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論文

JAEAにおける核物質防護システムの調達及び品質管理等に対する取り組み

芝田 陵大; 山崎 勝幸; 山田 博之; 宮地 紀子; 中村 仁宣

第42回日本核物質管理学会年次大会会議論文集(インターネット), 4 Pages, 2021/11

原子力施設の警備のために運用している核物質防護システム(以下、「PPS」という。)は、コンピュータ制御システムが使用されている。仮に、悪意を持った者がプログラムの改ざんやウイルス感染により、PPSを無効化した場合、不法行為に対する監視等が十分にできず、核物質の盗取や妨害破壊行為が引き起こされる恐れがある。本論文では、この影響を低減するために必要な調達及び品質管理等への取り組みと、その内容について紹介する。

論文

APSN surveys for the coordination of training efforts in Asia; Results and challenges

宮地 紀子; Vidaurre, J.; 堀 雅人; Rodriguez, P.; Robertson, K.*

Proceedings of IAEA Symposium on International Safeguards; Building Future Safeguards Capabilities (Internet), 5 Pages, 2018/11

This paper describes ISCN's activities to perform training needs and training providers' surveys, with the objective of facilitating needs analysis; identifying potential gaps in the provision of training; and assisting training providers to optimize their use of existing training capabilities to meet those needs. The baseline training needs and training providers' surveys conducted by the US DOE/NNSA International Nuclear Safeguards and Engagement Program (INSEP) in 2011 are described and then the follow-up surveys of 2015, performed by ISCN, and their results are succinctly explained. A new survey was conducted in 2017 (and expanded in 2018) aimed at countries with Small Quantities Protocols in their safeguards agreements. The results of these surveys and the follow-up actions mandated by the Asia Pacific Safeguards Network (APSN) are also included in this paper.

論文

Addressing training needs of security and safeguards implementation officers at nuclear facilities

Vidaurre, J.; 野呂 尚子; 松澤 礼奈; 宮地 紀子

Proceedings of INMM 56th Annual Meeting (Internet), 10 Pages, 2015/07

原子力施設で働く職員は核物質の管理にかなりの責任がある。彼らは、核物質が正しくコントロールされていることを保証する必要がある。つまり、核物質の持ち出しや不正アクセスを検出し、阻止しまた、内外部の脅威から核物質を守る必要がある。同時に基本的な検証手段として核物質の計量管理を使用し核不拡散上、彼らの国のコミットメントに従う必要がある。様々なタスクを実行するためには、保障措置と核セキュリティの責任者は、それらの責務や仕事に見合った知識やスキル、姿勢を要求する。このニーズに対処するには、IAEAとその加盟国は一連のトレーニングコースを開催しており、その大多数は保障措置や計量管理に関する規制当局を対象としてきた。核セキュリティや保障措置の要件に総体的に取り組む施設の職員やオペレーターのためのコースもいくつかある。本論文では、核不拡散に集中する時代から保障措置と核セキュリティを取り巻く、今の幅広いアプローチへと変化する環境の中で、当局や施設の職員のためのトレーニングコースの進化を分析している。それは、近年いくつかの概念の発展を振り返ったり加盟国のトレーニングの焦点に関する方向性の正当化を試みるであろう。最後に、それは保障措置と核セキュリティの専門家の責務や仕事に関する計量管理において、核セキュリティや保障措置のトレーニングの強化と増加に向けたいくつかの具体的な提案をもたらす。

論文

The Impact of advanced technologies on the efficiencies of safeguards and facility operations

Hoffheins, B.; 宮地 紀子; 浅野 隆; 長谷 竹晃; 石山 港一; 木村 隆志; 小谷 美樹

Proceedings of INMM 52nd Annual Meeting (CD-ROM), 10 Pages, 2011/07

日本の原子力平和利用について追加議定書やIAEAの拡大結論の結果に続き、査察の効率性を高め、申告の正確性と完全性を確かなものとするため、統合保障措置の適用に向けて、日本政府と施設運転者はIAEAとともに取り組んできた。これらの保障措置アプローチは、非立会のサーベイランスや非破壊分析測定,自動化された核物質計量,ソリューションモニタリングや遠隔監視のような先進的な技術の導入に依存するところが多い。これらの技術は、ランダム中間査察を可能にし、また、核物質計量と査察活動に必要な努力のレベルを低減化した。運転や査察のプロセスにおける先進的な技術の影響をより広範に理解することは、より良いシステム設計や既存システムの評価を支援する評価手法の開発に有用である。

