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論文

Verification of probabilistic fracture mechanics analysis code for reactor pressure vessel

Li, Y.; 勝又 源七郎*; 眞崎 浩一; 林 翔太郎*; 板橋 遊*; 永井 政貴*; 鈴木 雅秀*; 関東 康祐*

Journal of Pressure Vessel Technology, 143(4), p.041501_1 - 041501_8, 2021/08

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(Engineering, Mechanical)

It has been recognized that probabilistic fracture mechanics (PFM) is a promising methodology in structural integrity assessments of pressure boundary components of nuclear power plants, because it can rationally represent the influencing parameters in their inherent probabilistic distributions without over conservativeness. A PFM analysis code PASCAL has been developed by the Japan Atomic Energy Agency to evaluate the through-wall cracking frequencies of domestic reactor pressure vessels (RPVs) considering neutron irradiation embrittlement and pressurized thermal shock (PTS) transients. In this study, as a part of the verification activities, a working group was established with seven organizations from industry, universities and institutes. Through one year activities, the applicability of PASCAL for structural integrity assessments of domestic RPVs was confirmed with great confidence. This paper presents the details of the verification activities of the working group.

論文

Verification of probabilistic fracture mechanics analysis code PASCAL

Li, Y.; 勝又 源七郎*; 眞崎 浩一*; 林 翔太郎*; 板橋 遊*; 永井 政貴*; 鈴木 雅秀*; 関東 康祐*

Proceedings of 25th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-25) (CD-ROM), 10 Pages, 2017/07

原子力機構では確率論的破壊力学解析コードPASCALを開発している。本研究では、産業界、大学及び研究所で構成するワーキンググループを設置し、解析コードの確率変数、解析機能及び解析フローに関する検証を実施した。一年の活動を通じて、PASCALの信頼性が確認された。

論文

Study on application of PFM analysis method to Japanese code for RPV integrity assessment under PTS events

小坂部 和也*; 眞崎 浩一*; 勝山 仁哉; 勝又 源七郎; 鬼沢 邦雄; 吉村 忍*

Proceedings of 2015 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2015) (Internet), 8 Pages, 2015/07

圧力バウンダリ機器の定量的な構造健全性評価において、パラメータの不確実性を合理的に取り扱う確率論的破壊力学(PFM)解析手法は、有効な手段である。この観点から米国では、原子炉圧力容器(RPV)の加圧熱衝撃(PTS)事象に対する破壊靭性の規制基準として、確率論的手法に基づくき裂貫通頻度(TWCF)評価が取り入れられている。また、原子力機構ではPFM解析を国内RPVの健全性評価に適用することを目的に、PFM解析コードPASCAL3を用いたTWCF算出のための入力データ、および解析手法の整備を進めている。本論文では、これらの入力データ、解析手法、PASCAL3の信頼性確認、およびPASCAL3を用いたPFMの標準解析要領を説明するとともに、PASCAL3を用いたモデルRPVのTWCF評価事例について示す。

論文

Estimation of through-wall cracking frequency of RPV under PTS events using PFM analysis method for identifying conservatism included in current Japanese code

小坂部 和也*; 眞崎 浩一*; 勝山 仁哉; 勝又 源七郎; 鬼沢 邦雄

Proceedings of 2014 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2014) (DVD-ROM), 7 Pages, 2014/07

原子炉圧力容器(RPV)の構造健全性評価に係る現行国内規格では、加圧熱衝撃時のRPVの健全性は、決定論的に応力拡大係数と破壊靭性値の比較により判定される。近年、様々な因子の不確かさを考慮できる合理的なRPVの構造健全性評価手法として、確率論的破壊力学(PFM)解析が注目されている。米国では、スクリーニング基準の評価のためき裂貫通頻度(TWCF)を推定するなど、PFM解析は実用化されている。本研究では、現行国内規格の保守性について検討するため、仮想的なRPVを用いて、TWCFを算出するためのPFM解析を行った。その結果、JEAC4206-2007は、現実的な条件による評価に比べて保守性を有していることが分かった。また、PTS過渡の違いが、き裂発生頻度やTWCFに及ぼす影響についても議論する。

論文

Synthesis, structural transformation, thermal stability, valence state, and magnetic and electronic properties of PbNiO$$_{3}$$ with perovskite- and LiNbO$$_{3}$$-type structures

稲熊 宜之*; 田中 樹恵*; 土谷 武史*; 森 大輔*; 勝又 哲裕*; 大場 友則*; 開 康一*; 高橋 利宏*; 齋藤 寛之

Journal of the American Chemical Society, 133(42), p.16920 - 16929, 2011/09

 被引用回数:75 パーセンタイル:86.04(Chemistry, Multidisciplinary)

