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小栗 英知; 長谷川 和男; 伊藤 崇; 千代 悦司; 平野 耕一郎; 森下 卓俊; 篠崎 信一; 青 寛幸; 大越 清紀; 近藤 恭弘; et al.
Proceedings of 11th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.389 - 393, 2014/10
J-PARCリニアックでは現在、ビームユーザに対する利用運転を行うとともに、リニアック後段の3GeVシンクロトロンにて1MWビームを加速するためのビーム増強計画を進めている。リニアックのビーム増強計画では、加速エネルギー及びビーム電流をそれぞれ増強する。エネルギーについては、181MeVから400MeVに増強するためにACS空洞及びこれを駆動する972MHzクライストロンの開発を行ってきた。これら400MeV機器は平成24年までに量産を終了し、平成25年夏に設置工事を行った。平成26年1月に400MeV加速に成功し、現在、ビーム利用運転に供している。ビーム電流増強では、初段加速部(イオン源及びRFQ)を更新する。イオン源はセシウム添加高周波放電型、RFQは真空特性に優れる真空ロー付け接合タイプ空洞をそれぞれ採用し、平成25年春に製作が完了した。完成後は専用のテストスタンドにて性能確認試験を行っており、平成26年2月にRFQにて目標の50mAビーム加速に成功した。新初段加速部は、平成26年夏にビームラインに設置する予定である。
坂中 章悟*; 明本 光生*; 青戸 智浩*; 荒川 大*; 浅岡 聖二*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; et al.
Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.2338 - 2340, 2010/05
日本においてERL型放射光源を共同研究チームで提案している。電子銃,超伝導加速空洞などの要素技術開発を進めている。また、ERL技術の実証のためのコンパクトERLの建設も進めている。これら日本におけるERL技術開発の現状について報告する。
加藤 佳明; 山本 敏雄; 高田 文樹; 近江 正男; 中川 哲也
JAEA-Testing 2008-004, 22 Pages, 2008/06
JAEA-Testing-2008-004.pdf:5.88MB
本報告は、平成19年度に実施したJMTRホットラボにおける鉛セル内放射線モニターの更新についてまとめたものである。鉛セル内放射線モニター7系統のうち2系統の更新を実施した。その設計,製作,据付、及び調整検査について記述した。
坂中 章悟*; 吾郷 智紀*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; 原田 健太郎*; 平松 成範*; 本田 融*; et al.
Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.205 - 207, 2008/06
コヒーレントX線,フェムト秒X線の発生が可能な次世代放射光源としてエネルギー回収型リニアック(ERL)が提案されており、その実現に向けた要素技術の研究開発が日本国内の複数研究機関の協力のもと進められている。本稿では、ERL放射光源の研究開発の現状を報告する。
Se(
,
)
Se reactions中村 詔司; 古高 和禎; 原田 秀郎; 加藤 敏郎*
Journal of Nuclear Science and Technology, 45(2), p.116 - 122, 2008/02
被引用回数：5 パーセンタイル：35.07(Nuclear Science & Technology)放射化法を用いて、Seの中性子捕獲により
Seのアイソマー及び基底状態の生成にかかわる、熱中性子断面積
及び共鳴積分
を測定した。高純度の酸化セレン試料を、立教大原子炉の回転試料棚にて照射した。共鳴積分を求めるために、Cd遮蔽を用いた照射も行った。照射試料位置での中性子束をモニタするために、金,コバルトのアルミ合金線を用いた。高純度Geを用いて、照射済み試料からの線を測定し、その線の強度から生成放射能及び反応率を求めた。Westcott's conventionに基づき
及び
