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論文

福島周辺における空間線量率の測定と評価,5; 福島周辺における空間線量率分布の特徴

三上 智; 松田 規宏; 安藤 真樹; 木名瀬 栄; 北野 光昭; 川瀬 啓一; 松元 愼一郎; 山本 英明; 斎藤 公明

Radioisotopes, 64(9), p.589 - 607, 2015/09

福島周辺における空間線量率や放射性核種沈着量の地域的分布及び経時変化の特徴について、様々な手法による大規模環境調査の解析結果に基づいて紹介する。また、除染モデル実証事業後の継続的な環境測定結果を基に、除染効果の継続性に関する議論を行う。さらに、土地利用状況ごとの環境半減期の解析結果、及びこれをベースにした空間線量率の将来予測の例について紹介する。

論文

Evaluation of SCCVII tumor cell survival in clamped and non-clamped solid tumors exposed to carbon-ion beams in comparison to X-rays

平山 亮一*; 鵜澤 玲子*; 高瀬 信宏*; 松本 孔貴*; 野口 実穂; 幸田 華奈*; 尾崎 匡邦*; 山下 慶*; Li, H.*; 加瀬 優紀*; et al.

Mutation Research; Genetic Toxicology And Environmental Mutagenesis, 756(1-2), p.146 - 151, 2013/08

 被引用回数:12 パーセンタイル:44.64(Biotechnology & Applied Microbiology)

The aim of this study was to measure the RBE (relative biological effectiveness) and OER (oxygen enhancement ratio) for survival of cells within implanted solid tumors following exposure to 290 MeV/nucleon carbon-ion beams or X-rays. Squamous cell carcinoma cells (SCCVII) were transplanted into the right hindlegs of syngeneic C3H male mice. Irradiation with either carbon-ion beams with a 6-cm spread-out Bragg peak (SOBP, at 46 and 80 keV/$$mu$$m) or X-rays was delivered to 5-mm or less diameter tumors. We defined three different oxygen statuses of the irradiated cells. Hypoxic and normoxic conditions in tumors were produced by clamping or not clamping the leg to avoid blood flow. The RBE values increased with increasing LET in SOBP beams. The OER values of carbon-ion irradiated samples were small in comparison to those of X-ray irradiated samples. However, no significant changes of the OER at proximal and distal positions within the SOBP carbon-ion beams were observed. To conclude, we found that the RBE values for cell survival increased with increasing LET and that the OER values changed little with increasing LET within the SOBP carbon-ion beams.

論文

Recent progress in the energy recovery linac project in Japan

坂中 章悟*; 明本 光生*; 青戸 智浩*; 荒川 大*; 浅岡 聖二*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; et al.

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.2338 - 2340, 2010/05

日本においてERL型放射光源を共同研究チームで提案している。電子銃,超伝導加速空洞などの要素技術開発を進めている。また、ERL技術の実証のためのコンパクトERLの建設も進めている。これら日本におけるERL技術開発の現状について報告する。

論文

J-PARCリニアック972MHz高周波デジタルフィードバック制御システム

小林 鉄也; 道園 真一郎*; Fang, Z.*; 松本 利広*; 鈴木 浩幸; 山口 誠哉*; 岡田 喜仁*

Proceedings of 6th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (CD-ROM), p.1068 - 1070, 2010/03

J-PARCリニアックでは972MHzのRFシステムによる400MeVエネルギーへの増強計画が進められている。その加速電界の安定性は振幅,位相それぞれ$$pm$$1%, $$pm$$1度以内が要求されている。デジタルFBの基本コンセプトは現在の324MHzのシステムと同じでコンパクトPCI筐体を用いる。大きな違いは、RF信号/クロック信号発生器(RF&CLKボード),ミキサー及びIQ変調器(IQ&Mixerボード)、そしてデジタル制御のアルゴリズムである。現在の324MHzの空洞に比べ、高い周波数により減衰時間が速くなるため、チョップドビーム負荷補償が大きな開発要素の一つである。この報告では972MHzデジタルフィードバックシステムの特徴や性能について、模擬空洞を用いた評価結果をまとめた。

