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山本 智彦; 松原 慎一郎*; 原田 英典*; Saunier, P.*; Martin, L.*; Gentet, D.*; Dirat, J.-F.*; Collignon, C.*
Nuclear Engineering and Design, 383, p.111406_1 - 111406_14, 2021/11
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)2014年から実施している日仏ASTRID協力の一環として、日仏で炉心耐震評価を実施している。本研究では、日仏双方のシミュレーションツールを使用してASTRID炉心を対象とした地震時における炉心構成要素の水平挙動を評価した。評価の結果、日仏双方の結果がよく一致することを確認した。
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O
?Tang, T. L.*; 上坂 友洋*; 川瀬 頌一郎; Beaumel, D.*; 堂園 昌伯*; 藤井 俊彦*; 福田 直樹*; 福永 拓*; Galindo-Uribarri, A.*; Hwang, S. H.*; et al.
Physical Review Letters, 124(21), p.212502_1 - 212502_6, 2020/05
被引用回数：13 パーセンタイル：75.1(Physics, Multidisciplinary)中性子過剰核Fの構造が(
)反応で調査した。
軌道の分光学的因子は1.0
0.3と大きいが、一方で残留核であるOが基底状態である割合は約35%,励起状態は約0.65%であることが明らかになった。この結果は、Fのコア核Oは基底状態とは大きく異なり、Oの
軌道に陽子がひとつ加わることでOとFの中性子軌道が相当に変化していると推測される。これは酸素同位体ドリップライン異常のメカニズムである可能性がある。
山本 智彦; 松原 慎一郎*; 原田 英典*; Saunier, P.*; Martin, L.*; Gentet, D.*; Dirat, J.-F.*; Collignon, C.*
Proceedings of 2019 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2019) (Internet), 8 Pages, 2019/05
2014年から実施している日仏ASTRID協力の一環として、日仏で炉心耐震評価を実施している。本研究では、日仏双方のシミュレーションツールを使用してASTRID炉心を対象とした地震時における炉心構成要素の水平挙動を評価した。評価の結果、日仏双方の結果がよく一致することを確認した。
松永 尚子*; 松原 慎一郎*; 加藤 篤志; 山野 秀将; D
derlein, C.*; Guillemin, E.*; Hirn, J.*
Proceedings of 27th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-27) (Internet), 8 Pages, 2019/05
本論文では、日仏の協力のもとに行われているフランスのナトリウム冷却高速炉(ASTRID)開発プログラムに対する、受動的炉停止機構として設置されるキュリー点電磁石(CPEM)の設計について述べる。CPEMの妥当性を確認するために、日本における自己作動型炉停止機構(SASS)に関する過去の一連の総合試験に基づき、CPEMの認定プログラムが開発される。本論文の主な成果は、設計要求を満たす高温ガス中の保持力試験の結果である。また、数値磁界解析の結果は、保持力試験と同様の傾向を示した。
山本 智彦; 岩崎 晃久*; 川村 一輝*; 松原 慎一郎*; 原田 英典*
Proceedings of 2018 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2018), 8 Pages, 2018/07
高速炉の炉心支持構造、炉心構成要素を適切に設計するためには、地震時における炉心群振動挙動を把握する必要がある。高速炉の地震時における炉心群振動挙動を把握するため、炉心の流体構造連成、鉛直方向変位(跳び上がり)を含めた地震時炉心の3次元群振動挙動を評価するための炉心耐震解析手法の開発を進めている。炉心構成要素を模擬した37体の1/1.5縮尺集合体を用いて六角配列の群体系振動試験を実施した。振動試験で得られたデータを基に、強加振条件に対応するために新たに組み込んだ解析評価モデルの比較検証を実施した。
加藤 優*; 武藤 毬佳*; 松原 直啓*; 上村 洋平*; 脇坂 祐輝*; 米内 翼*; 松村 大樹; 石原 知子*; 徳島 高*; 野呂 真一郎*; et al.
ACS Applied Energy Materials (Internet), 1(5), p.2358 - 2364, 2018/05
被引用回数：9 パーセンタイル：39.09(Chemistry, Physical)Multinuclear metal active sites are widely used as catalytic reaction centers in metalloenzymes and generally show high catalytic activity. The oxygen reduction reaction (ORR) is an important reaction not only in oxygenic respiration but also in future energy generation devices such as polymer electrolyte fuel cells and metal-air batteries. Incorporation of multinuclear metal active sites in conductive materials such as carbon will allow us to develop highly active electrocatalysts like metalloenzymes. Herein, we report a copper-based ORR electrocatalyst with multinuclear copper active sites in nitrogen-doped graphene. Electrochemical measurements revealed that the obtained electrocatalyst showed the highest electrocatalytic activity for the ORR in the Cu-based electrocatalysts in neutral aqueous solution. In situ X-ray absorption spectroscopy revealed the incorporation of multinuclear copper sites.
