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報告書

原子炉圧力容器鋼における高温予荷重(WPS)効果確認試験(受託研究)

知見 康弘; 岩田 景子; 飛田 徹; 大津 拓与; 高見澤 悠; 吉本 賢太郎*; 村上 毅*; 塙 悟史; 西山 裕孝

JAEA-Research 2017-018, 122 Pages, 2018/03

JAEA-Research-2017-018.pdf:44.03MB

原子炉圧力容器の加圧熱衝撃(Pressurized Thermal Shock: PTS)事象に対する構造健全性評価に与える影響項目の一つである高温予荷重(Warm Pre-stress: WPS)効果は、高温時に予め荷重を受けた場合に、冷却中の荷重減少過程では破壊が生じず、低温での再負荷時の破壊靱性が見かけ上増加する現象である。WPS効果については、主として弾性データによって再負荷時の見かけの破壊靱性を予測するための工学的評価モデルが提案されているが、試験片の寸法効果や表面亀裂に対して必要となる弾塑性評価は考慮されていない。本研究では、実機におけるPTS時の過渡事象を模擬した荷重-温度履歴を与える試験(WPS効果確認試験)を行い、WPS効果に対する試験片寸法や荷重-温度履歴の影響を確認するとともに、工学的評価モデルの検証を行った。再負荷時の見かけの破壊靭性について、予荷重時の塑性の程度が高くなると試験結果は工学的評価モデルによる予測結果を下回る傾向が見られた。比較的高い予荷重条件に対しては、塑性成分等を考慮することにより工学的評価モデルの高精度化が可能となる見通しが得られた。

論文

X線吸収を用いた原子炉圧力容器鋼溶接熱影響部の微細構造分析

岩田 景子; 高見澤 悠; 河 侑成; 岡本 芳浩; 下山 巖; 本田 充紀; 塙 悟史; 西山 裕孝

Photon Factory Activity Report 2017, 2 Pages, 2018/00

原子炉圧力容器内表面のステンレスオーバーレイクラッド直下に生じる溶接熱影響部(HAZ)は熱履歴により結晶粒径や析出物分布の異なる組織が複雑に分布し、母材とは機械的特性が異なることが知られている。本研究では、HAZ組織の特徴を調べるため炭化物分布に着目し、形成元素の一つであるMoの周辺微細構造について分析を行った。HAZ組織の狭い領域毎の構造情報を取得するため、キャピラリレンズを使用した広域X線吸収微細構造(EXAFS)により$$mu$$mオーダーの領域測定を実施した。EXAFS結果からHAZ内で生成が確認されている炭化物種の一つであるMo$$_{2}$$Cは粒径の小さい領域に比較的多く分布することが示唆された。

論文

Bayesian nonparametric analysis of crack growth rates in irradiated austenitic stainless steels in simulated BWR environments

知見 康弘; 高見澤 悠; 笠原 茂樹*; 岩田 景子; 西山 裕孝

Nuclear Engineering and Design, 307, p.411 - 417, 2016/10

 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

照射誘起応力腐食割れ(IASCC)進展挙動に影響を及ぼすパラメータを調べるため、ノンパラメトリックベイズ(BNP)法を用いて、照射されたオーステナイト系ステンレス鋼の沸騰水型軽水炉(BWR)環境におけるき裂進展速度に関する既存データの統計解析を試みた。き裂進展速度と照射材の降伏応力($$sigma$$$$_{rm YS-irr}$$)、応力拡大係数($$K$$)、腐食電位(ECP)、及び高速中性子照射量といった入力パラメータの確率分布から、き裂進展速度の中央値を計算し、き裂進展速度の実測値と比較した。解析結果はき裂進展速度の実測値をよく再現するとともに、き裂進展速度が高い領域(すなわち高中性子照射量条件)では、照射誘起偏析(RIS)や局所変形など照射硬化とは異なるメカニズムにより、中性子照射量がき裂進展速度に影響を及ぼす可能性を示している。

論文

Specimen size effect on fracture toughness of reactor pressure vessel steel following warm pre-stressing

岩田 景子; 飛田 徹; 高見澤 悠; 知見 康弘; 吉本 賢太郎*; 西山 裕孝

Proceedings of 2016 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2016) (Internet), 6 Pages, 2016/07