を求めた。Se(,)
Se反応について、0.057
0.003b, 0.1860.014b、またSe(,)
Se反応について、0.5360.046b, 0.8670.102bと、それぞれ求められた。
若井 栄一; 安堂 正巳; 沢井 友次; 谷川 博康; 田口 富嗣; Stroller, R. E.*; 山本 敏雄; 加藤 佳明; 高田 文樹
Journal of Nuclear Materials, 367-370(1), p.74 - 80, 2007/08
被引用回数：10 パーセンタイル：58.16(Materials Science, Multidisciplinary)核融合炉の実証炉等に向け、構造材料として研究開発を進めているF82H鋼(Fe-8Cr-2W-0.1C系マルテンサイト鋼)に関して、照射硬化と脆化をコントロールさせるための熱処理法の検討を行った。本研究では焼き戻し温度を750
Cから800Cまで振り、その時間を0.5時間から10時間まで振った。これらをパラメータにして照射硬化量の変化及び引張試験温度に対する硬化量の変化を調べた。JMTR炉で微小引張試験片(SS-3タイプ)を150Cと250Cで約2dpaまで中性子照射を行った。照射後、引張試験を室温から500Cまで行った。750Cで焼き戻しを行った場合、室温試験において、硬化量が100
240MPa程度であったが、500Cの試験ではいずれの試料においても、硬化量がほとんどなくなった。一方、焼き戻し温度をやや高めに(780C又は800Cで0.5時間)した試料では、室温試験で硬化量は約300MPa程度であった。また、500C試験では硬化量が130R200MPa程度まで保持された。このことから、やや高めで焼き戻し処理をした試料では、高温まで比較的安定に存在する照射欠陥クラスターが形成されていると考えられる。以上のように、照射硬化量は照射前に施す焼き戻しの温度と時間に依存して変化するため、照射硬化と脆化の抑制には熱処理法による調整が有効な方法であると考えられる。
樋口 秀和; 大杉 武史; 中塩 信行; 門馬 利行; 藤平 俊夫; 石川 譲二; 伊勢田 浩克; 満田 幹之; 石原 圭輔; 須藤 智之; et al.
JAEA-Technology 2007-038, 189 Pages, 2007/07
JAEA-Technology-2007-038-01.pdf:15.13MBJAEA-Technology-2007-038-02.pdf:38.95MBJAEA-Technology-2007-038-03.pdf:48.42MBJAEA-Technology-2007-038-04.pdf:20.53MBJAEA-Technology-2007-038-05.pdf:10.44MB
高減容処理施設は、放射性廃棄物の廃棄体を作製する目的で日本原子力研究開発機構原子力科学研究所(旧日本原子力研究所東海研究所)に建設された施設である。施設は、大型金属廃棄物の解体・分別及び廃棄体等の保管廃棄を行う解体分別保管棟と溶融処理等の減容・安定化処理を行って廃棄体を作製する減容処理棟からなる。減容処理棟には、金属溶融炉,プラズマ溶融炉,焼却炉,高圧圧縮装置といった減容・安定化処理を行うための設備が設置されている。本報告では、施設建設の基本方針,施設の構成,各設備の機器仕様と2006年3月までに行った試運転の状況などについてまとめた。
三輪 幸夫; 加治 芳行; 塚田 隆; 山本 敏雄; 加藤 佳明; 米川 実; 松井 義典
Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM), 6 Pages, 2007/04
単軸引張変位下での照射行き応力緩和試験を316Lステンレス鋼に対して実施した。その試験片は4レベルの変位条件で、JMTRにて561Kで3レベルの照射量条件まで照射された。照射誘起応力緩和した後の照射硬化とIASCC感受性を、溶存酸素を含む高温水中低ひずみ速度引張試験で調べた。その結果、照射誘起応力緩和は316L鋼において照射硬化及びIASCC感受性にほとんど影響がないことがわかった。すべての試験片で、残留応力は照射量の増加とともに急速に低下し、その残留応力はIASCCを発生する応力レベルよりも低い状態であった。
中塩 信行; 樋口 秀和; 門馬 利行; 小澤 一茂; 藤平 俊夫; 須藤 智之; 満田 幹之; 黒澤 重信; 邉見 光; 石川 譲二; et al.