山本 智彦; 北村 誠司; 岩崎 晃久*; 松原 慎一郎*; 岡村 茂樹*
Proceedings of 2017 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2017) (CD-ROM), 10 Pages, 2017/07
高速炉の地震時における炉心群振動挙動を把握するため、炉心の流体構造連成、鉛直方向変位(跳び上がり)を含めた地震時炉心の3次元群振動挙動を評価するための炉心耐震解析手法を構築した。また、実寸大単体、1/1.5縮尺群体系、1/1.5縮尺列体系、1/2.5縮尺多数体系と、段階的に検証データを取得するための振動試験を実施し、開発した3次元炉心群振動解析コード(REVIAN-3D)の比較検証を実施した。本論文は、実寸大単体試験の結果及びこの試験結果を用いた炉心耐震解析手法の検証結果をまとめたものである。高速炉炉心は、下部支持板に自立した数百の炉心構成要素で構成されており、それぞれは微小な隙間を持って流体中に配置されている。炉心構成要素は熱伸びとスウェリングの影響を回避するため、鉛直方向変位を拘束するための支持を持っていない。近年、日本では想定される地震動が大きくなり、鉛直方向の地震動が重力加速度を超えることで、炉心構成要素の鉛直方向変位(跳び上がり)と水平方向変位を同時に考慮する必要が生じた。この3次元振動挙動は、周囲冷却材からの流体力や周囲構造物との干渉の影響を受ける。
Garcia Rodriguez, D.; 松原 慎一郎
Proceedings of 22nd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-22) (DVD-ROM), 9 Pages, 2014/07
もんじゅ高速増殖炉の炉心支持取付台周辺のき裂の構造的信頼性についてFEAを用いて解析する。解析に用いる3Dシェルモデルは3Dソリッドモデルを用いた炉心支持取付台挙動の解析結果を用いて定める。初めに、弾塑性静的解析において、通常運転状況の下で、全体構造物が炉心支持取付け部すべてを失っても耐えることができることを示す。次に、地震荷重を推定する2倍弾性勾配法は、全周の50%以上のき裂を表現することを保証できることを示す。
大島 武; 佐藤 真一郎; 今泉 充*; 中村 徹哉*; 菅谷 武芳*; 松原 浩司*; 仁木 栄*
Solar Energy Materials and Solar Cells, 108, p.263 - 268, 2013/01
被引用回数：12 パーセンタイル：48.51(Energy & Fuels)量子ドット(QD)太陽電池の宇宙応用の可能性を調べるため、In
Ga
As QD層を50層有するGaAs太陽電池に1MeV電子線を1
10
/cm
照射した。照射後、短絡電流I
,開放電圧V
及び最大電力P
は、それぞれ、初期値の80, 90及び55%まで減少した。一方、無QDのGaAs太陽電池は、それらの値は、それぞれ、95, 80及び63%まで低下した。QD太陽電池のIが無QDに比べ大きく劣化した理由は、QD太陽電池の光吸収層が1.1
mと無QD太陽電池の660nmに比べ厚く、そのため、発生する照射欠陥が特性劣化に及ぼす影響が大きくなったためと考えられる。一方、光吸収層長に直接影響しないVは、QD太陽電池の方が無QDに比べ劣化が小さく、QDの優れた耐放射線性が示唆された。さらに、照射後の特性回復をAM0光照射下で室温にて調べたところ、両太陽電池ともに特性の回復現象が観測された。QDの有無にかかわらず回復が観察されたことからQD特有の現象ではなく、GaAsのようなIII-V族半導体で報告されている光注入による劣化特性の回復であると考えられる。
北村 誠司; 澤 直樹*; 岩崎 晃久*; 門出 匡胤*; 松原 慎一郎*; 岡村 茂樹*
no journal, ,
地震時における高速増殖炉の炉心の3次元応答挙動を評価する手法の開発を進めている。本報では、開発計画の全体概要及び集合体試験体の衝突特性を調べるための要素試験について述べる。
松原 慎一郎*; 澤 直樹*; 岩崎 晃久*; 門出 匡胤*; 岡村 茂樹*; 北村 誠司
no journal, ,
高速増殖炉の実用化研究開発において、想定地震動での炉心構成要素の3次元群振動を考慮した、炉心の耐震性評価技術の開発を実施している。本件では、燃料集合体を模擬した実寸試験体の単体振動試験を実施し3次元振動挙動を把握した。また、開発中の解析評価法の検証のための解析を実施し、計算モデルの妥当性を確認した。
岩崎 晃久*; 澤 直樹*; 門出 匡胤*; 松原 慎一郎*; 岡村 茂樹*; 北村 誠司
no journal, ,
高速増殖炉の実用化研究開発において、想定地震動での炉心構成要素の3次元群振動を考慮した、炉心の耐震性評価技術の開発を実施している。本件では、燃料集合体を模擬した1/1.5縮尺試験体の群体系振動試験を実施し、3次元振動挙動を把握した。また、3次元挙動に対する群体系特有の事象(流体構造連成,炉心支持板との連成挙動)の影響を確認した。
門出 匡胤*; 澤 直樹*; 岩崎 晃久*; 松原 慎一郎*; 岡村 茂樹*; 北村 誠司
no journal, ,
高速増殖炉の実用化研究開発において、想定地震動での炉心構成要素の3次元群振動を考慮した、炉心の耐震性評価技術の開発を実施している。本発表では、燃料集合体を模擬した37体の1/1.5縮尺試験体を用いて、炉心槽内部の液体との流体構造連成振動の影響を検討するために実施した耐震試験と解析結果を比較することにより、解析評価手法の妥当性を確認した。
大島 武; 佐藤 真一郎; 今泉 充*; 中村 徹哉*; 菅谷 武芳*; 松原 浩司*; 仁木 栄*
no journal, ,
