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論文

福島第一原子力発電所における事故対応ワークロード分析に基づく緊急時対応力向上に関する研究

吉澤 厚文*; 大場 恭子; 北村 正晴*

日本原子力学会和文論文誌, 18(2), p.55 - 68, 2019/06

本研究は、東京電力福島第一原子力発電所の緊急時対策本部における事故時のワークロードマネジメントを分析することにより、緊急時対応力向上を目的としたものである。選定した事象は、緊急時対応力が求められた福島第一原子力発電所の3号機におけるHPCIの停止による原子炉注水停止から、原子炉への注水回復を暫定的に回復することに成功した時間帯の緊急時対策本部の対応である。テレビ会議システムの映像を文字起こししたデータを基本データとし、会議録では事実関係の把握が難しい時には、各報告書や調書を参照した。また、ワークロードマネジメントを評価する手法は、Crew Resource Managementの手法を参照した。本研究により、発電所対策本部のワークロードマネジメントの実態が明らかになるとともに、緊急対応力向上のために、発電所対策本部および関係する外部組織に求められる課題が明らかになった。

論文

福島第一原子力発電所における冷温停止状態達成過程に着目した教訓導出

吉澤 厚文*; 大場 恭子; 北村 正晴*

人間工学, 54(3), p.124 - 134, 2018/06

東日本大震災に端を発し、東京電力福島第一原子力発電所は、放射性物質を大量に放出する過酷事故となったが、その後冷温停止状態を達成した。しかし、福島第一原子力発電所事故に関するさまざまな機関による調査報告書は、事故に至った過程に着目している一方で、事故の拡大の防止や被害の減少についてはほとんど着目していない。本研究は、福島第一原子力発電所の3号機における、冷温停止状態達成までの過程に着目した。公開データに基づき、事故の発生から冷温停止状態達成に至るまでの時列を整理し、それらを人間工学的視点によって行為群を分類した上で、状況の回復に重要な意味をもつ対処をm-SHELモデルを援用して分析した。このようなアプローチにより、状況の回復に必要な行為に関する新たな教訓を得た。

論文

福島第一原子力発電所事故対応の分析に基づいたSafety-IIの概念活用による安全性向上のための研究

吉澤 厚文*; 大場 恭子; 北村 正晴*

人間工学, 54(1), p.1 - 13, 2018/02

複雑化した社会技術システムの安全を確保する概念として、Hollnagelは2種類のアプローチを提言している。すなわち、リスクを低減するSafety-I並びに成功を拡張するSafety-IIという安全の概念である。また、Safety-IIを具現化する手法としてレジリエンスエンジニアリングが提唱されている。本研究は、これまで失敗や過誤に注目して分析されてきた福島第一原子力発電所事故対応の「さらなる事故進展を食い止めた」側面に着目し、レジリエンスエンジニアリングを用いて3号機の注水回復の事例を分析した。その結果から、既存の事故調査の事故対応の捉え方と異なった視点をもつ安全性向上の学習の在り方を明らかにした。

論文

人材育成の観点から見た福島第一原子力発電所の過酷事故対応の教訓

吉澤 厚文*; 大場 恭子; 北村 正晴*

日本機械学会論文集(インターネット), 83(856), p.17-00263_1 - 17-00263_17, 2017/12

This research aims to develop capability of on-site staffs that can respond to beyond design basis accident in the sophisticater socio-technical system, in which ensuring safety has been more complicated. The authors focused on the actions to prevent the accident progression undertaken by on-site staffs, which were hardly evaluated in existing accident analyses and reports. With reference to the concept of resilience engineering, "Responding" of the four cornerstones was particularly analyzed. Based on the precedent studies, causal factors of modeling "Responding" where pointed out the importance of "Attitude" that is a new lesson learned from on-site response at the accident. In addition, new lessons learned on improvement of skills indicated the limit of the concept of risk removal type safety as a safety goal that human is defined as "a safety hazard element". This led the necessity of the success expansion type of safety as a new safety goal that human is defined as "a resource necessary for system flexibility and resilience". Thus, new lessons learned successfully derived introduced for human resource development of the next generation to lead technologies in the society.

