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論文

Excavation cycle times recorded during sinking of a deep shaft in crystalline rock; A Case example at ventilation shaft of Mizunami URL, Japan

真田 祐幸; 佐藤 稔紀; 堀内 泰治*; 見掛 信一郎; 沖原 光信*; 矢萩 良二*; 小林 伸司*

Tunnelling and Underground Space Technology, 50, p.68 - 78, 2015/08

 被引用回数:4 パーセンタイル:19.92(Construction & Building Technology)

日本原子力研究開発機構では、高レベル放射性廃棄物地層処分技術に関する研究開発を実施しており、その一環として超深地層研究所計画を実施している。本計画において、換気立坑掘削の際にサイクルタイムのデータを取得して設計段階で設定したデータと比較した。その結果、実際のサイクルタイムは設計時の2から3倍長くかかっていることが明らかになり、工種毎に詳細に分析した。

報告書

瑞浪超深地層研究所における工学技術に関する検討(平成25年度); 設計・施工計画および施工対策技術の開発(委託研究)

小林 伸司*; 新美 勝之*; 沖原 光信*; 辻 正邦*; 山田 俊子*; 佐藤 稔紀; 見掛 信一郎; 堀内 泰治*; 青柳 芳明

JAEA-Technology 2014-035, 172 Pages, 2015/01

JAEA-Technology-2014-035.pdf:91.27MB

超深地層研究所計画では、「研究坑道の設計・施工計画技術の開発」、「研究坑道の建設技術の開発」、「研究坑道の施工対策技術の開発」、「安全性を確保する技術の開発」、「掘削影響の修復・軽減技術の開発」を目的として、工学技術に関する研究を進めている。本研究では、研究坑道の設計・施工計画技術の開発および施工対策技術の開発を目的として、地震動特性と湧水抑制対策技術に関する検討を実施した。地震動特性に関する検討については、瑞浪超深地層研究所に設置した地震計等の計測結果を分析し、大深度における地震特性に関する知見を得た。湧水抑制対策技術に関する検討としては、ポストグラウチング手法について既往の情報を収集・整理するとともに、研究坑道掘削工事で適用される技術の抽出と有効性評価を実施し、今後の技術開発の方向性について検討を加えた。

論文

Analysis of excavation cycle time during sinking of the ventilation shaft at the Mizunami Underground Research Laboratory

真田 祐幸; 佐藤 稔紀; 堀内 泰治*; 見掛 信一郎; 沖原 光信*; 矢萩 良二*; 小林 伸司*

Proceedings of 8th Asian Rock Mechanics Symposium (ARMS-8) (USB Flash Drive), 7 Pages, 2014/10

日本原子力研究開発機構では、高レベル放射性廃棄物地層処分技術に関する研究開発を実施しており、その一環として超深地層研究所計画を実施している。本計画において、換気立坑掘削の際にサイクルタイムのデータを取得して設計段階で設定したデータと比較した。その結果、実際のサイクルタイムは設計時の2から3倍長くかかっていることが明らかになった。

報告書

瑞浪超深地層研究所における工学技術に関する検討; 平成24年度(委託研究)

深谷 正明*; 納多 勝*; 畑 浩二*; 竹田 宣典*; 秋好 賢治*; 石関 嘉一*; 金田 勉*; 佐藤 伸*; 柴田 千穂子*; 上田 正*; et al.

