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大島 宏之; 森下 正樹*; 相澤 康介; 安藤 勝訓; 芦田 貴志; 近澤 佳隆; 堂田 哲広; 江沼 康弘; 江連 俊樹; 深野 義隆; et al.
Sodium-cooled Fast Reactors; JSME Series in Thermal and Nuclear Power Generation, Vol.3, 631 Pages, 2022/07
ナトリウム冷却高速炉(SFR: Sodium-cooled Fast Reactor)の歴史や、利点、課題を踏まえた安全性、設計、運用、メンテナンスなどについて解説する。AIを利用した設計手法など、SFRの実用化に向けた設計や研究開発についても述べる。
山田 一夫*; 丸山 一平*; 芳賀 和子*; 五十嵐 豪*; 粟飯原 はるか; 富田 さゆり*; Kiran, R.*; 大澤 紀久*; 柴田 淳広; 渋谷 和俊*; et al.
Proceedings of International Waste Management Symposia 2021 (WM2021) (CD-ROM), 10 Pages, 2021/03
To properly decommission the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant, the contamination levels and mechanisms for the concrete structures must be assessed. In this review, we outline the results of this study and present the objectives of a future study called "Quantitative Evaluation of Contamination in Reinforced Concrete Members of Fukushima Daiichi NPP Buildings Considering the Actual Environment Histories for Legitimate Treatments", which will run from October 2020 to March 2023. The experimental results from the first project indicate that concrete carbonation, Ca leaching, and drying conditions affected the adsorption of Cs and Sr and their penetration depths. Additionally, the studies showed that 
-nuclides precipitated on the surface of the samples because of the high pH of concrete. A reaction transfer model was developed to further assess the adsorption characteristics of Cs and Sr in carbonated cement paste and concrete aggregates. The model used real concrete characteristics from the FDNPP materials and historical boundary conditions at the site, including radionuclide concentrations and penetration profiles within the turbine pit wall. The water suction by dried concrete was evaluated with the consideration of the structure change of cement hydrates by X-ray CR and 
H-NMR relaxometry. In the new project, the studies will also include concrete cracks for more realistic contamination estimations.
岩澤 譲; 杉山 智之; 丸山 結; 金子 暁子*; 阿部 豊*
Proceedings of 27th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-27) (Internet), 6 Pages, 2019/05
For evaluation of the debris coolability, agglomeration, which is merging of melt particles with the others and formation of massive debris, is critical in the severe accidents in light water reactors. We carried out small-scale experiments of agglomerated debris formation using metallic melt to establish a data base for modelling and validation. Molten metal of low melting point was ejected into a test section filled with water though a nozzle. A high-speed video camera recorded images of settlement of the melt particles generated form a melt jet onto a plate located in the test section. After the melt injection, we collected the debris and investigated detailed shapes of the debris. Based on the results, we assessed the feasibility of the experiments of agglomeration using the metallic melt.
川北 至信; 菊地 龍弥*; 稲村 泰弘; 田原 周太*; 丸山 健二*; 花島 隆泰*; 中村 充孝; 鬼柳 亮嗣; 山内 康弘*; 千葉 薫*; et al.