We synthesized two high-pressure polymorphs PbNiO$$_{3}$$ with different structures, a perovskite-type and a LiNbO$$_{3}$$-type structure, and investigated their formation behavior, detailed structure, structural transformation, thermal stability, valence state of cations, and magnetic and electronic properties. A perovskite-type PbNiO$$_{3}$$ synthesized at 800$$^{circ}$$C under a pressure of 3 GPa crystallizes as an orthorhombic GdFeO$$_{3}$$-type structure with a space group Pnma. The reaction under high pressure was monitored by an in situ energy dispersive X-ray diffraction experiment, which revealed that a perovskit-type phase was formed even at 400$$^{circ}$$C under 3 GPa.

論文

$$^{13}$$C-selective infrared multiple photon dissociation of $$beta$$-propiolactone by a free electron laser

宮本 佳樹*; 真嶋 哲朗*; 荒井 重義*; 勝又 啓一*; 赤木 浩; 前田 彰彦*; 秦 寛夫*; 倉持 幸司*; 加藤 吉康*; 築山 光一*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 269(2), p.180 - 184, 2011/01

 被引用回数:11 パーセンタイル:69.09(Instruments & Instrumentation)

The irradiation of a free electron laser at Tokyo University of Science (FEL-TUS) to $$beta$$-propiolactone molecules in the gas phase has efficiently induced the infrared multiple photon dissociation of the compound in the wavenumber regions of 1000$$sim$$1100 cm$$^{-1}$$ and 1700$$sim$$2000 cm$$^{-1}$$. The products were carbon dioxide and ethylene at equal amounts, where carbon dioxide was enriched with $$^{13}$$C under selected irradiation conditions. The relative yields of products and the selectivity of $$^{13}$$C were examined under various experimental conditions; the maximum $$^{13}$$C atom fraction of 59 % was achieved when 2.5 Torr $$beta$$-propiolactone was irradiated by FEL pulses at 1750 cm$$^{-1}$$ with a fluence of 5.8 J cm$$^{-2}$$.

論文

Spin-lattice instability to a fractional magnetization state in the spinel HgCr$$_{2}$$O$$_{4}$$

松田 雅昌; 植田 浩明*; 吉川 明子*; 田中 良和*; 勝又 紘一*; 鳴海 康雄*; 稲見 俊哉; 上田 寛*; Lee, S.-H.*

Nature Physics, 3(6), p.397 - 400, 2007/06

 被引用回数:92 パーセンタイル:93.17(Physics, Multidisciplinary)

フラストレート反強磁性体は、磁性と構造の自由度が相互に深くかかわり合い、興味ある現象を示すことが大きな特徴である。特にACr$$_{2}$$O$$_{4}$$(A=Hg, Cd)は磁場中の広い領域で磁化1/2のプラトー状態を示すことが磁化の研究から明らかになっている。この現象はスピン格子相互作用に起因していることが理論的研究から示唆されていたが、実験はまだ行われていなかった。われわれは、HgCr$$_{2}$$O$$_{4}$$粉末を用いて磁場中での中性子回折実験とX線回折実験を行った。その結果、プラトー状態ではP4$$_{3}$$32の対称性を持つ磁気構造が安定になるように結晶構造もP4$$_{3}$$32の対称性を持つ構造に転移することを明らかにした。これは、フラストレート反強磁性体における強いスピン-格子相互作用をあらわす重要な結果である。

論文

Neutron diffraction study of $$alpha$$-Gd$$_{2}$$S$$_{3}$$

松田 雅昌; 吉川 明子*; 勝又 紘一*; 戎 修二*; 永田 正一*

Journal of the Physical Society of Japan, 74(5), p.1412 - 1415, 2005/05

 被引用回数:18 パーセンタイル:67.81(Physics, Multidisciplinary)

$$alpha$$-Gd$$_{2}$$S$$_{3}$$は、10K以下で反強磁性秩序を示すことが比熱や帯磁率測定の結果からわかっているが、転移点以下でも大きなエントロピーが残るのが特徴である。これは結晶構造(Gdが正方格子面と三角格子面を有する)に起因した幾何学的フラストレーションによるものと予想される。この物質における磁気相互作用を明らかにするために粉末試料を用い中性子回折実験を行った。その結果、磁気構造は単純な反強磁性構造であり(0Kに外挿したモーメントの大きさはGd$$^{3+}$$のフルモーメントの80%程度)、また転移点以上での大きな磁気揺らぎも観測されなかった。これは、$$alpha$$-Gd$$_{2}$$S$$_{3}$$では磁気フラストレーションがそれほど大きくないことを示唆する。

