Development of a radioactive substance detection system integrating a Compton camera and a LiDAR camera with a hexapod robot

佐藤 優樹; 角藤 壮*; 田中 孝幸*; 嶋野 寛之*; 諸橋 裕子; 畠山 知圭*; 中島 準作; 石山 正弘

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 1063, p.169300_1 - 169300_7, 2024/06

https://doi.org/10.1016/j.nima.2024.169300

A system for locating radioactive substances using a hexapod robot equipped with a Compton camera and light detection and ranging camera was developed, and its performance evaluation test was conducted at FUGEN, a nuclear facility owned by Japan Atomic Energy Agency. In the test, by projecting images of radioactive substances acquired with the Compton camera onto a three-dimensional model of the work environment acquired with a light detection and ranging camera, the locations where radioactive substances have accumulated and the dose rate is higher than the surrounding area were successfully visualized and identified.

Neutron imaging of generated water inside polymer electrolyte fuel cell using newly-developed gas diffusion layer with gas flow channels during power generation

那須 三紀*; 谷内 浩*; 平山 尚樹*; 安達 宏法*; 柿澤 優*; 白勢 裕登*; 西山 博道*; 川本 鉄平*; 犬飼 潤治*; 篠原 武尚; et al.

Journal of Power Sources, 530, p.231251_1 - 231251_11, 2022/05

https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2022.231251

To accelerate the spread use of polymer electrolyte fuel cells (PEFCs), it is essential to increase power density and durability, while reduce costs. We have succeeded in developing an innovative gas diffusion layer (GDL) with gas flow channels (GDLFC) fabricated on a flat separator that enabled both cost reduction and high performance. In this study, neutron radiography was used to observe the distribution of liquid water during power generation. With using our GDLs and interdigitated (comb-shaped) gas flow channels, the distributions of liquid water were quantitatively imaged, influenced by the current density, the relative humidity, the oxygen utilization, and the water repellency of the GDL. The increase in linear velocity of the oxidant gases effectively suppressed the retention of liquid water at the cathode.

Result of dismantlement on the turbine systems in FUGEN

荒谷 健太; 瀧谷 啓晃; 香田 有哉; 石山 正弘; 手塚 将志; 水井 宏之

Proceedings of 27th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-27) (Internet), 5 Pages, 2019/05

https://doi.org/10.1299/jsmeicone.2019.27.1548

「ふげん」は、重水減速沸騰軽水冷却圧力管型の原子炉であり、炉心構造に特徴を有するものの、タービン設備をはじめとするその他の設備は軽水炉と類似の構成となっている。このため、国内の実用規模の水炉として初めて廃止措置に着手した「ふげん」の解体撤去工事は、今後本格化する軽水炉の廃止措置の先駆けとなる。また、「ふげん」においても、レベルは低いものの放射性物質に汚染されているタービン設備の解体撤去工事の経験とそこから得られる様々な知見等は、後年度に実施を計画している汚染レベルの高い原子炉周辺設備の解体撤去等に向けた貴重な経験と成果になり得るものである。このような背景の下、2008年度から開始した「ふげん」の廃止措置プロジェクトの第1段階において、原子炉冷却系統施設等の解体撤去工事に着手し、2017年度までに大型機器である主復水器や主蒸気管等の解体撤去を完了させるともに、約10年に亘る作業を通して、様々な解体撤去工事に係る作業工数等の解体管理データを取得・整備した。

Pipe cutting method at high radiation area in FUGEN

瀧谷 啓晃; 石山 正弘; 手塚 将志; 北山 尚樹

Proceedings of International Conference on Dismantling Challenges; Industrial Reality, Prospects and Feedback Experience (DEM 2018) (Internet), 8 Pages, 2018/10

「ふげん」では、炉心解体に向けた準備及び炉内試料採取のための環境整備の一環として、2015年から2017年にかけて炉心周辺の系統である原子炉冷却系、重水系、ヘリウム系の配管を切断することで炉心の隔離を実施してきた。この隔離作業では、(1)高線量率エリア(空気中で15mSv/h、配管表面で最大10mSv/h)での作業時間の短縮、(2)重水系及びヘリウム系の内部には2030Bq/cmのトリチウムが含まれるため、切断作業中の作業エリアへのトリチウムの拡散防止、(3)原子炉の放射能の評価を考慮して、炉内構造物の汚染状況に与える汚染ヒュームの影響の最小化、といった3つの課題があった。本件は、これらの問題を考慮して、高線量率エリアで重水系及びヘリウム系の配管を切断する方法を検討し、その方法で隔離作業を実施した結果について報告するものである。