論文

Digital feedback control for 972 MHz RF system of J-PARC linac

道園 真一郎*; Fang, Z.*; 松本 利広*; 山口 誠哉*; 小林 鉄也; 岡田 喜仁*

Proceedings of 2009 Particle Accelerator Conference (PAC '09) (DVD-ROM), p.2201 - 2203, 2009/05

J-PARCリニアックでは972MHzのRFシステムによる400MeVエネルギーへの増強の計画が進められている。その加速電界の安定性は振幅,位相それぞれ$$pm$$1%, $$pm$$1度以内が要求されている。デジタルLLRFの基本コンセプトは現在の324MHzのシステムと同じでコンパクトPCI筐体を用いる。大きな違いは、RF信号/クロック信号発生器(RF&CLKボード),ミキサー及びIQ変調器(IQ&mixerボード)、そしてデジタル制御のアルゴリズムである。現在の324MHzの空洞に比べ、高い周波数により減衰時間が速くなるため、チョップドビーム負荷補償が大きな開発要素の一つである。この報告では972MHzデジタルフィードバックシステムの特徴や性能について、模擬空洞を用いた評価結果をまとめた。

論文

デジタル低電力高周波系の開発

道園 真一郎*; 穴見 昌三*; 片桐 広明*; Fang, Z.*; 松本 利広*; 三浦 孝子*; 矢野 喜治*; 山口 誠哉*; 小林 鉄也

加速器, 5(2), p.127 - 136, 2008/07

低電力高周波(LLRF)制御をデジタルで処理する最大の利点の1つとして、その柔軟性があげられる。ここ10年くらいで加速器のLLRFシステムにデジタル処理系が加わってきたのは、携帯電話等のデジタル通信,医療系やコンピュータ用の高速処理技術の急速な発展の恩恵を受けているものである。J-PARCリニアックのLLRFシステムではcPCIクレートとFPGAによるデジタルフィードバックシステムを採用し、その運転に成功した。その成果をもとにSTF(ILC建設に向けたKEKの試験加速器施設)におけるLLRFの開発を進めている。本解説では、これまで著者が開発に携わったJ-PARCリニアック及びSTFのデジタルLLRF系を紹介し、今後のデジタル系が適用される将来計画(ILCやERL)についても述べる。

論文

Progress in R&D efforts on the energy recovery linac in Japan

坂中 章悟*; 吾郷 智紀*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; 原田 健太郎*; 平松 成範*; 本田 融*; et al.

Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.205 - 207, 2008/06

コヒーレントX線,フェムト秒X線の発生が可能な次世代放射光源としてエネルギー回収型リニアック(ERL)が提案されており、その実現に向けた要素技術の研究開発が日本国内の複数研究機関の協力のもと進められている。本稿では、ERL放射光源の研究開発の現状を報告する。

報告書

長寿命核分裂生成物(LLFP)核変換ターゲットの検討; ヨウ素化合物の調査,2

堂野前 貴子; 舘 義昭; 松元 愼一郎

JAEA-Research 2006-033, 35 Pages, 2006/07

JAEA-Research-2006-033.pdf:8.59MB

高レベル放射性廃棄物に含まれる放射性核種の分離変換技術研究が各国で実施されている。これは放射性核種について半減期や利用目的に応じて分離するとともに、環境負荷低減のために長寿命核種を短寿命核種あるいは非放射性核種に変換することを目的としたものである。実用化戦略調査研究におけるLLFPの分離・変換技術は、変換手段として軽水炉に比べて中性子束の大きい高速炉を想定し、核燃料サイクルの技術的成立性及び経済性を考慮したうえで、その効果が著しく望めるものに絞って研究開発を行うこととしており、核変換対象をヨウ素とテクネチウムとしている。ここでは核変換として成立可能性があり、環境負荷低減効果の大きいヨウ素を対象とした炉内装荷形態の検討の一環として実施した試験結果について報告する。本研究により、以下のことが明らかとなった。(1)600度1000時間までの被覆材共存性において、ヨウ化ルビジウム,ヨウ化マグネシウム,ヨウ化イットリウムがステンレス鋼と良好な共存性を示した。(2)SUS316鋼とフェライトマルテンサイト鋼では、SUS316鋼の方がヨウ素化合物と良好な共存性を示した。(3)ヨウ素化合物の形態は、圧粉成型体と焼結体とで被覆材に与える影響に大きな差異は見られなかった。(4)ヨウ化銅は他のヨウ素化合物と異なり、銅の析出が見られた。(5)ヨウ化ルビジウム,ヨウ化イットリウムについてもペレット状に焼結が可能である。(6)ヨウ化銅及びヨウ化ルビジウムの熱伝導度は、室温において約2W/m/Kと著しく低い値を示し、ヨウ化銅の熱伝導度は300度でさらに低下した。