口頭

Neutron and X-ray diffraction studies of a frustrated spinel antiferromagnet HgCr$$_2$$O$$_4$$ in high magnetic field

松田 雅昌; 植田 浩明*; 吉川 明子*; 田中 良和*; 勝又 紘一*; 鳴海 康雄*; 稲見 俊哉; 上田 寛*; Lee, S.-H.*

no journal, , 

フラストレート反強磁性体は、磁性と構造の自由度が相互に深くかかわり合い、興味ある現象を示すことが大きな特徴である。特にACr$$_2$$O$$_4$$(A=Cd, Hg)は磁場中の広い領域で磁化1/2のプラトー状態を示すことが磁化の研究から明らかになっている。この現象はスピン-格子相互作用に起因していることが理論的研究から示唆されていたが、実験はまだ行われていなかった。われわれは、HgCr$$_2$$O$$_4$$粉末を用いて磁場中での中性子回折実験とX線回折実験を行った。その結果、プラトー状態では$$P4_332$$の対称性を持つ磁気構造が安定になるように結晶構造も$$P4_332$$の対称性を持つ構造に転移することを明らかにした。これは、フラストレート反強磁性体における強いスピン-格子相互作用をあらわす重要な結果である。

口頭

高経年化技術評価の高度化-原子炉圧力容器の健全性評価-

勝又 源七郎; 眞崎 浩一*; 小坂部 和也*; 西川 弘之*; 勝山 仁哉; 西山 裕孝; 鬼沢 邦雄

no journal, , 

原子炉圧力容器(RPV)の構造健全性を保証することは、原子力発電所の安全な長期供用を維持するために重要な課題の一つである。原子力機構はこのRPVの構造健全性評価手法の高度化について研究を進めており、健全性評価において想定すべき荷重条件、き裂伝播停止靱性、その他の高経年化にかかわる評価法についての調査や、炉心領域部以外の部位に対する評価法の調査、さらに健全性評価に対する確率論的評価手法の適用性の確認及び標準化に向けた検討を行っている。本稿では、これらの調査研究について平成24年度に得られた成果の概要を示す。

口頭

加圧熱衝撃時における原子炉圧力容器のき裂貫通頻度に対する過渡事象及び欠陥密度の影響

眞崎 浩一*; 小坂部 和也*; 勝山 仁哉; 勝又 源七郎; 鬼沢 邦雄

no journal, , 

原子炉圧力容器(RPV)の健全性評価方法について、国内外の最新知見に基づく従来方法の再確認を行うとともに、システム安全の評価に資する確率論的評価も視野に入れた健全性評価方法の高度化を目的とした「高経年化技術評価高度化事業」を原子力規制庁からの受託事業として進めている。本報告では「平成25年度高経年化技術評価高度化事業」における国内規制基準への確率論的破壊力学(PFM)解析の適用性検討で得られた成果の一部として、米国におけるき裂貫通頻度(TWCF)の評価手法に基づき、PFM解析コードPASCAL3により得られるTWCFに対する過渡事象及び欠陥密度の影響について報告する。

口頭

原子炉圧力容器の健全性評価手法の高度化について

宇野 隼平; 勝山 仁哉; 勝又 源七郎*; 眞崎 浩一*; 小坂部 和也*; Li, Y.

no journal, , 

原子炉圧力容器(RPV)は原子炉冷却材圧力バウンダリを構成する重要な機器であり、その構造健全性の確保は原子力発電所の安全な長期供用を維持するために最重要である。原子力機構は、このRPVの構造健全性評価手法の高度化について研究を進めており、健全性評価において想定すべき荷重条件、き裂伝播停止靱性、炉心領域部以外の部位に対する評価法の調査、さらに供用状態C及びDにおける炉心領域部の健全性評価に対する確率論的評価手法の適用性の確認及び標準化に向けた検討を行っている。本稿では、これらの調査研究について平成26年度までに得られた成果の概要を示す。

口頭

確率論的破壊力学解析における認識論的不確実さを考慮した破損確率評価

小坂部 和也*; 眞崎 浩一; 宮本 裕平*; 勝又 源七郎*; 勝山 仁哉

no journal, , 

確率論的破壊力学(Probabilistic Fracture Mechanics, PFM)は、様々な不確かさを考慮することにより、機器・構造物の健全性を破損確率等の数値指標を用いて定量評価する手法である。近年、PFMによる評価の合理化を目的に、信頼度を考慮した解析手法が検討されている。本発表では、原子力構造機器を対象として、信頼度を考慮したPFM解析における認識論的不確実さと偶然的不確実さの取り扱いに関して主に海外の検討状況について述べる。

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