JAEA-Technology 2014-019, 495 Pages, 2014/08

JAEA-Technology-2014-019.pdf:82.23MB

超深地層研究所計画では、「研究坑道の設計・施工計画技術の開発」、「研究坑道の建設技術の開発」、「研究坑道の施工対策技術の開発」、「安全性を確保する技術の開発」を目的として、工学技術に関する研究を進めている。本研究では、これら4項目の工学技術研究として、深度500mまでの研究坑道の施工によって取得された計測データを用いて、設計の妥当性の検討や施工管理のための計測結果の分析と課題の抽出、パイロットボーリングから得られた情報の有効性に関する評価を行うとともに、研究坑道掘削工事で適用される技術の抽出と有効性評価を実施し、今後の技術開発の方向性について検討を加えた。

報告書

平成23年度福島第一原子力発電所事故に係る福島県除染ガイドライン作成調査業務報告書

木原 伸二; 天澤 弘也; 坂井 章浩; 仲田 久和; 久語 輝彦; 松田 規宏; 大泉 昭人; 笹本 広; 三ツ井 誠一郎; 宮原 要

JAEA-Research 2013-033, 320 Pages, 2014/07

JAEA-Research-2013-033.pdf:119.17MB

自治体等による除染計画の策定及び除染活動の実施の際に必要となる知見・データの蓄積をすることを目的に、森林に隣接した家屋、傾斜地等を含む南相馬市ハートランドはらまち、並びに家屋,畑,牧草地,果樹園等を含む伊達市下小国地区を対象として面的除染を実施した。除染エリアの地形、土地の利用状況等に応じて容易に実施可能な除染方法を用いた結果、除染後の空間線量率の平均値はおおむね除染前の1/2まで低減した。

報告書

研究施設等廃棄物の概念設計に供する前提条件の調査及び設定

天澤 弘也; 坂井 章浩; 坂本 義昭; 仲田 久和; 山本 正幸*; 河田 陽介*; 木原 伸二

JAEA-Technology 2010-043, 153 Pages, 2011/01

JAEA-Technology-2010-043.pdf:9.72MB

独立行政法人日本原子力研究開発機構埋設事業推進センターでは、「埋設処分業務実施に関する計画」に基づき、研究施設等廃棄物の浅地中埋設施設(以下、「埋設施設」という。)の透明かつ公正な立地選定を行う観点から、立地基準及び立地手順を策定する予定である。このため、「核原料物質,核燃料物質及び原子炉の規制に関する法律(原子炉等規制法)」及び「放射性同位元素等による放射線障害の防止に関する法律(放射線障害防止法)」等に定められた施設の技術基準,我が国における自然環境,社会環境等の立地条件,埋設対象廃棄物の廃棄体性状,含有核種,放射能濃度及び廃棄体の発生予測等に基づいて合理的な埋設施設の設備仕様,レイアウト等の概念検討を行うこととしている。本報告書は、埋設施設の概念設計に必要なこれらの前提条件のうち、立地条件について調査・検討を行い、必要な条件について取りまとめを行ったものである。

報告書

研究施設等廃棄物の埋設処分における安全評価上重要核種の選定,3; RI・研究所等廃棄物に係る主要放射性廃棄物発生施設毎の重要核種の予備評価

坂井 章浩; 天澤 弘也; 仲田 久和; 高橋 邦明; 木原 伸二

JAEA-Technology 2010-021, 152 Pages, 2010/07

JAEA-Technology-2010-021.pdf:7.87MB

研究施設等廃棄物の浅地中埋設処分施設の事業許可申請においては、合理的な廃棄体確認等の観点から、埋設対象の廃棄体に含まれる核種のうち、浅地中埋設処分にかかわる被ばく線量の寄与の大きい核種等を重要核種として選定し、その放射能量と廃棄体の最大放射能濃度を記載する必要がある。本報告書では、研究施設等廃棄物のうち、原子力科学研究所の主要な原子炉施設及び照射後試験施設等から発生する廃棄物を対象とし、それぞれの廃棄物の核種組成比を、汚染源となる物質の元素組成比,照射履歴,廃棄物への移行割合等に基づいて評価し、その評価結果及び原子力安全委員会で提示された基準線量(10$$mu$$Sv/y)に相当する廃棄物中の放射能濃度を用いて、予備的に重要核種を評価・選定した。浅地中埋設処分対象となる廃棄体のインベントリー(核種及びその放射能)が確定していない段階での廃棄物の核種組成比を用いた予備的な評価結果として、原子炉施設から発生する廃棄物では24核種($$alpha$$線放出核種6核種を含む)、照射後試験施設等から発生する廃棄物では、30核種($$alpha$$線放出核種12核種を含む)、あわせて33核種($$alpha$$線放出核種12核種を含む)が重要核種として選定された。

