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論文

Structural significance of nickel sites in aluminosilicate glasses

門 力也*; 岸 哲生*; Lelong, G.*; Galoisy, L.*; 松村 大樹; Calas, G.*; 矢野 哲司*

Journal of Non-Crystalline Solids, 539, p.120070_1 - 120070_8, 2020/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:0.01(Materials Science, Ceramics)

We use Ni ions as a structural probe to investigate the influence of modifier cations on the structure of aluminosilicate glasses. The color of these glasses varies with the nature of the cations present in glass. Structural origin of this change is investigated by optical absorption and X-ray absorption spectroscopies. Our results reveal pronounced changes in Ni coordination. Tetrahedra Ni$$^{2+}$$ ins present in all these glasses and Ni$$^{2+}$$ in 5-fold coordination site also appears. There is a weak contribution from octahedral Ni$$^{2+}$$. The concentration of tetrahedral Ni$$^{2+}$$ deduced from the optical absorption spectroscopy increases with decreasing cation field strength, explaining the variation of color from yellow and brown to purple. This is in line with X-ray absorption spectroscopy data. Cation-oxygen distances and site symmetry indicate a similar structural behavior of Mg$$^{2+}$$ and Ni$$^{2+}$$, being a good structural probe to Mg.

論文

Uranium-based TRU multi-recycling with thermal neutron HTGR to reduce environmental burden and threat of nuclear proliferation

深谷 裕司; 後藤 実; 大橋 弘史; Yan, X.; 西原 哲夫; 津幡 靖宏; 松村 達郎

Journal of Nuclear Science and Technology, 55(11), p.1275 - 1290, 2018/11

AA2017-0752.pdf:1.25MB

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Nuclear Science & Technology)

環境負荷低減と核拡散の脅威の削減を目的として高温ガス炉を用いたマルチリサイクルに関する研究を行った。これらの問題はプルトニウムとマイナーアクチノイドからなる超ウラン元素を燃焼させることにより解決され、高速増殖炉の多重リサイクルにより超ウラン元素を燃焼させるコンセプトがある。本研究では、増殖の代わりに核分裂性ウランをサイクルの外部から供給することにより、熱中性子炉であってもマルチリサイクルを実現させる。この燃料サイクルにおいて、再処理から得られる回収ウランと天然ウランは濃縮され、再処理・分離から得られる回収超ウラン元素と混合され、新燃料が作られる。その燃料サイクルを600MW出力のGTHTR300を対象に、ウラン濃縮施設の概念設計も含め設計した。再処理は現行PUREXに4群分離技術を付随したものを想定した。結果として、ネプツニウム以外の超ウラン元素のマルチリサイクルの成立を確認した。潜在的有害度が天然ウランレベル以下に減衰するまでの期間はおよそ300年程度であり、高レベル廃棄物の処分場専有面積は、既存の再処理処分技術を用いた場合と比較し99.7%の削減を確認した。このサイクルから余剰プルトニウムは発生しない。さらに、軽水炉サイクルからの超ウラン元素の燃焼も本サイクルにより可能である。

論文

Optimization of disposal method and scenario to reduce high level waste volume and repository footprint for HTGR

深谷 裕司; 後藤 実; 大橋 弘史; 西原 哲夫; 津幡 靖宏; 松村 達郎

Annals of Nuclear Energy, 116, p.224 - 234, 2018/06

 被引用回数:1 パーセンタイル:17.98(Nuclear Science & Technology)

高温ガス炉の高レベル廃棄物減容及び処分場専有面積低減のための処分法及び処分シナリオの最適化を行った。高温ガス炉は廃棄物発生体積及び処分場専有面積低減に対し、軽水炉と比較し有利な特徴(高燃焼度、高熱効率、ピンインブロック型燃料)を持つこと、およびこれらの減容が可能であることが先行研究で分かっている。本研究では、シナリオの最適化、地層処分場のレイアウトをKBS-3H概念に基づいた横置きに基づき(先行研究では、KBS-3Vに基づいた竪置き)評価した。その結果、直接処分において、横置きを採用しただけで専有面積の20%減を確認した。40年冷却期間を延長することにより、専有面積の50%が低減できる。再処理時は燃料取り出しから再処理までの冷却期間を1.5年延長するだけで廃棄体発生体数の20%削減ができる。専有面積については、処分までの冷却期間を40年延長することにより80%の低減が可能である。さらに、核変換を行わずに4群分離技術のみを導入した場合、150年冷却の冷却を想定すると専有面積は90%削減できることが分かった。