論文

Ion-track grafting of vinylbenzyl chloride into poly(ethylene-$$co$$-tetrafluoroethylene) films using different media

Nuryanthi, N.*; 八巻 徹也; 喜多村 茜; 越川 博; 吉村 公男; 澤田 真一; 長谷川 伸; 浅野 雅春; 前川 康成; 鈴木 晶大*; et al.

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 40(4), p.359 - 362, 2015/12

ナノ構造制御したアニオン交換膜を作製するため、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)膜に塩化ビニルベンジルモノマーのイオン飛跡グラフト重合を行った。低フルエンスの照射の下でグラフト率をできる限り高めるため、グラフト重合における反応媒質の影響を検討した。反応媒質として純水(H$$_{2}$$O)とイソプロピルアルコール($$i$$PrOH)の混合液を用いた場合、560MeV $$^{129}$$Xeビームによるグラフト率は、H$$_{2}$$O/$$i$$PrOH比の増大とともに高くなり、H$$_{2}$$Oのみのとき最大となった。この結果は、いわゆるゲル効果に類似した現象を考えれば理解できる。すなわち、グラフト鎖は貧溶媒の存在下で反応媒質に不溶となって凝集し、他の鎖との再結合(言い換えれば停止反応)が抑制されることに起因すると考えられる。

口頭

Investigation on etching characteristics of ion-track membranes of poly(vinylidene fluoride) by SEM observation

Nuryanthi, N.*; 八巻 徹也; 越川 博; 浅野 雅春; 澤田 真一; 長谷川 伸; 喜多村 茜; 前川 康成; 勝村 庸介*

no journal, , 

本研究では、ポリフッ化ビニリデン膜の穿孔形成過程をコンダクトメトリーによって解析し、測定セルへの印加電圧がエッチング挙動に及ぼす影響を調べた。孔貫通に至るまでの化学エッチングは、セル電圧を高く維持することによって大きく加速された。それに対して、最終的に得られる穿孔の孔径を走査型電子顕微鏡観察で調べたところ、電圧印加により増大したものの、セル電圧にそれほど依存せず若干の減少傾向が確認された。

口頭

脱灰処理されたエナメル質におけるフッ化物含有材料からのフッ素の拡散

松田 康裕*; 奥山 克史*; 小松 久憲*; 大木 彩子*; 橋本 直樹*; 佐野 英彦*; 山本 洋子*; 岩見 行晃*; 林 美加子*; 能町 正治*; et al.

no journal, , 

本研究では、フッ素による歯の脱灰抑制効果を調べるため、脱灰処理した歯質に充填したフッ化物含有材料からのフッ素の拡散を、マイクロPIGE/PIXEを用いて評価・検討した。試料は以下の3段階の手順で製作した。(1)う蝕のないヒト抜去歯のエナメル質最表層を除去し、頬側の歯冠部エナメル質に窩洞を形成した。(2)これを脱灰溶液中で72時間、37$$^{circ}$$Cで保管して、歯質表面を脱灰処理し、3種類のフッ素含有材料("フジIXエクストラ(GC)" (EX), "フジIX(GC)" (FN), "フジVII(GC)" (VII))をそれぞれに充填し、更に緩衝液中(pH7.5)で24時間、37$$^{circ}$$Cで保管した。(3)この後、歯軸と平行にカットして厚さ約200$$mu$$mの試料を作製した。最表層および窩壁からのフッ素の分布を測定した結果、EX群では他と比較して歯質表層の最も深い領域までフッ素の分布が認められたが、窩洞壁では他と比較してフッ素の拡散が認められなかった。FN群では逆に窩洞壁においてフッ素の拡散が強く認められた。VII群では窩洞壁にのみフッ素の拡散が認められた。これらの結果は、フッ素の拡散に歯質へ直接拡散する経路と溶液に溶出してから歯質へ拡散する経路の2つあることを示しており、フッ素含有材料を使い分けることによって効果的なう蝕予防が可能になると考えられる。