論文

大型照射後試験施設における統合保障措置への移行

宮地 紀子; 勝村 聡一郎; 川上 幸男

核物質管理学会(INMM)日本支部第31回年次大会論文集(CD-ROM), 7 Pages, 2010/12

日本原子力研究開発機構(JAEA)大洗研究開発センター南地区(JNC-2サイト)の大型照射後試験施設である照射燃料集合体試験施設(FMF)は、高速実験炉「常陽」から照射済燃料集合体等を受入れて、照射後試験を行う施設である。試験を終えた切断片や燃料ピン等は、FMFから「常陽」使用済燃料貯蔵プールへ再び払出している。このFMFに対し、2010年12月から、より効率的,効果的な検認を実施するために、同じ照射済燃料を扱うFMFと「常陽」を1つのセクターとみなし、両施設間の燃料の受払いをFMFにて検認する統合保障措置を適用した。適用に際しては、受払いキャスクの動きを遠隔監視するシステムと、キャスク内容物を検認するための、次の要件を満足する検認システムを構築した。一つは検認中の査察官及びオペレータの被ばく量低減、もう一つは施設側輸送工程の遅延防止である。なおキャスク内容物検認には中性子検出法を導入した。これらにより、セクター全体として効率的・効果的な保障措置を実現した。

論文

Experience of integrated safeguards approach for large-scale hot cell laboratory

宮地 紀子; 川上 幸男; 小泉 敦裕; 大辻 絢子*; 佐々木 敬一*

IAEA-CN-184/60 (Internet), 6 Pages, 2010/11

大型照射後試験施設(FMF)は高速実験炉「常陽」等から直接使用済燃料集合体を受入れ、解体し、照射後燃料等の挙動評価のための照射後試験を行う施設である。試験を終えた切断片,燃料ピン等は、「常陽」使用済燃料貯蔵プールへ再び払出している。このFMFに対して統合保障措置を適用して、原子力機構の「常陽」エリアにおける保障措置の強化をはかった。適用した統合保障措置の考え方は、「常陽」とその使用済燃料を使用するFMFを関連施設として、その受払いを検認するものである。受払い検認の実現にあたっては、FMFからの受払い経路,使用キャスクを限定することで、受払いを連続的に監視することを可能とし、より効果的な保障措置を実現した。またキャスク内容物検認には、中性子測定を導入した。中性子測定の導入にあたっては、中性子測定試験等により、その有効性を確認している。FMFへ受払い検認を新たに導入したことにより、「常陽」とFMF間の使用済燃料の流れが明確になり、保障措置の強化につながった。一方で統合保障措置移行により、検認のPDIが増加したが、施設側の検認活動に対する負荷は減少した。

論文

Development of an eddy current testing technique for inspecting inner corrosion of cladding

宮地 紀子; 勝山 幸三; 永峯 剛

Proceedings of 46th Annual Meeting of "Hot Laboratories and Remote Handling" Working Group (HOTLAB 2009) (CD-ROM), 5 Pages, 2009/09

照射された高速炉用燃料ピン被覆管の健全性を、非破壊で確認するための技術開発を進めてきた。本試験では、高速実験炉「常陽」で照射した燃料ピンを対象に、被覆管内面腐食の確認を目的として渦電流探傷を行い、同技術を用いた腐食探傷の可能性を検討した。非照射模擬燃料被覆管を対象とした腐食探傷の結果、周波数32kHzを用いて30$$mu$$m程度の腐食箇所を探傷できる結果を得た。また渦電流信号値と被覆管肉厚の間には相関があり、被覆管肉厚が減少すると信号値が大きくなる傾向を示した。「常陽」で照射した燃料ピンの腐食を探傷した結果、腐食が最大でも14$$mu$$mと小さく、渦電流信号から腐食箇所を確認することはできなかった。しかし、本試験では被覆管の物理的変化が、信号に影響を及ぼす可能性があることが示唆された。

報告書

照射後試験用渦電流探傷技術の開発,2; 高燃焼度照射燃料ピン試験結果

宮地 紀子; 永峯 剛; 勝山 幸三

JAEA-Technology 2006-036, 41 Pages, 2006/06

JAEA-Technology-2006-036.pdf:3.91MB

照射された高速炉用燃料ピン被覆管の健全性を非破壊にて確認するために、渦電流探傷技術の開発を行っている。本試験では、15Ni-15Cr-Ti鋼非照射模擬燃料被覆管及び「常陽」で照射した同仕様の燃料ピンを対象に、被覆管内面腐食探傷を目的として、渦電流探傷試験を実施した。非照射模擬燃料被覆管の腐食探傷の結果、周波数32kHzを用いて腐食箇所を探傷できる結果を得た。また、被覆管肉厚と渦電流信号には相関があり、肉厚が小さくなると信号は大きくなる傾向を示した。「常陽」で照射した燃料ピンの渦電流探傷試験の結果、腐食が小さく、渦電流信号からは腐食箇所を確認することはできなかった。しかし本試験では、冷却材であるナトリウムによる被覆管外面の腐食が信号に影響を及ぼしていることが示唆された。また、照射による被覆管の電磁気的特性の変化に加えて、FPガスやPCMI(ペレットと被覆管の機械的相互作用)による被覆管内圧も信号に影響を及ぼす可能性が高いことが示唆された。