Physica B; Condensed Matter, 551, p.291 - 296, 2018/12
被引用回数：11 パーセンタイル：48.06(Physics, Condensed Matter)単元素液体金属の中には、その静的構造が剛体球充填モデルでは全く表せない、複雑な構造を有する物質がある。液体ビスマスは、構造因子のメインピークの高波数側に非対称な肩構造を有する。二体分布関数の第一ピークと第二ピークの距離の比が1:2で、一次元的に配列しているような奇妙な値を示すとともに、第一ピークの長距離側に明確な肩構造を有する。二種類の直径の異なる剛体球からなるモデルでは、構造因子の肩構造が生じることから、こうした単元素液体金属の複雑性の起源として、短時間だけ生じる共有結合や、金属イオンを遮蔽する電子が有効二体間ポテンシャルに作り出す振動(フリーデル振動)など、まったく物理的描像が異なる仮説がいくつかなされている。そこで我々は液体ビスマスの中性子準弾性散乱を、J-PARCのMLFに設置された冷中性子ディスクチョッパー分光器を用いて測定し、液体ダイナミクスを動的相関関数から調べた。その結果、二体分布関数の第一ピークの肩構造の緩和時間が、第一ピークや第二ピークなどその他の主要構造に比べて著しく長いことが分かった。
阿部 雄太; 中桐 俊男; 綿谷 聡*; 丸山 信一郎*
JAEA-Technology 2017-023, 46 Pages, 2017/10
JAEA-Technology-2017-023.pdf:8.01MB
本件は、廃炉国際共同研究センター(Collaborative Laboratories for Advanced Decommissioning Science: CLADS)燃料溶融挙動解析グループにて平成27年度に実施した「プラズマトーチによる模擬燃料集合体加熱試験(Phase II)」で用いた試験体について実施したAbrasive Water Jet (AWJ)切断作業に関する報告である。模擬燃料集合体は、外周のるつぼ及び模擬燃料にジルコニア、制御ブレード及びステンレス、そして被覆管及びャンネルボックスにジルカロイ(Zr)を利用している。したがって、プラズマトーチを用いて高温に加熱し物質移行した模擬燃料集合体に対して、材料分析を実施するためには、硬度及び靭性の異なる材料を一度に切断する必要がある。加えて、本試験体は、大型かつ、溶融物を保持するためエポキシ樹脂が充填されている。これらの影響を鑑みて、AWJ切断を選定した。以下の点を工夫することで、本試験体をAWJで切断することができた。ホウ化物の溶融部分のように1回(ワンパス)で切断できない場合は、アップカットとダウンカットを繰り返す往復運動により切断を行った。切断が困難な箇所には、Abrasive Injection Jet(従来工法AIJ)方式より切断能力が高いAbrasive Suspension Jet(ASJ)方式を用いた。本作業を通じて、プラズマトーチを用いた模擬燃料集合体加熱試験における切断方法が確立できた。なお、切断作業では、AWJの先端で切断能力を失うと送り方向と反対に噴流が逃げる際に生じる湾曲した切断面が試験体中央部で確認できた。その結果を元に、切断面の荒さや切断時間の短縮のための課題の抽出を行った。
端 邦樹; 城戸 健太朗; 西山 裕孝; 丸山 結
NEA/CSNI/R(2016)5 (Internet), p.196 - 203, 2016/05
Model calculations of radiolysis of seawater with iodide were carried out to predict effects of seawater constituents on iodine chemistry at the time of a severe accident. Through the calculations based on 
-radiolysis of solutions at ambient temperature, it was found that the production of molecular iodine (I
) was promoted by the addition of seawater constituents. Especially, Br
and HCO
had a large impact on its production. The production yields of radiolytic species were affected by the addition of I as well. It was also shown that the pH of seawater is an important parameter to determine radiolytic conditions of iodine. These results imply the potential that the injection of seawater has significant impact on iodine source term.
城戸 健太朗; 端 邦樹; 丸山 結; 西山 裕孝; 星 陽崇*
NEA/CSNI/R(2016)5 (Internet), p.204 - 212, 2016/05
Seawater injection into the degraded core is one of the measures of accident management as it has been performed at Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. The constituents of seawater deeply relates to the iodine chemistry in the water pool of the suppression chamber, which indicates that it is important to assess their effect on the source term in a severe accident. In the present study, by employing a four-component seawater (SW) model we try to simulate the I
molecules yielding in aqueous solution as the function of time, based on several datasets about chemical reaction kinetics and to evaluate its fraction of the initial inventory released from the solution to gas phase. The amount of I molecule in gas phase was in proportion as the SW mixing ratio. The combination of bromide and hydrogen-carbonate anions considerably contributes to the behavior of the history of producing I gas. The oxygen molecules solved from air drastically reduced yielding I gas by catalytically consuming hydroxyl radicals, while the I gas increased by the carbon dioxide gas contained in air. The effects of SW and carbon dioxide gas are recommended to be considered in the quantitative discussion about I gas released from aqueous solution.