論文

Development of the 4S and related technologies, 7; Summary of the FCA XXIII experiment analyses towards evaluation of prediction accuracies for the 4S core characteristics

植田 伸幸*; 福島 昌宏; 岡嶋 成晃; 竹田 敏一*; 北田 孝典*; 名内 泰志*; 木下 泉*; 松村 哲夫*

Proceedings of 2009 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP '09) (CD-ROM), p.9493_1 - 9493_9, 2009/05

燃料無交換ナトリウム冷却小型高速炉(4S炉)の模擬実験として高速炉臨界実験装置(FCA)において取得した反射体反応度価値,ナトリウムボイド反応度価値等の主要核特性データに対して実験解析を実施した。確率論的手法として連続エネルギーモンテカルロコードMVP及び決定論的手法としてSn輸送コードDANTSYSを用いた解析はともに、臨界性,反射体反応度価値,ナトリウムボイド反応度価値等の実験結果をよく再現することを確認した。

論文

炉物理研究の歩みと役割; 臨界実験が果たした意味とこれから

松村 哲夫*; 松浦 祥次郎*; 森 貴正

日本原子力学会誌ATOMO$$Sigma$$, 51(4), p.250 - 253, 2009/04

日本原子力学会は2009年2月に創立50周年を迎え、50周年記念号(学会誌2009年4月号)を発刊した。本稿は、記念号のために、炉物理部会(旧炉物理連絡会)にかかわる研究活動を黎明期を中心に取りまとめたものであり、臨界実験が果たした役割、及び国際的交流の場としてのOECD/NEAと炉物理研究特別専門委員会の活動を振り返るとともに、今後の取組みと課題を提示している。

論文

Growth of ferroelectric bismuth lanthanum nickel titanate thin films by RF magnetron sputtering

小舟 正文*; 福島 浩次*; 山路 徹*; 多田 英人*; 矢澤 哲夫*; 藤澤 浩訓*; 清水 勝*; 西畑 保雄; 松村 大樹; 水木 純一郎; et al.

Journal of Applied Physics, 101(7), p.074110_1 - 074110_6, 2007/04

 被引用回数:8 パーセンタイル:35.04(Physics, Applied)

高周波マグネトロンスパッタリングにより、Pt(100)/MgO(100)基板上に作製したビスマスランタンニッケル酸化物薄膜(Bi$$_{1-x}$$La$$_{x}$$)(Ni$$_{0.5}$$Ti$$_{0.5}$$)O$$_{3}$$(BLNT)のエピタキシャル成長、構造特性、誘電特性について、X線回折、透過型電子顕微鏡、ヒステリシスループ測定によって調べられた。強誘電的BLNTはx$$geq$$0.3でc軸配向し、単結晶の正方晶構造が現れる。c/aはLaの濃度が増えるにつれて1.004から1.028に変化する。成長方向の周りに4回対称性が見られた。X線異常散乱とX線吸収スペクトルの結果より、Biはペロブスカイト構造のAを+3価で占有していることが確かめられた。12$$mu$$C/cm$$^{2}$$の大きな残留分極の値が得られた。

報告書

JENDLによる核種生成量予測精度の検討

奥村 啓介; 大木 繁夫*; 山本 宗也*; 松本 英樹*; 安藤 良平*; 辻本 和文; 笹原 昭博*; 片倉 純一; 松村 哲夫*; 青山 卓史*; et al.