論文

Measurement of the fuel pin deflection in an assembly irradiated in FBR "JOYO"

勝山 幸三; 永峯 剛; 中村 保雄; 松元 愼一郎; 浅賀 健男; 古屋 廣高

Transactions of the American Nuclear Society, 94(1), p.771 - 772, 2006/06

高速実験炉「常陽」で照射した炉心燃料集合体のX線コンピュータトモグラフィ試験(以下CT試験)を実施し、得られたCT断面像から燃料集合体内の燃料ピンの配置状況を定量化した。その結果、これまで確認できなかった軸方向における燃料ピンの変位挙動を非破壊試験にて把握することが可能となるとともに、「常陽」炉心燃料集合体における最外周燃料ピンのラッパ管側への変位挙動を定量的に明らかにした。

報告書

稠密格子体系ロッド位置変位のX線CTによる測定と伝熱特性への影響(共同研究)

光武 徹*; 勝山 幸三*; 三澤 丈治; 永峯 剛*; 呉田 昌俊*; 松元 愼一郎*; 秋本 肇

JAERI-Tech 2005-034, 55 Pages, 2005/06

JAERI-Tech-2005-034.pdf:7.76MB

燃料棒と燃料棒の間隙が1mm程度の稠密格子体系では、わずかなロッド位置変位により伝熱特性に影響を及ぼす恐れがある。また、熱的限界出力を評価するサブチャンネル解析において、模擬燃料棒が設計位置からズレた場合の影響を定量的に確認しておくことは、実験解析の予測誤差原因を検討するうえで重要である。本研究では、低減速炉炉心模擬燃料集合体(7本バンドル)に対して、断面内の模擬燃料棒配置を実測し、その結果に基づいて各模擬燃料棒中心位置の変位と伝熱特性との関係について実験的に検討するとともに、サブチャンネル解析結果に及ぼすロッド位置変位の影響を評価した。X線CT装置による断面の可視化画像より、模擬燃料棒位置は設計位置から大きく変位していないことが確認できた。模擬燃料棒位置の変位は、最大0.5mm,平均は0.2mmであった。伝熱実験の結果、BT発生位置・時刻の観点から模擬燃料棒位置の変位の影響は小さかった。X線CT測定結果に基づく限界出力計算値(サブチャンネル解析)は、模擬燃料棒が設計位置にある結果よりも5%程度小さくなったが、過大評価の程度は約25%と依然大きかった。このことから、解析結果と実験結果との差異は、模擬燃料棒の変位(入力データの問題)だけでは説明はつかず、解析モデルの影響の大きいことがわかった。

論文

Experiences of Remote Operated Dismantling of Glove-Box

岡田 尚; 浅妻 新一郎; 嘉代 甲子男; 松本 正喜

International Waste Management Symposia 2005(WM'05, 8 Pages, 2005/00

Pu3開発室の解体設備において、遠隔操作によるグローブボックス(GB)の解体作業の実績をまとめた。GB解体作業の45%が遠隔操作で実施できることを確認し、また従来法の作業員による直接解体と比較し、ほぼ同等の作業効率が得られる見通しを得た。さらに遠隔解体の今後の課題について整理した。

論文

Rod displacement effect on thermal-hydraulic behaviour in tight-lattice bundle based on X-ray CT measurement

光武 徹*; 秋本 肇; 三澤 丈治; 呉田 昌俊*; 勝山 幸三*; 永峯 剛*; 松元 愼一郎*

Proceedings of 4th World Congress on Industrial Process Tomography, Vol.1, p.348 - 353, 2005/00