報告書

研究施設等から発生する均質・均一固化体に対する放射化学分析

星 亜紀子; 亀尾 裕; 片山 淳; 坂井 章浩; 辻 智之; 中島 幹雄; 木原 伸二; 高橋 邦明

JAEA-Data/Code 2009-023, 84 Pages, 2010/03

JAEA-Data-Code-2009-023.pdf:12.81MB

日本原子力研究開発機構から発生する放射性廃棄物の合理的な埋設処分に向けて、廃棄体に含まれる安全評価上重要となる核種の濃度を、スケーリングファクタ法等の統計的手法により決定する方法を構築する必要がある。このため、平成10年度から平成19年度にかけて日本原子力研究開発機構原子力科学研究所から発生し、アスファルト又はセメントにより均質・均一に固化される低レベル放射性廃液(56試料)について放射化学分析を実施し、17核種に対する放射能濃度データ(563データ)を取得した。さらに取得したこれらの核種について、原子力発電所から発生する低レベル放射性廃棄物の処分において採用されているスケーリングファクタ法でKey核種としている$$^{60}$$Co又は$$^{137}$$Csとの相関関係を調査し、均質・均一固化体に対する合理的な放射能濃度決定方法構築のための基礎資料としてまとめた。

報告書

RI・研究所等廃棄物の埋設処分における安全評価上重要核種の選定,2; 原子炉施設及び照射後試験施設から発生した廃棄物の核種分析手法の検討

浅井 志保; 坂井 章浩; 吉森 道郎; 木原 伸二

JAERI-Tech 2003-071, 46 Pages, 2003/08

JAERI-Tech-2003-071.pdf:4.31MB

RI・研究所等廃棄物処分の放射能インベントリー調査において、実廃棄物を対象とした放射化学分析により、計算・記録により求めた核種組成比の検証を行うため、原子炉施設及び照射後試験施設から発生した廃棄物を対象として、RI・研究所等廃棄物の核種組成比にかかる特徴を考慮した分析スキームを検討した。本分析法は、分離工程を合理化するものであるが、$$^{59}$$Ni及び$$^{238}$$Uのような組成比の小さい核種を含む全ての核種について相対誤差が数$$sim$$10%程度で定量値が得られ、かつ各分離系統における回収率がおおむね良好であった。これらの結果から、検討した分析スキームは、原子炉施設及び照射後試験施設から発生する廃棄物の放射化学分析法として簡便かつ妥当であることを確認した。

報告書

流動層と酸化銅触媒を組み合わせた使用済イオン交換樹脂の焼却処理技術

木原 伸二; 矢幡 胤昭; 南条 篤史*; 高橋 孝三; 尾曽 智重*; 根本 俊行; 安藤 昇; 大久保 秀文*

JAERI-Research 97-037, 43 Pages, 1997/05

JAERI-Research-97-037.pdf:1.85MB

流動層と酸化銅触媒とを組み合わせた使用済イオン交換樹脂の焼却技術に係わる開発の一環として、コールド燃焼試験とホット燃焼試験を行った。コールド燃焼試験においては、樹脂を焼却した場合の減重比は約10,000であり、スス等の黒色未燃物だけを対象にすると100,000以上であった。ホット燃焼試験のうち、RIを吸着させた模擬廃樹脂を焼却した場合、焼却炉に投入されたRIの約10%が炉内の流動媒体に、約50%~70%が酸化銅触媒にそれぞれ付着し、約20%~40%が排ガス浄化系に移行した。JMTRの実廃樹脂を用いた場合の放射性物質の分布状況も模擬廃樹脂を燃焼した場合と同様であった。