口頭

Ion-track grafting of vinylbenzyl chloride into poly(ethylene-co-tetrafluoroethylene) films using different media; Comparison with $$gamma$$-ray-induced grafting

Nuryanthi, N.*; 八巻 徹也; 喜多村 茜; 越川 博; 吉村 公男; 澤田 真一; 長谷川 伸; 浅野 雅春; 前川 康成; 鈴木 晶大*; et al.

no journal, , 

ナノ構造制御したアニオン交換膜を作製するため、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体膜に塩化ビニルベンジルモノマーのイオン飛跡グラフト重合を行った。低フルエンスの照射の下でグラフト率をできる限り高めるため、グラフト重合における反応媒質の影響を検討するとともに、放射線化学的な興味から$$gamma$$線グラフト重合との比較を試みた。反応媒質として純水(H$$_{2}$$O)とイソプロピルアルコール(iPrOH)の混合液を用いた場合、560MeV $$^{129}$$Xeビームによるグラフト率は、H$$_{2}$$O/iPrOH比の増大とともに高くなり、H$$_{2}$$Oのみのとき最大となった。$$gamma$$線グラフト重合においても、反応媒質の影響は同じ傾向を示したが、グラフト率自体は同線量の前照射の下で低く、イオンビームとの線種の違いが確認された。

口頭

高エネルギー重イオンビームによる燃料電池用ナノ構造制御電解質膜の開発; アニオン交換膜の作製と特性

八巻 徹也; Nuryanthi, N.*; 喜多村 茜; 越川 博; 吉村 公男; 澤田 真一; 浅野 雅春; 前川 康成; 鈴木 晶大*; 寺井 隆幸*

no journal, , 

本研究では、高分子薄膜の高エネルギー重イオンビーム照射で局所的に形成される反応活性種(ラジカルあるいは過酸化物)を利用してアニオン交換膜の作製を行った。直径が数十$$sim$$数百nmという潜在飛跡の各々に水酸化アルキルトリメチルアンモニウム基を集積させた、このいわゆるナノ構造制御電解質膜では、基材高分子膜の大部分が未改質であるため、含水膨潤が抑制された一方、膜厚方向において高い水酸化物イオン伝導性を示した。これにより、イオンビームによる我々独自のナノ構造制御技術が有する可能性を探索できた。

口頭

エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体膜への塩化ビニルベンジルのイオン飛跡グラフト重合反応; 反応媒質効果の速度論的解析

八巻 徹也; Nuryanthi, N.*; 喜多村 茜; 越川 博; 吉村 公男; 澤田 真一; 浅野 雅春*; 前川 康成; 鈴木 晶大*; 寺井 隆幸*

no journal, , 

イオン飛跡グラフト重合を利用した燃料電池用アニオン交換膜の開発では、照射イオンのフルエンスを低くした上で、いかにグラフト率(DOG)を増加させ十分なイオン交換容量を確保するかが鍵である。本研究では、DOGを高める試みとして、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)膜への塩化ビニルベンジル(VBC)のイオン飛跡グラフト重合を異なる反応媒質で行い、その効果をDOGの経時変化から速度論に基づいて解析した。具体的には、反応媒質である水-イソプロピルアルコール溶液の混合比を変化させ、そのときに初期重合速度(r$$_{p0}$$)、ラジカル再結合速度($$gamma$$)、グラフト効率(r$$_{p0}$$/$$gamma$$)が受ける影響を追跡した。ETFE鎖上のラジカルはVBCグラフト重合とイソプロピルアルコールへの連鎖移動との競合反応により消費されると仮定した上で、ゲル効果やETFE膜の膨潤を考慮すると、各因子の挙動はすべて説明することができた。

口頭

Heavy ion tracks in fluoropolymer film; Recent developments and future prospects

八巻 徹也; Nuryanthi, N.*; 越川 博; 浅野 雅春*; 澤田 真一; 喜多村 茜; 前川 康成; Kay-Obbe, V.*; Severin, D.*; Seidl, T.*; et al.

