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鳥川 智旦*; 大平 直也*; 伊藤 大介*; 伊藤 啓*; 齊藤 泰司*; 松下 健太郎; 江連 俊樹; 田中 正暁
混相流, 36(1), p.63 - 69, 2022/03
ナトリウム冷却高速炉(SFR)において、炉容器上部プレナム内の自由界面で、自由表面渦によるカバーガス巻込みが発生し、巻き込まれたガスが炉心を通過することで炉出力の擾乱を生じる可能性がある。そのため、巻き込みガスの流量を正確に予測するための評価モデルの開発が重要となる。既往研究における単一渦のガス巻込み試験では、一般的に、ガス巻込みは上部タンクの自由表面渦によって引き起こされ、吸込み管によって下部タンクにおいてガスが液体から分離される。しかし、これらの研究では、上部タンクと下部タンクとの間の圧力差の影響に着目していない。本研究では、上下部タンク間の圧力差の影響に着目した単一渦のガス巻込み試験を行った。上部タンクと下部タンクとの圧力差は、下部タンクのガス圧力を変更して制御した。その結果、上部タンクと下部タンクの圧力差が増加するにつれ、巻込みガス流量も増加することが分かった。また、吸込み管内の旋回環状流の可視化により、巻込みガス流量が増加すると吸込み管内の圧力降下が大きくなることが分かり、旋回環状流領域における圧力降下に基づいた評価モデルによってガス巻込み流量を予測できることが示唆される。
尾崎 裕介; 石橋 正祐紀; 松下 智昭*; 升元 一彦*; 今里 武彦*
Proceedings of 13th SEGJ International Symposium (USB Flash Drive), 4 Pages, 2018/11
瑞浪超深地層研究所では、坑道閉塞後の地質環境変化の把握を目的とした再冠水試験を実施している。再冠水試験において、坑道閉塞前後に2次元比抵抗探査を3度にわたり実施した。1回目は坑道閉塞前に、2回目と3回目は坑道から排水後に探査を実施した。これら探査において、低比抵抗体と高比抵抗体からなる二層構造を検知することができた。これら二層は各々吹き付けコンクリートと母岩部に相当する。また、坑道排水後に実施した探査では、母岩部に相当する高比抵抗体の上部の比抵抗の減少が確認された。この比抵抗変化は、母岩部の亀裂部に存在する不飽和層が冠水試験により飽和した過程を捉えたものと考えられる。
加藤 正史*; 松下 由憲*; 市村 正也*; 畑山 智亮*; 大島 武
Japanese Journal of Applied Physics, 51(2), p.028006_1 - 028006_2, 2012/02
被引用回数：16 パーセンタイル：55.56(Physics, Applied)炭化ケイ素(SiC)の耐放射線性に関する研究の一環として、電子線照射によるp型六方晶(4H)SiC半導体中のキャリア寿命の変化をマイクロ波光導電減衰法により調べた。室温にて170keVの電子線を照射した結果、未照射では0.1
s程度であったキャリア寿命が、照射量の増加とともに減少し、10
/cm
照射後には0.02sとなることが明らかとなった。また、照射後、窒素中,1000
Cでの熱処理により0.08sまで回復することが判明した。n型4H-SiCにおいては、キャリア寿命はZ
と呼ばれる欠陥により低下することが明らかとなっているが、Zは1500C程度まで安定であり、今回の1000C熱処理では変化しない。このことから、n型とp型では異なる欠陥がキャリア寿命低下に関与すると結論できた。
松下 由憲*; 加藤 正史*; 市村 正也*; 畑山 智亮*; 大島 武
Materials Science Forum, 645-648, p.207 - 210, 2010/00
耐放射線性半導体デバイスへの応用が期待される炭化ケイ素(SiC)の電子線照射による伝導キャリアの寿命変化をマイクロ波光伝導減衰法(-PCD)により評価した。試料は、ボロン添加p型六方晶(4H)SiC基板上に作製したアルミニウム添加p型4H-SiCエピタキシャル膜を用い、160keVの電子線を1
10
cm
(ele-16)又は110cm(ele-17)照射することで損傷を導入した。-PCDの結果、未照射, ele-16, ele-17の試料のキャリアの寿命は、それぞれ、0.14s, 0.07s及び0.04sとなり、電子線照射量の増加とともに、低下することが判明した。これより、160keV電子線照射により導入される損傷はキャリアの再結合中心として働くことが結論できた。