報告書

有機塩素化合物の脱塩素化

矢幡 胤昭*; 木原 伸二; 大内 操

JAERI-Research 96-035, 24 Pages, 1996/06

JAERI-Research-96-035.pdf:0.97MB

トリクロロエチレン、ジクロロメタン等の有機塩素化合物と鉄、アルミニウム粉末または酸化カルシウムとの反応による脱塩素化を試みた。反応の進行状況は質量分析計を用いて有機塩素化合物の濃度変化より調べた。トリクロロエチレンと鉄粉末との反応をAr中350~440$$^{circ}$$Cで行った。380$$^{circ}$$Cで反応は急速に進行し約100分間の接触反応で99.5%以上が分解し塩化鉄と炭素が生成した。ジクロロメタンを380~440$$^{circ}$$Cで鉄粉末と反応させると塩化鉄、炭素及び水素が生成した。反応過程でメチル基、メタンが検出された。アルミニウムとは380~440$$^{circ}$$Cで反応が十分進行しなかった。トリクロロエチレンと酸化カルシウムの反応をアルゴン及び空気中で行った。いずれも塩化カルシウムが生成するが、空気雰囲気ではCO、CO$$_{2}$$が生成し、アルゴン中では炭素が遊離する。

論文

Incineration of spent ion exchange resins in combination with fluidized bed and catalyst, II

木原 伸二; 矢幡 胤昭; 安藤 昇; 西村 允宏

Incineration Conf. Proc., p.457 - 460, 1993/00

原子力発電所から発生する使用済イオン交換樹脂(廃樹脂)は、従来効果的な処理技術が確立されていないため、主に貯槽等に貯蔵されてきた。これらの廃樹脂は今後も継続的に発生するため、その減容・安定化処理が急務の課題となっている。これらの現状を踏まえ、原研大洗研においては、流動層と酸化銅触媒を組み合わせた焼却法を研究・開発してきた。これまで、基礎研究の成果を踏まえて作製したパイロットスケールの試験装置において、未使用樹脂及び放射性同位元素(RI)を吸着させた樹脂を用い、触媒の燃焼効果及びRIの挙動に係る評価試験を行ってきた。今回、酸化銅の表面積及び空孔率が異なった触媒を用いて、燃焼効果及びRIの挙動に及ぼす酸化銅の表面積、空孔率等の影響について評べ、触媒の能力に係る評価を行った。

論文

Incineration of spent ion exchange resins in combination with fluidized bed and catalyst

矢幡 胤昭; 木原 伸二; 平田 勝; 阿部 昌義

1992 Incineration Conf. Proc., p.311 - 315, 1992/00

原子力発電所から発生する使用済みイオン交換樹脂(廃樹脂)は、従来、効果的な処理技術が確立されていないため、主に貯槽・タンク等に貯槽されてきた。これらの廃樹脂は今後も継続的に発生するものであり、その減容・安定化処理が急務の課題となっている。これらの現状を踏まえ、原研大洗研においては、流動層と触媒を組み合わせた焼却法を研究・開発してきた。1990年10月に、これまでの基礎試験等の結果を踏まえ、放射性同位元素(RI)の挙動に係るデータ、工学的データ等の収集を目的とした、パイロットスケールの焼却炉(10kg-樹脂/日)を完成させた。RIを用いた試験に先立ち、コールドの樹脂を用いて、流動層の燃焼特性、樹脂供給システムの特性及び触媒の能力に係る試験を行った。焼却炉の概要およびこれらの試験結果とともに、引き続き行うRIの挙動に係る試験の結果について述べる。