no journal, , 

本研究では、より速く効率的にポリフッ化ビニリデン(PVDF)イオン穿孔膜を作製することを目指し、"その場"かつ"オンライン"分析によって、潜在飛跡内に存在する化学種の構造や反応性を調べた。その結果、照射と同時に生成したラジカルを介して、PVDF鎖中および切断末端の不飽和結合が主に生成することがわかった。このような飛跡内の生成物にのみ作用しエッチングを加速するための改質過程として、潜在飛跡の酸化に着目したエッチング前処理法を提案できた。この手法は、飛跡内に不飽和結合が形成されるすべての高分子に適用できると考えられることから、PVDF以外のフッ素系高分子からなるイオン穿孔膜の実現可能性についても展望する。

口頭

レジリエンスエンジニアリングに基づく安全向上方策の実装に関する検討,1; 4つのコア能力を高めるための施策についての検討

大場 恭子; 吉澤 厚文*; 北村 正晴*

no journal, , 

本研究は、福島事故の現場の方々のRespondingの背景にあるものとして文献等調査より抽出されたAttitude、すなわち、使命感, 誇り, リーダーシップ/フォロワーシップ, マイプラント意識, 家族や地元への愛着が、より高い安全を目指す組織が行う通常の業務にどのように関係しているのか。また、より高い安全(Safety-II)の実現に繋がっているのかを検討した。

口頭

レジリエンスエンジニアリングに基づく安全向上方策の実装に関する検討,2; 組織学習による社員のAttitude向上を目指した取り組み

吉澤 厚文*; 松本 敦史*; 大場 恭子; 北村 正晴*

no journal, , 

本研究では、「リスク除去型安全(Safety-I)」から、「成功を高める安全(Safety-II)」を目指し、レジリエンスエンジニアリング(RE)の提唱する4つのコア能力(Learning, Anticipating, Responding, Monitoring)のうち、Respondingに着目し、この背後要因を分析することでこの能力を高めるための方法(実装)について検討を行ってきたことを受け、原燃輸送における実装に向けた活動を紹介するとともに、活動への参加者に活動実施後に行ったアンケートを分析した。

口頭

大規模社会・技術システム安全のための進み/遅れ指標に関する考察

北村 正晴*; 大場 恭子; 吉澤 厚文*

no journal, , 

The central issue for application of resilience engineering for maintaining and improving safety of large-scale socio-technical systems, i.e. use of appropriate set of performance indicators, is discussed in this paper. In order to supplement the conventional approaches to safety management largely based on lagging indicators, incorporation of process-based leading indicators can be a natural and logical solution. However, actual implementation of dependable leading indicators is often hindered by practical difficulties in defining and validating a candidate set of leading indicators. This report summarizes observations from our preliminary attempt to resolve the key issue of incorporating appropriate leading indicators within the framework of resilience engineering.

口頭

Experiences in Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant in light of resilience engineering

吉澤 厚文*; 大場 恭子; 北村 正晴*

no journal, , 

The conventional concept of safety had the objective to eliminate risk. However, the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident exemplified that there is a region of safety that cannot be covered by such an approach. As is evident from the first author's experience on site during the Fukushima Accident, systems need to be resilient in order to secure safety even amidst large disturbances. Also, people in the field showed the ability to make an effort to achieve success (recovery) even when plagued by problems or adversity (resilience). This paper introduces a model for explaining the difference between conventional and new safety concepts. As this model requires the analysis of success cases, this paper focuses on incidents within the Fukushima Accident and analyzes two incidents that can be considered successes based on Resilience Engineering methodology. Based on this analysis, we attempt to structuralize the relationship between the four core capabilities of Resilience Engineering (Learning, Responding, Monitoring, and Anticipating) and complementary traits in order to utilize Resilience Engineering in real-world situations.