稠密格子模擬7本バンドル伝熱試験体の内部構造を高エネルギーX線CTで撮像し、ヒータロッドの配列を定量的に測定した。その結果、ヒータロッド中心位置の変位は最大0.5mmであった。その結果に基づいて、ヒータロッド周りの流路形状を計算し、サブチャンネル解析コードに入力して除熱限界出力を予測した。その結果、ヒータロッド位置の及ぼす限界出力計算値への影響は小さく、限界出力の予測誤差はほとんど減少しなかった。

報告書

7本バンドル稠密模擬燃料集合体のX線CT試験結果

勝山 幸三; 永峯 剛; 松元 愼一郎

JNC-TY9410 2004-001, 54 Pages, 2004/09

JNC-TY9410-2004-001.pdf:14.44MB

日本原子力研究所を中心に研究が進められている「低減速炉用高稠密格子燃料集合体の除熱技術開発」に資するため、サイクル機構に設置したX線コンピュータートモグラフィ(X線CT)装置を用いて模擬燃料集合体(7本バンドル)の内部状況観察を共同研究として実施した。本試験を実施するにあたっては、非照射試験体のX線CT試験技術も同時に確立した。以下に得られた成果を示す。1.試験対象物に汚染を付着させずに、X線CT試験を実施し、施設から搬出する技術を確立した。これにより、コールドの模擬燃料集合体や未照射の燃料集合体のX線CT試験が可能となり、照射後試験結果と合わせたより高精度なデータ取得が期待できる。2.7本バンドル稠密模擬燃料試験体の内部状況では、ロッドL1が0.46mm変位していることが確認された。ロッド間距離ではロッドHとL6がノミナル1.3mmに対し、1.0mmまで接近していた。また、ロッドとシュラウドの距離では、L1ロッドで最小0.25mmまで接近していることが確認された。

報告書

照射後試験用渦電流探傷技術の開発; PFC030照射燃料ピン試験結果

宮地 紀子; 永峯 剛; 勝山 幸三; 菊地 晋; 松元 愼一郎

JNC-TN9410 2003-012, 45 Pages, 2004/03

JNC-TN9410-2003-012.pdf:1.84MB

PFC030にて照射した燃料ピン被覆管の欠陥及び内面腐食を検出するために渦電流探傷試験を実施した。その結果欠陥、内面腐食共に渦電流信号値から検出することはできなかったが、腐食については腐食量が大きい場合、ガンマスキャンによるCs137分布を参考に、信号値から腐食箇所を特定できる可能性が示唆された。また信号値と照射後ピンの被覆管肉厚の関係は、模擬腐食ピンのデータのばらつきの範囲内であった。

報告書

X線CTデータを用いた高速炉燃料ピンの曲がり測定及びその解析

勝山 幸三; 永峯 剛; 松元 愼一郎

JNC-TN9400 2004-016, 38 Pages, 2004/03

JNC-TN9400-2004-016.pdf:1.34MB

高速実験炉「常陽」で照射した炉心燃料集合体のX線コンピュータトモグラフィ試験(以下CT試験)を実施し、得られたCT断面像から集合体内の燃料ピンの曲がり量を計算コードの結果と比較評価した。この結果、集合体の外周に装荷された燃料ピンの曲がり傾向は、内部の燃料ピンと比較すると大きく、ラッパ管側へ変位していることが確認された。

報告書

グローブボックスの遠隔解体作業における切断粉の飛散防止対策の検討試験報告書

浅妻 新一郎; 岡田 尚; 嘉代 甲子男; 松本 正喜; 仲田 啓二*; 権守 清美*; 戸田 力也*

JNC-TN8430 2003-011, 56 Pages, 2004/01

JNC-TN8430-2003-011.pdf:2.07MB

プルトニウム燃料センター環境保全部技術開発室では、プルトニウム燃料第三開発室の解体設備(工程設備解体室内設置)において、供用済みのGB及び内装設備を対象に、パワーマニュプレータ等による解体作業を通して遠隔解体技術の開発を実施している。その際、ディスクグラインダーによる切断作業では高温の切粉(火花)が発生、飛散することから防火管理上の問題があった。また、本解体設備では監視窓からパワーマニュプレタ等で遠隔操作を行う作業であるため、本操作に適した火花への対応が望まれていた。このため火花が発生する切断作業において、火花の拡散を抑制する「飛散防止用パネル」対策を考案し、モックアップ試験においてその有効性を確認した。加えて、その他の防火対策として「プレフィルタへの前面の衝立」「プレフィルタの不燃化」についてその有効性を確認した。