The radiation degradation of the electrical characteristics of GaAs solar cells which have PiN structures with 50 self-organized InGaAs QD layers and the recovery of their degraded characteristics at room temperature (RT) were investigated, using the in-situ measurement method. The value of open circuit voltage (V
) for the InGaAs 50 QD solar cell remains 90% of the initial value after 1MeV electron irradiation at 110/cm, and this value is larger than that for the GaAs solar cell with non QD layers. On the other hand, the values of short circuit current (I
) and maximum power (P
) for the 50 QD solar cells decrease to approximately 80 and 60% of the initial value after the electron irradiation, respectively. The degradation of I and P for the GaAs solar cells with non QD layers is smaller than those for the 50 QD solar cells. After the irradiation, the annealing behavior of the electrical characteristics for the solar cells was investigated under AM 0 at room temperature. As a result, the recovery of P for both solar cells is observed, and the non QD GaAs solar cell shows relatively large recovery compared to the 50 QD solar cell.
中村 徹哉*; 住田 泰史*; 今泉 充*; 菅谷 武芳*; 松原 浩司*; 仁木 栄*; 望月 透*; 武田 明紘*; 岡野 好伸*; 佐藤 真一郎; et al.
no journal, ,
量子ドット太陽電池の宇宙応用の可能性を検討するためにInGaAs量子ドット層を含むGaAs太陽電池の放射線劣化挙動を調べた。InGaAsドット層を50層含むGaAs太陽電池及び比較のためのドット層の無いGaAs太陽電池を分子線エピタキシー(MBE)法を用いて作製した。それら太陽電池に室温にて150keV陽子線を照射し、光照射下及び暗状態での電気特性の劣化を調べた。その結果、ドット有りの太陽電池は、無しの太陽電池に比べて短絡電流は低下が大きく、逆に開放電圧は低下が少ないことが見出された。加えて、電流(I)-電圧(V)曲線を調べたところ、ドット有り太陽電池はドット無し太陽電池に比べフィルファクター(FF)の劣化が大きいことが判明した。暗状態でのI-V測定特性に関しては、ドット有りもドット無し太陽電池も同程度の劣化であったことから、FFの低下は太陽電池のダイオード特性の劣化に起因するものではなく、少数キャリアの拡散長やといった発電特性に起因すると考えられる。
大島 武; 中村 徹哉*; 菅谷 武芳*; 住田 泰史*; 今泉 充*; 佐藤 真一郎; 松原 浩司*; 仁木 栄*; 望月 透*; 武田 明紘*; et al.
no journal, ,
In this study, GaAs PiN solar cells of which i-layer contains or does not contain In
As QD layers are fabricated. The degradation behaviors for the QD solar cells due to proton irradiation are compared to that for the non QD solar cells using an in-situ measurement technique. The maximum power for QD (50 layers) and non-QD GaAs solar cells decreased with increasing fluence of protons with an energy of 150 keV. No significant difference in the degradation behavior between QD and non-QD solar cells is observed. This can be concluded that QD solar cells have an enough potential for space applications because the initial efficiency for QD solar cells is expected to be higher than non-QD solar cells. In addition, annealing of the degraded characteristics of both the QD and the non-QD solar cells was observed under AM0 illumination even at RT.