Journal of Nuclear Science and Technology, 44(3), p.441 - 447, 2007/03
被引用回数：9 パーセンタイル：54.87(Nuclear Science & Technology)日本原子力研究開発機構は、低レベル放射性固体廃棄物を溶融,高圧圧縮処理等によって減容,均一,安定化できる高減容処理施設を建設整備した。本施設の運転によって、処分に適した廃棄体を作製できるだけでなく、現在貯蔵している廃棄物も減らすことができる。本施設は、大型廃棄物の解体設備を有する解体分別保管棟と、溶融設備,高圧圧縮設備を有する減容処理棟からなる。解体分別保管棟の解体設備は1999年7月に供用を開始した。これまでの処理廃棄物は750m
に達し、減容比は1.7-3.7であった。減容処理棟では、2003年2月より作業者の訓練や溶融処理における廃棄物均一化条件把握を目的とするコールド運転を実施している。2005年度より減容処理棟の前処理設備において実廃棄物を用いた運転を一部開始した。
高橋 亨; 加藤 章一; 中桐 俊男; 青砥 紀身
日本原子力学会和文論文誌, 5(4), p.347 - 357, 2006/12
ハイブリッド熱化学法水素製造プロセスによる水素製造プラントでは、約95mass%の高濃度硫酸の使用が想定され、プラント各部で硫酸温度は室温から最高約550Cまで変化する。このため、気相・液相さらには硫酸蒸発面での使用材料の耐食性の確保が必要である。そこで、本研究ではプラント各部の候補材料の腐食挙動を把握するために、実使用環境を模擬した短時間腐食試験を実施し、その耐食性について検討した。
中桐 俊男; 加瀬 健; 加藤 章一; 青砥 紀身
JSME International Journal, Series B, 49(2), p.302 - 308, 2006/05
高速増殖炉(FBR)の熱を利用し、水を原料とする、熱
電気併用による低温水素製造システムが日本原子力研究開発機構(JAEA)により提案された。このシステムは硫酸合成・分解反応を組合せた既存のプロセス(ウェスティングハウスプロセス)をもとに、三酸化硫黄分解プロセスに酸素イオン伝導性固体電解質による電気分解を適用して200から300C低温化したものである。SO
電解は500から600Cの温度範囲で0.5V以下で行えることが確認され、化学反応ベースの熱効率は硫酸濃度と熱回収の影響で35%から55%の範囲で変化することも確認された。さらに、プロセス全体を実現するための水素製造実験が実施された。安定な水素と酸素の発生が観察され、最長実験時間は5時間である。
Tc古高 和禎; 原田 秀郎; 中村 詔司; 加藤 敏郎; 藤井 俊行*; 山名 元*; Raman, S.*
Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 6(3), p.283 - 286, 2005/12
Tc 核による熱中性子捕獲断面積を正確に決定するための一連の研究の結果をしるした。反応で生成する
Tc 核の崩壊により作られるRuの線を測定する放射化法及び、Tc の即発線の解析により断面積を決定した。放射化法で得られる結果の精度を改善するために、Ruの線放出率を正確に決定する実験も行った。上記の一連の実験により、断面積の精度は改善されたが、未だ要求される精度に到達することはできなかった。精度を更に改善するための方法を示唆した。
樋口 秀和; 門馬 利行; 中塩 信行; 小澤 一茂; 藤平 俊夫; 須藤 智之; 満田 幹之; 黒澤 重信; 邉見 光; 石川 譲二; et al.
Proceedings of International Conference on Nuclear Energy System for Future Generation and Global Sustainability (GLOBAL 2005) (CD-ROM), 6 Pages, 2005/10
日本原子力研究所は、表面線量率が2mSv/h以下の低レベル固体廃棄物を対象として、高い減容比と安定性が得られる溶融処理及び高圧縮処理を行う高減容処理施設を建設整備した。本施設により将来の処分に適した廃棄物パッケージを作製するとともに廃棄物の蓄積を減少することができる。本施設は解体分別保管棟及び減容処理棟から構成される。解体分別保管棟の解体設備では、タンクや塔槽類等200
ドラム缶以上の大型廃棄物を、材質や形状に応じて、レーザー切断機,プラズマ切断機等適切な切断機器を選択して切断する。本設備は1999年7月より供用を開始し、前年度まで大型廃棄物を約600m処理し、約1/3に減容した。減容処理棟における処理対象廃棄物は、難燃物やガラス,コンクリート,金属等の不燃物である。放射能評価の容易な原子炉施設から発生した金属廃棄物は、高圧圧縮装置で減容する。その他の放射性物質の種類と量が多種多様な廃棄物は均一化することにより放射能評価が容易に行える金属または非金属溶融設備により減容を行う。減容処理棟は、2003年に整備を終了し、現在、作業者の訓練や均一化のための溶融条件把握のためのコールド運転を実施中であり、2005年度より実廃棄物を用いた運転を開始する予定である。
C in JMTR若井 栄一; 實川 資朗; 富田 英樹*; 古谷 一幸; 佐藤 通隆*; 岡 桂一朗*; 田中 典幸*; 高田 文樹; 山本 敏雄*; 加藤 佳明; et al.