論文

Development of Non-destructive Post-Irradiation Examination Technique using High-energy X-ray Computer Tomography

勝山 幸三; 永峯 剛; 松元 愼一郎; 浅賀 健男; 伊藤 正彦; 古屋 廣高

2004 ANS Winter Meeting, 91, 0 Pages, 2004/00

本研究では,X線CT技術を照射済燃料集合体の非破壊試験に適用し,新しい非破壊検査技術を確立した。照射済燃料集合体からの$$gamma$$線放出の影響を低減するため,パルス状に高エネルギーX線を発生させ,それと同期した検出システムを採用した。これによって鮮明な画像を得るとともに,断層画像,3次元画像を得ることにも成功した。この画像により,これまで破壊試験でしか得られなかったデータをも非破壊試験で取得できることになり,作業効率の向上,放射性廃棄物の発生の低減化にも貢献できる。

報告書

$$gamma$$線スペクトル測定に基づく燃料ピンの内圧評価

勝山 幸三; 藤島 雅継; 永峯 剛; 松元 愼一郎

JNC-TN9410 2003-006, 40 Pages, 2003/08

JNC-TN9410-2003-006.pdf:1.04MB

燃料ピンの非破壊試験の一つである$$gamma$$線スペクトル測定では、核分裂生成(FP)ガス の一核種である85Krを計測できる。その計測結果から、燃料ピン内に放出されたFP ガス量等を評価することができる。今回、高速実験炉「常陽」で照射された燃料ピンに対し、その計測及び評価を実施した。そこで計測した燃料ピンについては、さらにパンクチャ試験に供し、実際のFP ガス量及び内圧を求めた。その試験結果と比較し、85Kr計測値から得られた推定結果の妥当性を検証した。 主な結果を以下に示す。(1) $$gamma$$線スペクトル測定結果から導かれるFPガス量、燃料ピン内圧は、パンクチャ試験により得られるデータと比較し、誤差率$$pm$$25%以内であることを確認した。(2)継続照射が予定されている特殊燃料集合体(PFB090)に対して本手法を適用した結果、内圧が最も高い燃料ピンは、燃焼度が110GWD/tを超えるコンパートメント5に装荷された燃料ピンである。その値は、約50kg/cm2と推定された。

論文

照射した燃料集合体の内部を高エネルギーX線で観察

勝山 幸三; 永峯 剛; 松元 愼一郎

原子力eye, 49(12), p.58 - 61, 2003/00

原子炉で照射した燃料、材料では高いガンマ線放射のためX線CT技術の適用は不可能と考えられていた。本技術開発では、照射済燃料集合体からの高いガンマ線放射の影響を、パルス状の高エネルギーX線を利用すること等により軽減し、鮮明なX線CT画像を得ることに成功した。非破壊試験による照射済燃料集合体内部の高精度な観察は世界で初めてであり、本技術により、これまで確認できなかった燃料ピン等の配置状況や冷却材流路断面積が測定可能となった。本報告では、照射後試験用X線CT装置の開発経緯と現在進めているX線CTデータを用いた評価の現状について紹介する。

論文

Observation of deflection and displacement of fuel pin in irradiated FBR assembly using X-ray computer tomography

勝山 幸三; 永峯 剛; 松元 愼一郎; 伊藤 正彦

Journal of Nuclear Science and Technology, 40(4), p.220 - 223, 2003/00

 被引用回数:13 パーセンタイル:30.31(Nuclear Science & Technology)

高速実験炉「常陽」で照射した炉心燃料集合体のX線コンピュータトモグラフィ試験(以下、CT試験)を実施し、得られたCT断面像から燃料集合体の燃料ピンの配置状況を定量化した。その結果,これまで破壊試験でしか確認できなかった軸方向における燃料ピンの変位挙動を非破壊試験にて把握することが可能となるとともに、「常陽」炉心燃料集合体における最外周燃料ピンのラッパ管側への変位挙動を定量的に明らかにした。

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