原子炉圧力容器の破壊靱性に対する高温予荷重効果について評価を行った。1T-CT試験片を用いて様々な熱力学的荷重負荷条件でWPS試験を実施した。得られた結果は4つのWPS工学モデルによる予測値と比較した。また1T-, 0.4T-, 0.16T-CT試験片を用いて予荷重負荷-除荷-冷却-低温再負荷条件で試験片寸法依存性について調査した。試験片寸法による塑性域分布や残留応力分布の違いを解析により明らかにした。

論文

クロコオロギの行動解析に向けた動画像計測手法

高橋 悟*; 奥田 泰文*; 川端 邦明; 青沼 仁志*; 佐藤 雄隆*; 岩田 健司*

Journal of Signal Processing, 20(2), p.65 - 74, 2016/03

Multiple tracking methods are widely required in biology field, in particular neuroethology and ecology field. Biology researches have to observe target behavior with recording video and have to spend much time for analyzing video data afterward. Here we focus on fighting behavior between male crickets. Fighting behavior is one of the common behaviors in animals. Animals usually fight for resources like foods, territory, mating partner and so on. During a fight, animals modify their aggressive motivation and behavior. In order to understand how they alter their motivation and behavior, we need to analyze the detail of the time sequence of the fighting. Therefore, we propose the video image processing method for automated observation, which enable us to observe and measure the behavioral characteristics of plural crickets simultaneously. Finally, through experiments we prove the effectiveness of our method.

論文

Large-scale shell-model analysis of the neutrinoless $$betabeta$$ decay of $$^{48}$$Ca

岩田 順敬*; 清水 則孝*; 大塚 孝治*; 宇都野 穣; Men$'e$ndez, J.*; 本間 道雄*; 阿部 喬*

Physical Review Letters, 116(11), p.112502_1 - 112502_6, 2016/03

AA2015-0865.pdf:0.45MB

 被引用回数:30 パーセンタイル:5.78(Physics, Multidisciplinary)

ニュートリノレス二重ベータ崩壊は、ニュートリノがマヨラナ粒子であることを示す決定的な証拠となるが、未だその観測に成功していない。その核行列要素を理論的に正確に与えられれば、実験に大きな制約を与えることになるが、核構造模型による不定性が大きいというのが現状である。この研究では、最も正確な核行列要素を与えると期待される大規模殻模型計算によって、$$^{48}$$Caのニュートリノレス二重ベータ崩壊の核行列要素を調べた。$$sd$$殻から$$pf$$殻へ励起する配位を取り入れた大規模計算によって、従来の$$pf$$殻計算に比べ、約30$$%$$の核行列要素の増大を得た。核構造の観点からは、この増大は、対相関と核行列要素が密接に関係していることによってもたらされたものである。

論文

Role of DNA repair and effect of herbal extract on LOH induced by ion beam radiations in ${it Saccharomyces cerevisiae}$

布柴 達男*; 山内 理子*; 岩田 梨佳*; 佐藤 勝也; 大野 豊; 鳴海 一成*

JAEA-Review 2014-050, JAEA Takasaki Annual Report 2013, P. 124, 2015/03

The LOH (loss of heterozygosity) induction by various ion beam radiations was investigated in diploid ${it Saccharomyces cerevisiae}$. The ion beams $$^{12}$$C$$^{5+}$$, $$^{12}$$C$$^{6+}$$, $$^{4}$$He$$^{2+}$$ and $$^{40}$$Ar$$^{13+}$$ at the lowest dose of 37.5 Gy, which had $$sim$$10% lethality, induced LOH with $$sim$$5$-fold higher frequency, with dose-dependent manner until 150 Gy. The LOH induction was predominantly ($sim$$90%) resulted from homologous recombination. Pol$$zeta$$ may be involved in the induction of LOH by ion beam radiations, because in the strain lacking Rev3, only slight induction of LOH was observed, whereas no remarkable effect of deletion for Pol$$zeta$$ was observed on ion beam induced LOH. In addition, the effects of ${it Eucalyptus regnans}$ extracts were examined on iron-beam radiation induced LOH, and ethanol extract of ${it Eucalyptus regnans}$ possessed inhibitory effect on LOH induced by $$^{12}$$C$$^{6+}$$, $$^{4}$$He$$^{2+}$$ and $$^{40}$$Ar$$^{13+}$$ion-beam radiation.