Journal of Nuclear Materials, 343(1-3), p.285 - 296, 2005/08
被引用回数：48 パーセンタイル：93.91(Materials Science, Multidisciplinary)低放射化マルテンサイト鋼F82Hの照射硬化と脆化に及ぼすHe生成効果とその生成量依存性を引張試験片(SS-3)と破壊靭性試験片(0.18DCT)を用いて評価した。中性子照射はJMTR炉にて250Cで約2.2dpaまで行った。本研究ではHeを材料中に生成させるためにボロン10を添加した。He生成量を変数にするため、ボロン10とボロン11の配合比(0:1, 1:1, 1:0)を変えて、ボロン添加総量を60mass ppmに揃えた3種類の添加材を作製し、照射前後の特性を比較してボロンの化学的な効果を最小限に抑えた。また、これらの試料での生成He量は約5, 150, 300appmである。一方、ボロンの効果を完全に排除した50MeVのサイクロトロン照射実験も行った。この方法ではボロンを添加しないF82H鋼を用い、直径3mm,厚さ0.3mmのTEM片に約120Cで約85appmのHeを均一に注入した後、スモールパンチ試験によって強度特性を評価した。この弾き出し損傷量は約0.03dpaであった。これらの試験結果から中性子照射後の降伏応力と最大引張応力はHe生成量の増加に伴ってやや増大した。また、中性子照射後の延性脆性遷移温度(DBTT)は40Cから150Cの範囲にあり、He生成量の増加に伴って高温にシフトした。また、サイクロトロンHe照射法によっても同様のHeによるDBTTシフト効果が確認できた。
西谷 智博; 中西 彊*; 山本 将博*; 奥見 正治*; 古田 史生*; 宮本 延春*; 桑原 真人*; 山本 尚人*; 浪花 健一*; 渡辺 修*; et al.
Journal of Applied Physics, 97(9), p.094907_1 - 094907_6, 2005/05
被引用回数：64 パーセンタイル：87.31(Physics, Applied)GaAs-GaAsP及びInGaAs-AlGaAs歪み超格子光陰極は50%を超える偏極度の電子生成を実現してきた。InGaAs-AlGaAs歪み超格子光陰極では高い量子効率0.7%を達成したが、その偏極度は775%であった。一方、GaAs-GaAsP歪み超格子光陰極では926%の高い偏極度を0.5%の高い量子効率で達成した。さらに、このような超格子光陰極を用いたときの高い偏極度の電子生成メカニズムを実験的に得たスピン分解量子効率により明らかにした。
中桐 俊男; 加瀬 健; 加藤 章一; 青砥 紀身
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13) (CD-ROM), 7 Pages, 2005/05
サイクル機構ではナトリウム冷却高速増殖炉に適用可能なハイブリッド熱化学法による水素製造システムの開発を行っている。これまでにSO電解実験、熱効率評価を行うとともに水素製造原理実証実験を行い、最大5時間の連続水素製造を行うことができた。
中桐 俊男; 加瀬 健; 加藤 章一; 青砥 紀身; 高森 裕二*
JNC TN9400 2005-016, 27 Pages, 2005/04
JNC-TN9400-2005-016.pdf:1.37MB
ハイブリッド熱化学法による水素製造のエネルギー効率を向上させるために、同法の水素製造反応である亜硫酸水溶液の電気分解の際の電圧損失を低減させるための技術や電解条件について、調査、検討を実施した。その結果、アノードには電圧損失の低減や硫黄によるカソード被毒の抑制が期待できるとともに、二酸化硫黄吸収部の省略が可能なガス拡散電極が、カソードには電極間距離を最大限に短縮することで電圧損失の低減が見込める膜電極接合体が有望であることがわかった。電解槽としては、反応物質の拡散を促し、電解電流の増加が可能な流動型のセルタイプが有効であることがわかった。また、これらを採用した電解槽では100mA/cm
以上の電流密度が得られており、今年度に設計を行う1L/h程度の水素発生量が見込める装置に利用することが適切であることを提案した。
中桐 俊男; 堀切 守人; 加藤 章一; 加瀬 健; 青砥 紀身; 高森 裕二*; 深作 博*
JNC TN9400 2004-056, 98 Pages, 2004/09