加藤 正史*; 松下 由憲*; 市村 正也*; 畑山 智亮*; 大島 武
no journal, ,
耐放射線性半導体への応用が期待される炭化ケイ素(SiC)半導体中に、電子線照射により発生する欠陥が伝導キャリアの寿命へ及ぼす影響を調べた。試料にはp型の六方晶(4H)SiCエピタキシャルを用い、160keV電子線を1.010/cm又は1.010/cm照射した。また、照射後、1000C窒素中で10分間熱処理を行った試料も併せて調べた。照射前後のキャリア減衰曲線を反射マイクロ波光導電減衰で調べたところ、照射量の増加とともに減衰が早くなることがわかり、これより、キャリアの寿命が短くなることが明らかとなった。また、熱処理を行うことで減衰曲線の減衰が遅くなり、キャリアの寿命が長くなったことが判明したが、未照射試料の値までは戻らず、今回の熱処理では結晶性が完全には回復しないと帰結された。
升元 一彦*; 松下 智昭*; 竹内 竜史
no journal, ,
岩盤内の坑道周辺の割れ目は地下水の透水経路として機能する可能性があるため、放射性廃棄物の地層処分の安全評価において、割れ目の水みちとしての評価を行うことが重要である。これに対し、われわれは地中レーダにより得られるデータから、割れ目の幾何学的な分布情報だけでなく割れ目内の含水状態を評価する方法についての検討を進めている。今回、瑞浪超深地層研究所の深度500m研究アクセス南坑道西側側壁の同一箇所において、1年の間隔をあけて2回の地中レーダ測定を行い、坑道近傍の水理特性変化の評価を試みた。その結果、地中レーダによる電磁波伝搬速度変化とプロファイル測定により坑道近傍の含水状態の経時変化を捉えられる可能性が確認された。
升元 一彦*; 松下 智昭*; 竹内 竜史
no journal, ,
岩盤内の坑道周辺に生じる割れ目群は地下水の透水経路として機能することから、放射性廃棄物地層処分の安全評価において、割れ目の水みちとしての特性を把握しておくことが重要である。これに対し、筆者らは地中レーダにより得られるデータから、割れ目の幾何学的な分布情報だけでなく割れ目内の地下水の状態の評価可能性について検討を進めている。今回、地中レーダによる塩水の浸透状態の評価方法の原位置での検証を目的に、瑞浪超深地層研究所の深度500m研究アクセス南坑道において検証試験を実施した。割れ目に塩水を注入し、その過程を複数の地中レーダでモニタリングすることにより、塩水の面的な浸透状態を地中レーダの反射波形や卓越周波数の変化で評価できることを示すことができた。
尾崎 裕介; 松下 智明*; 升元 一彦*; 今里 武彦*
no journal, ,
瑞浪超深地層研究所では、深度500mにおいて坑道の一部を自然の地下水で閉鎖し、坑道周辺の地質環境の変化を把握することを目的とした再冠水試験を実施している。坑道壁面近傍の物性値の変化を捉えるため、坑道閉塞前後において計3回の2次元比抵抗探査を実施した。比抵抗探査の結果からは、坑道壁面近傍の飽和過程による比抵抗変化と考えられる変化が示唆されている。そこで本研究では、飽和度の変化の度合いを把握するために、比抵抗値から飽和度の変換を行い、飽和度の推定結果から、坑道閉塞に伴う飽和度の大幅な上昇および坑道解放後の飽和度の低下を捉えることができた。
鳥川 智旦*; 大平 直也*; 伊藤 大介*; 伊藤 啓*; 齊藤 泰司*; 松下 健太郎; 江連 俊樹; 田中 正暁
no journal, ,
ナトリウム冷却高速炉の炉容器内自由液面において、渦によるガス巻込みが発生する可能性がある。ガス巻込み流量が大きいとき、ガスが炉心部に流入すると炉出力擾乱の原因となり得るため、自由界面渦によるガス巻込み流量を評価することが求められる。本研究では、既往研究で未検討であった渦軸方向の圧力勾配の影響について、上部水槽と下部水槽を吸込み管で繋いだ体系によるガス巻込み流量計測実験及び吸込み管内気液二相流の可視化観察に基づく検討を行った。圧力勾配とガス巻込み流量の関係について、渦軸方向圧力勾配がほぼ一定でガス巻込み流量のみが増加する領域と、渦軸方向圧力勾配の増加にともなってガス巻込み流量が増加する領域が存在し、前者では吸込み管内に旋回環状流が形成され、後者では気液界面の乱れにより液プラグが発生することが分かった。また、上部水槽の液位が高くなるほど、旋回環状流の気相領域が細くなり、液プラグが発生しやすくなるため、小さいガス巻込み流量で流動形態の変化が起こることが分かった。