口頭

MA含有MOX燃料の照射挙動,4; 短期(10分間)照射Np/Am-MOX燃料の金相試験

前田 宏治; 佐々木 新治; 加藤 正人; 木原 義之; 大里 行弘*; 小沼 康博*; 額賀 貞芳*

no journal, , 

高速実験炉「常陽」で短期(10分間)照射されたMA含有MOX燃料(Np/Am-MOX燃料)ピンについて、照射後金相試験を実施した。ここでは組織変化及びMAの元素分析結果について報告する。

口頭

MA含有MOX燃料の照射挙動,7; 短期(24時間)照射Np/Am-MOX燃料の金相試験

前田 宏治; 佐々木 新治; 加藤 正人; 木原 義之; 大里 行弘*; 小沼 康博*; 額賀 貞芳*

no journal, , 

FBRサイクル実用化研究開発では、アメリシウム(Am),ネプツニウム(Np)などのマイナーアクチニド(MA)が含有するMOX燃料の照射試験計画(Am-1)を進めている。短期照射試験のうちNp/Am-MOX燃料ピンの10分間照射試験の結果は既に報告した。残りの24時間照射試験が終了し、燃料O/M比の異なるNp/Am-MOX燃料ピンの破壊試験を実施し、組織変化及びMA再分布挙動を把握したので報告する。

口頭

地層処分におけるグラウト技術の高度化開発,9; グラウト浸透モデルの適用性に関する検討

延藤 遵*; 沖原 光信*; 小林 伸司*; 新貝 文昭

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物処分施設の湧水対策におけるグラウトでは、注入時にグラウト浸透範囲を予測し、本来必要とされる範囲にのみグラウト注入を実施することが経済性だけではなく長期安全性の観点からも望ましい。グラウト浸透範囲を推定するための理論的,解析的研究が実施されているが、本報告では、特にGustafsonとStilleによる理論的研究を取り上げて、理論式による予測結果をFEM解析と比較することでその適用性を考察した。GustafsonとStilleの理論式とFEM粘性流体コードを用いて1次元のグラウトの浸透挙動を予測した結果、両者は整合的であったため、ビンガム流体の浸透挙動の予測に対するGustafsonとStilleの理論式の適用可能性が確認されたと評価した。

口頭

福島県除染ガイドライン作成調査事業成果報告,3; 福島県南相馬市ハートランドはらまちにおける除染実証実験

天澤 弘也; 坂井 章浩; 仲田 久和; 宮原 要; 木原 伸二

no journal, , 

今後の自治体等による除染計画の策定及び除染活動の実施の際に必要となる知見・データの蓄積をすることを目的に、森林に隣接した家屋、傾斜地等を含む南相馬市ハートランドはらまちを対象として面的除染を実施した。除染エリアの地形、土地の利用状況等に応じて容易に実施可能な除染方法を用いた結果、除染後の空間線量率の平均値はおおむね除染前の1/2まで低減した。また、森林に隣接する家屋の居住者に対する被ばく線量を低減することを目的として森林を除染する場合、森林奥行10mまでの除染を行うことで十分な効果が得られた。アスファルト舗装道路の除染に対しては、スチールショットブラスト除染が有効であった。

口頭

福島県除染ガイドライン作成調査事業成果報告,2; 福島県伊達市下小国地区における除染実証実験

坂井 章浩; 天澤 弘也; 仲田 久和; 宮原 要; 木原 伸二

no journal, , 

今後の自治体等による除染計画の策定及び除染活動の実施の際に必要となる知見・データの蓄積をすることを目的に、家屋,畑,牧草地,果樹園等を含む伊達市下小国地区を対象として面的除染を実施した。除染エリアの地形、土地の利用状況等に応じて容易に実施可能な除染方法を用いた結果、除染後の空間線量率の平均値はおおむね除染前の1/2まで低減した。また、屋根の汚染状況については、放射性セシウムは特定箇所に付着・残留している傾向があり、汚染状況に応じて拭き取り方式や、電動研磨方式を用いることが有効であった。

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