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。

口頭

高速炉燃料ピン用渦電流探傷技術の開発; 照射燃料ピン試験結果

宮地 紀子; 勝山 幸三; 永峯 剛; 中村 保雄; 大谷 昭*

no journal, , 

照射した高速炉用燃料ピンの被覆管は、高燃焼度に伴い、その内面がFCCI(Fuel Cladding Chemical Interaction)により削られ、その健全性に影響を及ぼす可能性がある。そのため、燃料ピン被覆管の健全性を非破壊にて確認できるように、渦電流を用いた探傷技術の開発を進めている。この技術の、照射後試験への適用性を検討するために、非照射模擬被覆管に加え、高速実験炉「常陽」で照射した燃料ピンに対して同技術を適用し、その探傷の可能性を検討した。非照射模擬被覆管(外径6.5ミリ,被覆管肉厚0.47ミリ)を探傷した結果、腐食による減肉部を渦電流にて探傷できることが確認された。また、被覆管肉厚と渦電流信号値には、肉厚が小さくなるほど信号値が大きくなるという、相関があった。一方、照射燃料ピン(外径6.5ミリ,被覆管肉厚0.47ミリ)では腐食量が小さく、該当箇所で有意な信号を検出するに至らなかった。また、渦電流信号は内面腐食とは無関係に変化しており、今後、その原因について分析するとともに、さらにデータの拡充をはかり、照射後試験への適用性を検討していく。

口頭

Focusing NMA&C training on the precise group of practitioners

Vidaurre, J.; 宮地 紀子; 平井 瑞記

no journal, , 

本発表の目的は、保障措置及びセキュリティ手法を実際に適用している者に対しIAEA及び最新の電力施設及び核燃料サイクル施設を有する数ヵ国が提供するトレーニングの成果を定量化(数値で示)し、この成果が実際の要件及びニーズに合致しているかを判断するものである。本論文は、保障措置及びセキュリティ両方を包含する最重要テーマの1つであるNMAC(Nuclear Material and Control)に着目するものである。

口頭

福島第一原子力発電所における燃料デブリ中の核燃料物質定量に関する候補技術の特性研究,2-1; 全体概要

長谷 竹晃; 米田 政夫; 芝 知宙; 名内 泰志*; 相樂 洋*; 小菅 義広*; 宮地 紀子; 奥村 啓介

no journal, , 

非破壊測定により、燃料デブリ中の核燃料物質を正確に定量することは難しい。これは、マイナーアクチニド及び核分裂生成物を含む使用済み燃料の測定が困難であることに加え、燃料デブリ中には、構造材、制御棒及びコンクリートがなど混入し、これらの構成比が変動するとともに、水分含有率・燃料デブリの配置位置が収納容器毎に変動することにより、収納容器毎に中性子・$$gamma$$線の計測条件が変化するためである。我々は、パッシブ中性子法, パッシブ$$gamma$$法, アクティブ中性子法, アクティブ$$gamma$$法を候補技術として、不確かさのより小さい測定技術の選定・信頼性確保に向けた複数の技術の組み合わせの検討のため、計算コードにより、候補技術の特性研究を開始した。本報告は、2017年春の年会の報告に続くものである。

口頭

溶融燃料中の核物質管理方策の検討

宮地 紀子; 高田 映*; 岩淵 淳一; 富川 裕文; 芝 知宙; 奥村 啓介; 長谷 竹晃; 名内 泰志*

no journal, , 

溶融燃料中の核物質については、それが平和利用目的以外に用いられていないことを担保し、それを国内及び国際社会に対して示していくために、適切に管理される必要がある。そのためには、溶融燃料の特徴に応じた核物質管理手法が必要となる。溶融燃料に対する核物質管理を行った例としては、米国スリーマイル2号炉(TMI-2)事故がある。TMI-2事故では、炉心から取出した溶融燃料を米国国内規則に基づいて管理するために、核物質量を評価している。溶融燃料中の核物質量の評価は溶融燃料取出し後に原子炉容器内等に残留した核物質量の非破壊測定、破壊分析、及び目視や取出し作業の記録等に基づいて行っている。但し米国は核兵器国であり、IAEA保障措置の適用はない。日本のようにIAEA保障措置を受け入れている国では核物質を管理する上で計量管理を行うことが重要である。そこで本発表では、溶融燃料中の核物質を管理する計量管理の方法についての一考察を報告する。

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