HBC foil beam study and long-term observation at the 3-GeV RCS in J-PARC

吉本 政弘; Saha, P. K.; 山崎 良雄; 川瀬 雅人; 佐伯 理生二; 林 直樹; 山本 風海; 發知 英明; 石山 達也; 金正 倫計; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 417, p.012073_1 - 012073_6, 2013/03

https://doi.org/10.1088/1742-6596/417/1/012073

J-PARC RCSでは荷電変換Hビーム入射方式のためにHBCフォイルを設置している。HBCフォイルの特性を調べるために、フォイルの寿命とフォイルによるビーム損失との観点から、HBCフォイルに関するビーム試験を実施した。荷電変換効率とフォイル散乱による損失との関係から、ユーザー運転に用いるフォイル厚さの最適化を行った。またユーザー運転中に合わせて、フォイルの寿命評価を兼ねた耐久試験を目的とした長期観測を実施した。1年以上経過してもフォイルに問題は見られなかった。

Study of stellar reactions in explosive hydrogen burning with CRIB

久保野 茂*; 寺西 高*; 野谷 将広*; 山口 英斉*; 齋藤 明登*; He, J. J.*; 若林 泰生*; 藤川 尚志*; Amadio, G.*; 馬場 秀忠*; et al.

Nuclear Physics A, 758, p.733 - 736, 2005/07

https://doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2005.05.132

CRIBからの短寿命核ビームを用いて陽子非弾性散乱を測定した。これにより爆発的水素燃焼過程を理解するうえで重要なにおける共鳴状態の核物理パラメタを求めた。ビームによる非弾性散乱実験の結果も合わせて報告する。

Development of carbon/carbon composite control rod for HTTR, 2; Concept, specifications and mechanical test of materials

衛藤 基邦; 石山 新太郎; 深谷 清; 斎藤 保; 石原 正博; 塙 悟史

JAERI-Research 98-003, 34 Pages, 1998/01

JAERI-Research-98-003.pdf:1.26MB

HTTR用制御棒に炭素複合材料を適用することを目的として、制御棒の概念及び仕様の検討、候補材料の強度試験データの所得、及びボルト等の要素に自重によって発生する応力の評価を行った。本概念では制御棒は10個のユニットから成り、それらを炭素複合材料製M16ボルトで長手方向につなげる構造とした。引張、圧縮、曲げ、せん断等の機械的強度データを2種類の候補材料(アクロス社製AC250及び東洋炭素社製CX-270)について室温にて取得した。これらの強度データの平均値の1/3または1/5を暫定的設計強度とし、別途製作した外筒、M6ギルト、M8ボルト等の要素に発生する応力と比較したところ、安全率は、外筒の引張応力で66、M16ボルトの引張とせん断で各々8.8と8.5、端部支持用M8ボルトのせん断で2.43となり、機械的な健全性が明らかになった。

配管用電解除染装置の開発,3; 電解研磨深さと除染性能の関係

丸山 聡*; 佐々木 加津也*; 大工 博之*; 石山 正弘; 吉田 勇人*; 荒谷 健太

no journal, , 

原子力発電所の廃止措置において、解体された配管類をクリアランスレベルまで効率的に除染することができる電解除染装置を開発した。除染対象物となる配管の研磨深さをパラメータとして除染性能の評価を行い、本装置が優れた除染性能を有していることを確認した。

令和4年度原子力関連業務従事者研修「廃止措置専門講座」

打它 正人; 中山 保; 石山 正弘; 山本 耕輔; 畠山 巧

no journal, , 

当該研修は、若狭湾エネルギー研究センターにおいて、原子力発電施設等の保守点検や廃止措置業務等への参入や技術力向上を希望する県内企業を対象に、基礎的な知識や技術の習得を目指す「一般研修」、より実践的な知識や技術の習得を目指す「専門研修」、そして保修業務に必要な「資格取得研修」や「技能維持・向上研修」を行っている。「ふげん」においては、専門講座である廃止措置講座において廃止措置概要、解体工事概要、技術開発等に関する講義を行うものである。

「ふげん」炉心隔離に係る高線量率エリアでの配管切断方法の検討と実証

瀧谷 啓晃; 松嶌 聡; 石山 正弘; 奥澤 和宏

no journal, , 

原子炉廃止措置研究開発センター「ふげん」では、炉心解体に向けた他系統からの炉心の隔離及び原子炉構造材からの試料採取のための環境整備を目的として、平成27年度からカランドリアタンクに接続する配管を切断・閉止してきた。本作業における対象配管の一部は、系内に水蒸気状のトリチウムを内包し、かつ、高線量率エリア(数mSv/h)に設置されている。そのため、作業員の被ばくを最小限に抑えつつ、作業性を確保した切断方法について検討し、本作業に適用可能な切断方法の中でポータブルパイプ開先加工機を用いた切断方法が最適であると考え、当装置を用いた当該配管の切断を実施した。この結果、本作業に適用可能なその他切断方法と比較して、被ばくのリスク低減等の観点から、有効な切断方法であることが確認された。