報告書

雑固体溶融固化体製作装置の性能確認試験と溶融炉耐火れんがの耐食性試験(受託研究)

磯部 元康; 亀尾 裕; 中塩 信行; 涌井 拓治*; 岩田 圭司*; 木林 辰行*; 金沢 勝雄; 中島 幹雄; 平林 孝圀*

JAERI-Tech 2000-049, 29 Pages, 2000/09

JAERI-Tech-2000-049.pdf:2.87MB

低レベル放射性雑固体廃棄物を溶融し、溶融固化体を製作するための雑固体溶融固化体製作装置を製作した。導電性るつぼを用いる高周波誘導加熱方式及び高周波誘導加熱とプラズマ加熱を併用するハイブリッド加熱方式により、模擬雑固体廃棄物を溶融し、装置の性能確認を行った。本装置を用いて試作した溶融固化体は、強度を損なうような空隙もなく、溶融炉は雑固体溶融に十分な性能を有していることを確認した。また、溶融に伴って発生する放射性のダストや有害ガスの放出を抑制するための排ガス処理装置を十分に機能を果たしていることを確認した。さらに、二次廃棄物の低減のために、耐久性能の高い耐火材の選定試験を行った。各種耐火物の中から選定されたAl$$_{2}$$O$$_{3}$$-Cr$$_{2}$$O$$_{3}$$-ZrO$$_{2}$$系耐れんがは、塩基度の低いスラグに対して耐食性がきわめて高いことを明らかにした。

論文

二色発光コンバータを用いた中性子-$$gamma$$線ラジオグラフィ

岩田 秀規*; 持木 幸一*; 村田 裕*; 日塔 光一*; 田村 俊幸*; 小林 久夫*; 松林 政仁

第3回放射線による非破壊評価シンポジウム講演論文集, p.142 - 147, 1999/11

中性子ラジオグラフィと$$gamma$$線ラジオグラフィは互いに相補の情報を与える非破壊検査技術である。このため両ラジオグラフィを同一試料に同時に適用することができれば、非破壊検査の効率化が期待できる。本件では、カリフォルニウム線源場においてカラーフィルム撮影にて性能が確認された中性子照射により赤色発光、$$gamma$$線照射による緑色発光する二色発光コンバータを使用した。線源としては、中性子強度が高いJRR-3熱中性子ラジオグラフィ装置を用い、冷却型CCDカメラと光学フィルタを組み合わせて鉛、アクリル樹脂、カドミウム、ボロン、ポリエチレン等から構成される模擬サンプルの撮影を行った。その結果、高n/r比の中性子ビームゆえに中性子強度の調整が必要であったが、本手法により模擬サンプルの特徴が中性子及び$$gamma$$線のラジオグラフィ画像として得られた。

論文

Present status of data-free-way (distributed database system for advanced nuclear materials)

辻 宏和; 横山 憲夫; 藤田 充苗*; 栗原 豊*; 加納 茂機*; 舘 義昭*; 志村 和樹*; 中島 律子*; 岩田 修一*

Journal of Nuclear Materials, 271-272, p.486 - 490, 1999/00

金材技研、原研及び動燃は、平成2年度から6年度までの共同研究で、機関間を越えて原子力材料情報を相互利用できる分散型材料データベース(データフリーウェイ)の基本システムを構築した。このシステムをさらに発展させるため、新たにJSTを加えた4機関で利用技術の開発を柱とした共同研究を平成7年度から11年度までの5年間の計画で開始した。初期のシステムでは特定回線を確保してデータの相互利用を行っていたが、この共同研究では、最近の急速なインターネットの普及と高速伝送回線の整備に対応してシステムの充実を図った。データフリーウェイに収録されているステンレス鋼の照射関連のデータを用いて、クリープ特性、疲労特性等に及ぼす中性子照射効果を抽出するとともに、照射データの不足している条件を明らかにして今後の実験計画への提言を行った。