口頭

Safety-IIの実現に向けたレジリエンスエンジニアリングの導入,6; Attitude向上を目指した福島事故遺産の保存に関する研究

大場 恭子; 吉澤 厚文*; 北村 正晴*

no journal, , 

技術が進歩する中、より高い安全を目指し、さまざまな対策を取ることは技術を担う者の責務であり、そうした努力の結果、事故やトラブルの規模や頻度は、減少傾向ある。しかしながら、事故・トラブルはゼロにすることは困難であり、また同時に現状の安全に安住し、努力を怠ったならば、たちまち現在の安全状態が崩れることは容易に推測できる。前報では、乗客および乗員の安全を日々意識せざるをえない運輸業界が、安全向上策の一貫として行っている事故・トラブル事例を活用した使命感や危機意識維持の施策のひとつである事故展示館調査結果を報告した。その知見を受けて本報告では、原子力産業における福島事故以前の事故・トラブルの活用調査結果および、危機意識の維持(慢心への警鐘)、安全への責任の再認識、使命感醸成等にフォーカスした原子力のより高い安全に向けた福島事故遺産の活用方法について検討する。

口頭

技術者倫理における事例学習の改善; 福島第一原子力発電所事故事例の効果的な利用について

大場 恭子; 吉澤 厚文*; 北村 正晴*

no journal, , 

本研究は、技術者倫理教育において重要な位置を占める事例学習に焦点を当て、事例学習の現状について検討した。また、その結果を踏まえ、受講者が、近い将来技術者となる自らの責任について自覚し、より高い技術者倫理能力の向上意欲を継続させることにつながる事例学習の在り方を、東京電力福島第一原子力発電所の事故(以下、「福島事故」)の事例を用いて検討した。

口頭

福島第一原子力発電所事故をふまえた組織レジリエンスの向上,4; Safety-IIを実現するAttitude醸成の検討

大場 恭子; 吉澤 厚文*; 北村 正晴*

no journal, , 

レジリエンスエンジニアリングの概念と指針を参照しつつ福島事故現場の行為の総体に注目し、その背景要因を整理・検討した。さらに背景要素のひとつであるAttitudeに焦点を絞って、東海第二発電所および事故前の福島第一原子力発電所の事例を調査した。その結果を通じて、Safety-IIの概念の重要性を実証できた。また、より高い安全を目指す組織は、組織構成員およびその周辺にSafety-IIの概念の浸透、ならびに、レジリエンスエンジニアリングの4能力の発揮を生むAttitudeを醸成する施策を導入する必要性を明らかにできた。

口頭

福島第一原子力発電所事故をふまえた組織レジリエンスの向上,3; 時間フローResponding構造モデルによる5号機の事例分析と評価

吉澤 厚文*; 國頭 晋*; 大場 恭子; 北村 正晴*

no journal, , 

2011年3月11日に発生した東日本大震災により、15:40全交流電源喪失となった福島第一原子力発電所5号機は、9日後の同20日14:30冷温停止を達成した。本稿では、この5号機の冷温停止までの過程を、現場で事故対応をした人々の行動に着目して振り返りを行った。具体的には、レジリエンスエンジニアリング手法を参照し、そのコア能力の一つであるRespondingが5号機の冷温停止までの過程のなかでどのように発揮されていたのかを分析し、冷温停止を可能とした重要項目の抽出を試みたものである。

口頭

Safety-IIの観点を踏まえた福島事故からの教訓抽出について; 事故対応におけるリスクと人の役割

大場 恭子; 吉澤 厚文*; 北村 正晴*

no journal, , 

福島事故により、リスク除去型のSafety-Iの概念に基づいた安全対策では十分とはいえないことは明白となった。しかし、リスクを除去してもなお残るリスクが顕在化したときにも、速やかに回復することをも目指したSafety-IIの必要性は理解されているものの、その後になされているさまざまな対策は、Safety-Iの概念に基づいており、その領域を出ていないものが多い。本稿では、近年注目を浴びているレジリエンスエンジニアリングとそこで目指すべき安全概念とされるSafety-IIについて改めて紹介するとともに、日本の原子力界における安全の概念の変遷とこれからのあるべき方向性を示しながら、そこで検討すべき具体的事項について述べた。

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