with 
under high salt conditions using the ion beam mutation breeding丸山 雄大*; 武田 喜代子*; 友岡 憲彦*; 佐藤 勝也; 大野 豊; 横山 正*
JAEA-Review 2015-022, JAEA Takasaki Annual Report 2014, P. 99, 2016/02
is one of wild legumes, which called as Hamaazuki, are distributed at the vicinity of the coast from tropical to sub-tropical regions and have high salt tolerance among terrestrial plants. 
can grow at 400 mM NaCl condition. Furthermore, the root nodules on have a symbiotic relationship with rhizobia that related to the genus having high stress tolerance (500 mM NaCl, 45 
C, pH 10.5). Above both symbiotic partners showed extremely high salt tolerance, however, cannot develop root nodules with at over 80 mM NaCl conditions. To improve symbiotic performance of with under high salt conditions, bacterial cells were irradiated by carbon ion-beam at TIARA. However, so far, we could not obtain promising mutants having good symbiotic performance with Vigna marina under high salt conditions, yet.
C level structure by -ray spectroscopy細見 健二; Ma, Y.*; 味村 周平*; 青木 香苗*; 大樂 誠司*; Fu, Y.*; 藤岡 宏之*; 二ツ川 健太*; 井元 済*; 垣口 豊*; et al.
Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2015(8), p.081D01_1 - 081D01_8, 2015/08
被引用回数：14 パーセンタイル：66.59(Physics, Multidisciplinary)線分光によってCハイパー核のレベル構造を精密に測定した。ゲルマニウム検出器群Hyperball2を用いて、
C
反応からの4本の線遷移を同定することに成功した。基底状態スピン二重項
のエネルギー間隔は直接遷移
線により、
(stat)
(syst)keVと測定された。また、励起準位である
と
について、それぞれ、
, keVと
, keVと励起エネルギーを決定した。これらの測定されたCの励起エネルギーは反応分光による
ハイパー核の実験研究において決定的な基準となる。
米谷 佳晃*; 丸山 豊*; 平田 文男*; 河野 秀俊
Journal of Chemical Physics, 128(18), p.185102_1 - 185102_9, 2008/05
被引用回数：20 パーセンタイル：58.07(Chemistry, Physical)Although high-resolution, crystal structure analyses have given us a view of tightly bound water molecules on their surface, the structural data is still insufficient to capture the detailed configurations of water molecules around the surface of these biomolecules. Thanks to the invention of various computational algorithms, computer simulations can now provide an atomic view of hydration. Here we describe the apparent patterns of DNA hydration calculated using two different computational methods, MD simulation and 3D-RISM theory. This rigorous comparison showed that MD