとして賦存しており、これまでの研究結果によって、これらは強い還元的な環境の下での、有機物の分解や長期間の微生物活動による水素を基質とした二酸化炭素ガスの還元反応によって生成されたことが分かっている。本発表では、ガスの炭素同位体比の深度プロファイルが、現在の深度ではなく、過去の地層の最大埋没時の深度情報によって規定されていると考えられることを報告する。ガスを用いた観点からも、このように、地下深部の流体は非常にゆっくりとした動きである可能性を支持する結果が得られた。
reduction continuing for millions years in Neogene mudstone resulting in extreme 
C-enrichment宮川 和也; 石井 英一; 水野 崇; 廣田 明成*; 小松 大祐*; 池谷 康祐*; 角皆 潤*
no journal, ,
近年、高レベル放射性廃棄物の地層処分などの観点から、地下深部での地下水やガスなどの流体のゆっくりとした流れのプロセスの理解を進展させることが重要視されている。これまでに、水理地質学や地球化学、年代測定学といった複数の観点から、地下水の流動速度が遅いことの検証がなされてきた。1つの手法をもって過去の地下環境の変遷を断定することはできず、異なる複数の視点から検証を行うことは重要であることから、本研究では溶存ガスの観点から検証を行った。幌延深地層研究センターの地下施設を利用して得られた地下水中の溶存ガスに関する分析結果と、地上からのボーリング孔(HDB)による調査で得られた結果とを合わせて、地下のガスの分布の形成プロセスについて考察を行った。幌延地域の地下深部には、多量のメタンと二酸化炭素が溶存ガスとして賦存しており、これまでの研究結果によって、メタンは微生物活動による二酸化炭素ガスの還元反応によって生成されたことが分かっている。本発表では、ガスの同位体組成から、地層中への天水の浸透が、数万年前程度の比較的最近に生じた可能性があることが分かったことを報告する。また、稚内層は岩盤中の有機物が分解されず、閉鎖的な環境であったために、炭酸塩脈が多く見られることが分かった。