報告書

原子力用材料データフリーウェイのWWW用インターフェイスの作成

志村 和樹*; 中島 律子*; 藤田 充苗*; 栗原 豊*; 辻 宏和; 横山 憲夫; 舘 義昭*; 加納 茂樹*; 岩田 修一*

JAERI-Tech 97-047, 22 Pages, 1997/10

JAERI-Tech-97-047.pdf:2.39MB

金材技研、原研及び動燃は、機関間を越えて原子力材料情報を相互利用できる分散型材料データベース(データフリーウェイ)の基本システムを構築した。これをさらに発展させるため、新たにJSTを加えた4機関で利用技術の開発を柱とした共同研究を始めた。初期のシステムでは特定回線を確保してデータの相互利用を行っていたが、この共同研究では、最近の急速なインターネットの普及と高速電送回線の整備に対応してシステムの充実を図った。この共同研究の活動を、平成9年3月24日~26日に、東大で開催された日本原子力学会「1997年春の大会」において報告した。本報は、その発表記録として、学会発表要旨集に収録された要旨及び発表に用いたViewgraphを示すとともに、その各々のViewgraphに対する説明を収録したものである。併せて、学会発表会場における質疑応答も収録した。

論文

Development of "Data-Free-Way" Distributed Database System for Advanced Nuclear Materials

上野 文義; 加納 茂機; 藤田 充苗*; 栗原 豊*; 中島 甫*; 横山 憲夫*; 岩田 修一*

Journal of Nuclear Science and Technology, 31(12), p.1314 - 1324, 1994/00

原子力用新材料の開発や評価を効率的に行うため、基盤原子力用材料データベースシステム(データフリーウェイ)の開発を金材技研・原研と共同で進めている。2年間にわたる調査研究の結果に基づいてデータフリーウェイの概念を固め、1990年から5ケ年にわたるデータフリーウェイ構築の計画を決定し、開発に着手した。3機関が所有する材料データを分散型データベースに格納するため、ワークステーションとリレーショナルデータベース管理システムを導入し、新たに考案した3段階のデータ構造に従ってシステムを構築している。また、データ入力支援システム、データ出力支援システム画像データベース機能のユーザインタフェースを設計・開発した。これらにより3機関間で材料データの相互補完と相互利用が可能となり、効率的な材料研究を行うためのツールとして利用できる見通しを得た。

口頭

レーザを用いた超高感度分析技術による高速炉のプラント安全性向上に関する研究

青山 卓史; 伊藤 主税; 荒木 義雄; 内藤 裕之; 岩田 圭弘; 岡崎 幸基*; 原野 英樹*; 渡辺 賢一*; 井口 哲夫*; 竹川 暢之*; et al.

no journal, , 

高速炉プラントの安全性向上のため、レーザ共鳴イオン化質量分析法を用いたナトリウム漏えい検知技術の開発を進めている。これまでに微量Na分析装置を製作し、それを用いたエアロゾル捕集効率の評価,検出感度の評価を実施してきた。$$^{23}$$Naを用いた試験では、高感度化が可能な1光子励起+電場イオン化機構を採用するなどイオン信号増加を図り、集積時間180秒で濃度42pptのNaエアロゾルの検出に成功した。$$^{23}$$Naの検出下限値を評価した結果、2.7pptとの結果が得られ、目標値1ppbに対して約400倍高感度であることを確認した。一方、集積板に付着したNaの計測に寄与する割合が低いため、集積板からの放出率を向上させる必要があることがわかった。今後は、$$^{22}$$Na検出試験によりその検出性能を評価し、本研究を総括する予定である。

口頭

レーザを用いた超高感度分析技術による高速炉のプラント安全性向上に関する研究

青山 卓史; 伊藤 主税; 内藤 裕之; 岩田 圭弘; 原野 英樹*; 岡崎 幸基*; 荒木 義雄*; 渡辺 賢一*; 井口 哲夫*; 竹川 暢之*; et al.

no journal, , 

平成17年度から平成21年度まで実施した文部科学省原子力システム研究開発事業(公募研究)「レーザを用いた超高感度分析技術による高速炉のプラント安全性向上に関する研究」の成果を報告する。本研究は、レーザ共鳴イオン化質量分析法(RIMS)を用いたNa漏えい検知技術を開発するものであり、エアロゾル分析技術とRIMSを組合せたナトリウム漏えい検知用RIMS装置を設計・製作した。Naエアロゾルを発生させてその検出性能を評価し、目標感度より3桁高感度である検出下限値0.1pptを達成した。レーザ励起ブレークダウン分光法でNa信号の変化が検出された後、RIMSでその信号推移を監視することで、より早期のプラント対応が可能となり、高速炉プラントの安全性確保に対する有効性が確認できた。