and 3D-RISM provide essentially similar hydration patterns when there is sufficient sampling time for MD and a sufficient number of conformations to describe molecular flexibility for 3D-RISM. This suggests that these two computational methods can be used to complement one another when evaluating the reliability of calculated hydration patterns.
大野 富生*; Subekti, M.*; 丸山 裕太*; 鍋島 邦彦; 工藤 和彦*
第13回インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集, p.212 - 217, 2003/12
本研究では、ニューラルネットワークモデルの一つである多層パーセプトロンを用いて原子力プラントのシミュレーション方法について述べる。ニューラルネットワークの主な特徴は学習による高速な処理でモデルを得ることが可能である。さらに、入力に「時間同期信号」と「進展同期信号」を加えることにより、いろいろな大きさや進展速度を持つ異常事象にも対応することができる。PWRシミュレータで作成した幾つかのサンプルデータを学習させることによって、学習以外の進展速度を持つ異常、特に外挿にも適用できることが明らかになった。
宮本 喜晟; 日野 竜太郎; 稲垣 嘉之; 高瀬 和之; 井岡 郁夫; 高田 昌二; 鈴木 邦彦; 國富 一彦; 丸山 創; 近藤 康雄
JAERI 1333, 196 Pages, 1995/03
HENDELは、現在建設中のHTTRの燃料体、炉床部等の実規模モデルによる実証試験を高温高圧のヘリウムガス条件下で行うために建設された大型研究施設である。HENDELのT
試験部では、燃料棒及び燃料体の伝熱流動特性を明らかにして炉心熱設計式を取得するとともに、流路閉塞事故時等における燃料体の安全性データを蓄積し、実機雰囲気を模擬した条件下で制御棒駆動装置の作動信頼性の確認などを行った。T試験部では、固定反射体間の冷却材漏えい試験、炉床部の伝熱特性試験、冷却材の混合特性試験、炉床部の熱過渡挙動試験、高温二重配管の断熱特性試験などにより、炉内構造物の特性・性能データを取得・蓄積し、同構造物の構造健全性を確証した。これらの実証試験の成果は、HTTRの詳細設計、安全審査及び設工認に活用され、初期の目的を十分達成することができた。本報告書は、今まで得られた成果を取りまとめたものである。
)多チャンネル試験結果,III; 高温試験結果日野 竜太郎; 高瀬 和之; 丸山 創; 宮本 喜晟
JAERI-M 90-033, 37 Pages, 1990/03
大型ヘリウムガスループ(HENDEL)の燃料体スタック実証試験部(T)では、12本の電気加熱方式の模擬燃料棒を挿荷した燃料体1カラムの実寸大模型「多チャンネル試験装置」を用いて、ヘリウムガスを1000Cまで加熱する高温試験を行なった。本報は、模擬燃料体カラム内の発熱分布を均一にした場合と、傾斜状に変化させて実機燃料体カラム内の発熱分布を模擬した場合の高温試験結果についてまとめたものである。12本の模擬燃料棒の発熱量を均一にした試験では、ヘリウムガスはほぼ一様に配分されること、熱放射による伝熱量は燃料棒表面温度とともに増大して層流域では20%以上に達し、熱伝達率の平均的特性は従来の試験結果とよく一致した。また、傾斜出力試験では、3次元温度分布解析によりブロック水平断面内の温度差はかなり小さいことが分かった。
)1チャンネル試験装置の試験結果,第2報; 高温試験結果日野 竜太郎; 高瀬 和之; 丸山 創; 宮本 喜晟
JAERI-M 90-032, 46 Pages, 1990/03
HTTR用燃料体の熱設計および安全性の評価に寄与するため、HENDELの燃料体スタック実証試験部(T)では、燃料チャンネルの実寸大模型「1チャンネル試験装置」に電気加熱方式の模擬燃料棒を装荷して、ヘリウムガスを1000Cまで加熱する高温試験を行なった。本報は、軸方向に一様な発熱分布の模擬燃料棒と軸方向に発熱分布を有する模擬燃料棒を用いて、ヘリウムガスを1000Cまで昇温させたときの燃料冷却チャンネルの伝熱流動特性についてまとめたものである。圧力損失については、本試験結果とこれまでの試験結果を合わせて、摩擦損失係数の整理式を得た。また、本試験で得られた燃料棒の熱伝達率は、ヘリウムガスを750Cまで加熱したときの中温試験結果と良く一致し、軸方向の発熱分布の違いによる熱伝達率の差はほとんどみられなかった。
)多チャンネル試験結果,II; 不均一発熱試験結果日野 竜太郎; 高瀬 和之; 丸山 創; 宮本 喜晟
JAERI-M 90-017, 58 Pages, 1990/02