JAERI-Research 2004-025, 154 Pages, 2005/01

JAERI-Research-2004-025.pdf:19.46MB

本報告書は、シグマ研究委員会・核燃料サイクル専門部会・核種生成量評価ワーキンググループ(WG)における平成13$$sim$$15年度の活動成果についてまとめたものである。同WGでは、軽水炉及び高速炉で照射されたUO$$_{2}$$又はMOX燃料、及び高速炉で照射されたアクチノイド試料に対する照射後試験の解析を、JENDL-3.2, JENDL-3.3及びその他の海外の核データライブラリとORIGENコードやより詳細な解析コードを使用して行った。これらの結果から、核種生成量評価の予測精度の現状と問題点が論じられる。さらに、最新のJENDL-3.3に基づくORIGENコード用のPWR, BWR, FBR用の断面積ライブラリの作成,ORIGEN計算への中性子スペクトルインデックスの導入検討、及びORIGENユーザーへの核種生成量評価に対する期待精度のアンケート調査といった活動の成果についても報告する。

口頭

福島環境回復のための技術開発に向けたSPring-8利用研究

矢板 毅; 塩飽 秀啓; 小林 徹; Awual, M. R.; 鈴木 伸一; 元川 竜平; 松村 大樹; 辻 卓也; 西畑 保雄; 吉越 章隆; et al.

no journal, , 

福島原子力発電所事故から4年が経過し、廃炉、環境回復等に向けたロードマップ策定、様々な現象解明、技術開発などが進められている。特に、環境回復問題においては、2045年頃を目処に、汚染土壌などオフサイトから発生した放射性廃棄物の処分を完結させるとの計画に従い、様々な施設の整備、技術的な検討が為されている。この環境回復問題を解決するために、大型放射光施設SPring-8を利用して、減容化を目指したCs吸脱着機構解明に関するプロジェクトを推進してきた。特に福島土壌に多い粘土鉱物に吸着しているCsについて存在状態解明から、詳細なメカニズムの再検証を行うとともに、土壌廃棄物の減容化に向けた要素技術の開発研究について報告する。さらに、減容化へ向けた積極的処理方法として、低温溶融法による土壌減容化についても報告する予定である。

口頭

MA分離変換技術の有効性向上のための柔軟な廃棄物管理法の実用化開発,1; 実用化に向けた課題と開発計画

鈴木 晶大*; 水迫 文樹*; 稲垣 八穂広*; 有馬 立身*; 深澤 哲生*; 星野 国義*; 室屋 裕佐*; 松村 達郎

no journal, , 

マイナーアクチニド(MA)分離変換技術の有効性向上のため、技術確立までの期間、再処理高レベル廃液を安定かつ再生可能な形態として顆粒体で貯蔵し、将来確立したMA分離変換技術をガラス固化直前に適用する柔軟な廃棄物管理法に関する実用化開発について、実用化に向けた課題と開発計画を報告する。

口頭

MA分離変換技術の有効性向上のための柔軟な廃棄物管理法の実用化開発,27; 優れた全体システムのための顆粒体か焼温度の選定

鈴木 晶大*; 遠藤 洋一*; 深澤 哲生*; 室屋 裕佐*; 松村 達郎; 稲垣 八穂広*; 有馬 立身*

no journal, , 

現行再処理廃液をか焼・顆粒化して将来MA分離変換技術が確立するまで貯蔵する柔軟な廃棄物管理法の実用化開発を進めている。顆粒体製造時のか焼温度は、主なMAの酸化安定化がなされる300$$^{circ}$$Cから、廃液乾固物のほとんどが酸化物化する900$$^{circ}$$Cの範囲での設定を検討しているが、顆粒体の酸化物/硝酸塩比は、製造, 保管, 分離工程前の再廃液化といったシステム全体にわたって影響を及ぼす。そこで、廃棄物顆粒体の製造条件に応じて物理・化学特性の異なる6種の顆粒体を適用したシステム案の優劣を、安全性, 経済性, 環境負荷低減効果の観点から比較評価した。その結果、600$$^{circ}$$Cでか焼した顆粒体を用いた柔軟な廃棄物管理システムが優れていることがわかった。

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