大島 武; 中村 徹哉*; 住田 泰史*; 今泉 充*; 佐藤 真一郎; 菅谷 武芳*; 松原 浩司*; 仁木 栄*; 望月 透*; 岡野 好伸*
no journal, ,
Introduction of highly-stacked well-aligned Quantum Dots (QDs) layers into solar cells are expected to realize their extremely high conversion efficiency. In this study, the current induced in QD solar cells by 1 MeV electron irradiation was evaluated to investigate their degradation response. The samples used in this study were GaAs PiN solar cells with InGaAs QD layers by molecular beam epitaxy (MBE). For comparison, GaAs PiN solar cells with an i-layer were fabricated under the same process without the fabrication of the QD layers. The QD and non QD solar cells were irradiated with 1MeV electrons and their electron-induced currents were measured at applied bias between -300 and 200 mV. As a result, QD solar cells showed applied bias dependence of electron-induced current, and the value of electron-induced current increased with increasing reverse bias. Also, with increasing electron fluence, the electron-induced current decreased. This can be interpreted in terms of a decrease in carrier lifetime due to radiation induced defects. The applied bias dependence for QD solar cells became larger with increasing electron fluence. On the other hand, non QD solar cells did not show the applied bias dependence of electron-induced current before and after irradiation. These results suggest that carriers generated in QD solar cells by electrons recombine in QD layer when the electric field is not high enough.
佐藤 真一郎; 大島 武; 中村 徹哉*; 今泉 充*; 菅谷 武芳*; 松原 浩司*; 仁木 栄*; 武田 明紘*; 岡野 好伸*
no journal, ,
III-V族半導体量子ドットは次世代太陽電池の超高効率化技術として期待されていることから、宇宙環境での利用を想定した場合、放射線暴露による影響を明らかにする必要がある。そこで今回、インジウムガリウム砒素(InGaAs)の量子ドット層を50層含むPiN型ガリウム砒素(GaAs)太陽電池と量子ドット層を含まない比較用GaAs太陽電池に、150keVおよび3MeV陽子線を照射し、発電特性の変化を調べた。その結果、低照射量では量子ドット太陽電池の方が比較用GaAs太陽電池よりも劣化がやや小さかったが、照射量の増加と共に急激な劣化が生じることが分かった。これは陽子線のエネルギーによらず生じたため、量子ドット太陽電池に特有の現象であると考えられる。
松原 慎一郎*; 今岡 健悟*; 碇本 岩男*; 小川 伸太*; 衛藤 将生*; 川崎 信史
no journal, ,
高速増殖炉の炉心槽内に設置された炉心構成要素には、定格出力時の照射変形(スエリング, 照射クリープ)等により、燃料交換時においても残留変形が生じている。その変形による摩擦力を考慮した炉心構成要素の挿入・引抜き性について検討した結果の概要を紹介する。
岩崎 晃久*; 澤 直樹*; 松原 慎一郎*; 北村 誠司; 岡村 茂樹*
no journal, ,
高速炉の炉心は数百本もの炉心構成要素で構成されている。炉心構成要素は六角柱の梁形状であり、下部の炉心支持板に差し込まれて自立している。また、隣接する炉心構成要素は小さいギャップを有して六角配列で冷却材中に配置されている。炉心構成要素は、熱膨張やスウェリングの影響を回避するため、鉛直方向には固定されていない。近年、日本では、想定される地震動が大きくなり、鉛直方向の地震動が重力加速度を超えることで、炉心構成要素の鉛直方向変位(跳び上がり)と水平方向変位を同時に考慮する必要が生じた。この3次元振動挙動は、周囲冷却材からの流体力や周囲構造物との干渉の影響を受ける。本研究では、実寸大の試験体を用いて単体振動試験を行い、炉心構成要素の3次元振動挙動の基本的な特徴を確認した。また、鉛直方向変位を抑制する構造(ダッシュポット構造)を考案し、その効果を確認した。試験の結果、雰囲気(空気中, 水中, 流水中)、パッド部隙間、加振方向、加振波形やダッシュポット構造が炉心構成要素の振動挙動に与える影響について確認した。雰囲気については、冷却材の流れを模擬した流水中では上向き流体力が作用するため、気中・水中より鉛直方向変位は大きくなった。パッド部隙間については、隙間が大きいほど水平変位による干渉効果が強くなり、鉛直方向変位を低減させた。また、ダッシュポット構造については、鉛直方向変位を低減する構造として適していることが確認できた。