口頭

使用済み燃料プールの事故時の安全性向上に関する研究,1; 全体計画

加治 芳行; 根本 義之; 高瀬 和之; 東條 匡志*; 後藤 大輔*; 岩田 豊*; 大竹 幸彦*; 西村 聡*; 鈴木 洋明*

no journal, , 

使用済燃料プールの冷却機能が喪失し、燃料集合体が破損に至る事故において、どのように事象が進展し、スプレイ散水、燃料配置変更等の安全対策がどの程度機能していくかを重大事故解析手法により定量的に評価する。本発表では、全体計画を報告する。

口頭

使用済み燃料プールの事故時の安全性向上に関する研究,6; 安全対策の有効性評価に係る課題と評価手順

千年 宏昌*; 渡辺 聡*; 貞松 秀明*; 岩田 豊*; 加治 芳行; 根本 義之

no journal, , 

重大事故解析手法の高度化のためには、国内外で実施・検討されている使用済燃料プールにおける燃料貯蔵の安全対策(BWRに関する既存シビアアクシデント解析コード、燃料配置、スプレイの設置等)の調査を実施し、これを整理することで課題を抽出し、評価手順を策定することが重要となる。本発表では、安全対策の有効性評価に係る課題と評価手順の検討結果を報告する。

口頭

Microstructural analysis on reactor pressure vessel steel using the XAFS method

岩田 景子; 高見澤 悠; 西山 裕孝; 下山 巖; 岡本 芳浩; 岩瀬 彰宏*; 小島 啓*; 眞弓 蓮*

no journal, , 

原子炉圧力容器鋼材の微細構造変化を調査するためX線吸収微細構造解析手法(XAFS)を用いて分析を実施した。XAFSは元素選択的に原子構造や配位子の情報が得られる分析手法である。本発表ではXAFSの紹介と実際に取得した熱時効やイオン照射処理をした試験片のXAFS分析結果について述べる。また他分析手法で得られた結果とも比較しながら議論する。

口頭

X線吸収を用いたステンレスオーバーレイクラッド熱時効材の微細組織分析

岩田 景子; 高見澤 悠; 河 侑成; 岡本 芳浩; 下山 巖; 小島 啓*; 眞弓 蓮*; 岩瀬 彰宏*; 永井 康介*; 西山 裕孝

no journal, , 

熱時効された原子炉圧力容器ステンレスオーバーレイクラッド材について、X線吸収を用いて微細組織分析を行った。測定には材料全体の平均的な情報が取得でき、元素選択的に結合距離や化学状態を把握することができるX線吸収微細構造解析を適用した。溶質原子であるMn原子周辺において配位数や結合距離の変化が認められた。

口頭

原子炉圧力容器鋼溶接熱影響部のイオン照射による硬化

河 侑成; 高見澤 悠; 岩田 景子; 飛田 徹; 知見 康弘; 勝山 仁哉; 西山 裕孝

no journal, , 

原子炉圧力容器ステンレスオーバーレイクラッド材について有限要素法解析を行い、溶接入熱による熱影響部の微細構造変化を予測した。その結果に基づいてHAZから粗粒領域と細粒領域を採取し、比較のため1/4厚さ位置の母材試験片を採取してイオン照射を行った。照射前後HAZにおいては母材より照射による硬化量が大きい傾向を示した。また、微細粒領域の場合、位置によって硬化量の変化が異なる結果が得られた。

口頭

Study on quantitative models of WPS effect with the use of experiments of Japanese RPV steel

高見澤 悠; 飛田 徹; 岩田 景子; 勝山 仁哉; 西山 裕孝

no journal, , 

フェライト鋼における高温予荷重(WPS)効果について、再負荷時における破壊靭性値の上昇に関しては予荷重レベル、除荷レベルをパラメータとした予測モデルが幾つか提案されている。しかしながら、国内データに対するそれらのモデルの適用性については十分に検討されていない。各モデルの適用性を明らかにするため、国内の原子炉圧力容器鋼を用いたWPS試験を実施し、試験結果と各予測モデルの評価値を比較した。その結果、モデルによる予測値の試験データの包絡性、実測値との整合性を考慮した場合、決定論的評価では最も保守的な予測値を与えるACEモデル、確率論的評価ではNRI-modified Wallinモデルが適切であることを示した。

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