JNC-TN9400-2004-056.pdf:5.58MB
高速増殖炉(FBR)の熱を利用した水素製造方法として提案されたハイブリッド熱化学法の原理実証試験を実施し、本法による水素製造を実証するとともに、さらなる長時間運転および1Nリットル/h水素製造装置開発への課題を摘出した。(1)最大5hの連続運転を行い、ハイブリッド熱化学法により、水から水素と酸素を同時に安定的に発生させることが可能であることを実証した。4回の全系統運転試験における電流値から評価された水素発生速度は 4.03 ミリリットル/h 5.04ミリリットル/h、酸素量は 2.07ミリリットル/h 2.78ミリリットル/hであり、4回の試験の水素量および酸素量の合計は、それぞれ、35.00ミリリットルおよび20.99ミリリットルであった。(2)最高約550度Cの硫酸流通部位に対し、金メッキを施したステンレス製等の機器および配管を使用した結果、硫酸が気体状であると考えられたSO3電解装置内には有意な腐食は認められず、YSZおよびPtメッキ焼成電極の酸素イオン導電性の低下も認められなかった。しかし、SO3電解器出口配管内に凝縮硫酸によると見られる金メッキステンレス配管の腐食が見られた。(3)現状装置での100時間連続運転および新たに1Nリットル/hの水素発生装置を開発するために必要な課題の摘出を行った。
若井 栄一; 田口 富嗣; 山本 敏雄*; 加藤 佳明; 高田 文樹
Materials Transactions, 45(8), p.2638 - 2640, 2004/08
被引用回数：1 パーセンタイル：12.44(Materials Science, Multidisciplinary)核融合炉構造材料の第一候補材料である低放射化フェライト鋼の照射硬化に及ぼす熱遍歴効果を調べた。本研究ではF82H鋼を用いて、焼きならしを1040Cで30分行った後、焼きもどしの温度と時間を変数にして、照射前後の引張り特性変化を調べた。焼きもどしの条件は750C, 780C, 800Cの各温度で30分の熱処理した場合と750Cで30分から10時間まで変化させた場合の試料を用意した。照射はJMTR炉で約250Cにて1.9dpaまで照射した。引張試験にはSS-3タイプの微小試験片を用いて室温から400Cまで試験した。また、照射前の微細組織をTEM観察した。その結果、この低照射量域での照射硬化の変化は焼きもどしの温度の低下とその時間の短縮に伴って減少する傾向にあることがわかった。また、この照射硬化量の低下の原因は焼きもどしの温度と時間によって変化する固溶炭素濃度の低下によって生じる欠陥クラスター形成の減少と転位密度の増加による欠陥クラスターの成長速度の低下によると考えられる。
若井 栄一; 松川 真吾; 山本 敏雄*; 加藤 佳明; 高田 文樹; 杉本 昌義; 實川 資朗
Materials Transactions, 45(8), p.2641 - 2643, 2004/08
被引用回数：6 パーセンタイル：41.12(Materials Science, Multidisciplinary)JMTR炉で300C, 2.3dpaまで中性子照射したF82H鋼の引張り特性に関する破断と硬化の挙動に及ぼすHeの効果を調べた。本研究では材料中にHeを生成させるためにアイソトープ調整したボロンを添加させ、中性子照射中にHe量を約5から330appmまで発生させた。照射後、室温にて引張り試験を行い、破断面をSEMで観察した。その結果、He生成量の増加に伴って硬化量がやや増加したが、絞りは減少傾向にあった。この絞りと破断時の強度から近似的に算出した破断応力は材料中に生成したHe量の増加に伴って減少することがわかった。他方、ボロンと窒素を微量添加したF82H鋼(Fe-8Cr-2W-0.1C-0.3V-0.04Ta)の引張り特性とシャルピー衝撃特性の試験片サイズ効果を調べた。引張り試験には標準的サイズのJIS 14A(平行部径6mm,平行部長さ33mm)と小型サイズのSS-J3(平行部1.2mm
0.77mm,平行部長さ5mm)を用い、シャルピー衝撃試験には標準の1/2t-CVNと小型の1/2t-1/3CVNを用いて評価した。その結果、引張り特性に関しては試験片の小型化による影響はほとんどなかったが、衝撃特性では試験片の小型化によって、破断面の単位面積あたりの吸収エネルギーが低下しただけでなく、DBTT(延性脆性遷移温度)が約12C低下することがわかった。