高温工学試験研究炉用燃料体の熱設計および安全性の評価に寄与するため、大型ヘリウムガスループ(HENDEL)の燃料体スタック実証試験部(T)では、模擬燃料体カラム模型「多チャンネル試験装置」を用いて、ヘリウムガスを750Cまで加熱する中温試験を行った。本報は、模擬燃料体カラムに装荷した12本の模擬燃料棒の発熱量を不均一にした場合と、傾斜状に変化させて実機燃料体カラム内の発熱分布を模擬した場合の中温試験結果についてまとめたものである。本試験により、極端な発熱分布及び実機相当の発熱分布における流量配分特性、黒鉛ブロック内温度分布特性等が明らかとなった。
丸山 結; 阿部 豊; 三野 義孝*; 早田 邦久
JAERI-M 89-054, 142 Pages, 1989/05
軽水炉のシビアアクシデント時には、炉心構造物が粒子状になり圧力容器内にデブリベッドを形成する。デブリベッドからは崩壊熱の放出が続き、冷却が維持されない場合は事故の拡大を招くことになる。デブリベッドの冷却性を定量的に評価することは、シビアアクシデントの事故進展解析あるいは事故管理解析上、非常に重要な位置づけとなっており、原研も含め各国の機関で実験的研究が実施されている。シビアアクシデント時に形成されるデブリベッドの形状は複雑であることを考慮し、実験はできる限り幅広い実験範囲を網羅するよう進められている。本研究室ではこれまでに得られた実験結果を有効に利用し、今後の実験計画及び解析的研究に資することを目的に損傷炉心冷却挙動実験データベースを開発・整備した。本報告書はデータベースの概要、使用方法ならびに応用についてまとめたものである。
阿部 豊; 丸山 結; 三野 義孝*; 早田 邦久
JAERI-M 89-048, 58 Pages, 1989/05
TMI-2事故において見られたように、炉心冷却の低下により炉心が損傷するような事故が生じた場合、溶融した炉心と冷却材との相互作用により粒子状の推績物(デブリベット)が形成される可能性がある。このデブリベットは残留崩壊熱により発熱しており、万が一冷却が確保されなかった場合、再溶融から圧力容器の貫通に至る可能性がある。本報告書は、損傷炉心の冷却性を判定するための基準として、デブリベットがドライアウトする条件を予測するための解析手法を開発するとともに、国内外の実験データを用いて、作成した解析プログラムの性能評価を行った結果について報告するものである。
日野 竜太郎; 丸山 創; 高瀬 和之; 宮本 喜晟; 下村 寛昭
日本原子力学会誌, 31(4), p.470 - 476, 1989/04
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)高温ガス炉(VHTR)燃料体の熱設計および安全性の評価に寄与するため、大型ヘリウムガスループ(HENDEL)の燃料体スタック実証試験部(T)に12本の電気加熱方式の模擬燃料棒を挿荷した燃料体1カラムの実寸大模型「多チャンネル試験装置」を用いて、ヘリウムガスを1000Cまで加熱する高温試験を行った。本報は、模擬燃料体カラム内の発熱分布を均一にした場合と、傾斜状に変化させて実機燃料体カラム内の発熱分布を模擬した場合の高温試験結果について報告するものである。12本の模擬燃料棒の発熱量を均一にした試験では、ヘリウムガスはほぼ一様に配分されること、熱放射による伝熱量が相当に多いこと、模擬燃料棒の熱伝達率は既報の整理式とよく一致することが明らかとなった。また、燃料体カラム内の出力を傾斜させた試験結果をもとに燃料ブロック内温度分布の数値解析を行った。
丸山 結; 阿部 豊; 山野 憲洋; 早田 邦久
JAERI-M 88-157, 56 Pages, 1988/08
1979年米国TMI-2で発生した事故は炉心が大幅に損傷する事故、いわゆるシビアアクシデントであった。幸いにして事故は圧力容器内で収束し、環境中に放出されたFPはそれまでの予想をはるかに下回った。軽水炉のシビアアクシデント時には燃料集合体及びその他の炉心構造物の健全性が損なわれ、崩壊した炉心構造物が堆積し、デブリベッドを形成する。デブリベッドからは崩壊熱が放出され続けるので冷却可能な形状が保持されない場合には再溶融し、事故が拡大する恐れがある。そこで原研ではデブリベッドの冷却性と明らかにするための実験を行っている。本報はデブリベッドの冷却性に及ぼす粒子径、冷却水の供給形態の影響を明らかにするために実施した損傷炉心冷却性実験、対向二相流限界のデブリベッド形状への依存性を明らかにするためのフラッディング実験から得られた結果をまとめたものである。
高瀬 和之; 日野 竜太郎; 丸山 創; 宮本 喜晟
日本原子力学会誌, 30(6), p.518 - 525, 1988/06
被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Nuclear Science & Technology)高温工学試験研究炉(HTTR)で使用される燃料棒の冷却材流動時の動的挙動を調べるために、HTTR用燃料棒を模擬した黒鉛燃料棒を用いて、常温常圧の空気流による流体振動実験を行った。
