Development of a DO/HO vapor generator for contrast-variation neutron scattering

有馬 寛*; 高田 慎一; 笠井 聡*; 大内 啓一*; 森川 利明*; 宮田 登*; 宮崎 司*; 青木 裕之; 岩瀬 裕希*; 廣井 孝介; et al.

Journal of Applied Crystallography, 56(6), p.1802 - 1812, 2023/12

https://doi.org/10.1107/S1600576723009780

The contrast-variation technique in neutron scattering experiments plays a pivotal role in distinguishing partial structures within multi-component complexes, facilitating the elucidation of distinct sample constituents. This differentiation is achieved using different isotopes, namely hydrogen and deuterium, which possess varying neutron scattering characteristics. This study presents a novel vapor generator designed for neutron scattering experiments, enabling continuous control of the DO/HO ratio of the vapor. This feature is especially useful for contrast-variation studies. The generator features two saturators and four mass flow controllers, allowing for the rapid and independent generation of DO/HO vapors. Additionally, the incorporation of the two-temperature method ensures accurate dew point control within a margin of 0.2Cdp. This setup proves useful for conducting time-resolved experiments and can accelerate research on functional polymers, such as polymer electrolyte membranes for fuel cells, where water potential assumes critical importance.

Applicability of redundant pairs of SOI transistors for analog circuits and their applications to phase-locked loop circuits

槙原 亜紀子*; 横瀬 保*; 土屋 義久*; 宮崎 良雄*; 阿部 浩之; 新藤 浩之*; 海老原 司*; 丸 明史*; 森川 剛一*; 久保山 智司*; et al.

IEEE Transactions on Nuclear Science, 60(1), p.230 - 235, 2013/02

https://doi.org/10.1109/TNS.2012.2237039

デジタル回路において放射線耐性を飛躍的に向上させる技術として既に確立されているRadiation Hardening By Design (RHBD)技術の一つであるSOIトランジスタペアをカレントミラー回路等のアナログ回路にも拡大可能であることを検証した。具体的にはそのアナログ回路を適用したPLL回路を実際に作製し、TIARAサイクロトロン加速器を用いてイオン照射を実施した。その結果すぐれた耐放射線性を有することを確認した。

アスファルト固化処理施設躯体の耐力評価

山田 登志郎*; 森川 博司*; 石田 雅利*; 瀬戸 裕*; 山本 佳史*; 澤本 佳和*

JNC TJ8410 98-002, 124 Pages, 1998/11

JNC-TJ8410-98-002.pdf:3.82MB

本報告書は、平成9年3月11日に発生したアスファルト固化施設の火災・爆発事故に対して、当該施設で生じた爆発威力の推定に関して必要となる当該施設の主要な構造壁(床)の静的降伏及び終局耐力の評価を目的としたものである。鉄筋コンクリート床板の降伏及び終局耐力を評価する際には、簡易手法による評価と有限要素法(FEM)による評価が考えられる。簡易手法により降伏耐力を評価する場合には、基礎微分方程式による解法が比較的有効とされている。また、終局耐力については床板内に生じる扁平アーチ状の圧縮膜作用(アーチアクション)をなんらかの形で取り入れる降伏線理論で評価することを試みる。ただし、複雑な境界条件を持つ床板に対しては簡易手法の適用が困難であることや、異なった解析法での同一床板のクロスチェックを行うことは、解析法の妥当性の検証に有効であることから、一部の床板については、FEMによる評価も実施した。その結果、既従の実験及びアスファルト固化施設の一部構築壁(床)の耐力評価について、簡易手法とFEMによるクロスチェックを行うことによ、両手法の妥当性及び簡易手法の適用範囲を検証した。特に既従の実験の耐力評価では、簡易手法による終局耐力の評価では実験結果を30%の誤差範囲内で、またFEMでは15%程度高い値で評価できることが分かった。以上よりFEM以外にも、壁の形状が簡単なものについては、アーチアクション等の効果を取り入れることにより簡易手法により壁の耐力評価がある程度行えることが分かった。

Test and code development for evaluation of sodium fire accidents in the FBRs

大野 修司; 川田 耕嗣; 森川 智; 姫野 嘉昭

PNC TN9410 91-029, 11 Pages, 1991/01

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幌延深地層研究所140m調査坑道における水理特性調査; 水平坑道の掘削影響評価

藪内 聡; 國丸 貴紀; 岩野 圭太*; 森川 誠司*; 並川 正*

no journal, , 

幌延深地層研究所の140m調査坑道において水平坑道の掘削が岩盤の水理特性に与える影響を把握するため、水平坑道壁面から約3m離れた位置で、水平坑道の掘削前から掘削中,掘削後にかけて繰り返しの透水試験や間隙水圧モニタリングを実施した。また、等価連続体モデルを用いた力学-水理の連成による掘削影響解析を実施した。透水試験の結果から、水平坑道の掘削に伴う顕著な変化は認められなかった。また、掘削影響解析により得られた透水係数分布においては、坑道近傍の限られた範囲や特に坑道底盤部に透水係数の増加域が認められた一方、透水試験を実施した場所では水平坑道の掘削を通じて透水係数の変化はなく、原位置試験結果との整合性が認められた。これらの結果から、透水試験区間においては坑道の掘削により透水性に影響を与えると考えられる空隙構造の変形などはほとんど生じていないものと考えられる。これは、140m調査坑道における岩盤力学に関する試験・計測により、岩盤の力学的な性質が明瞭に変化している範囲は坑道壁面から数十cm程度と得られている結果と矛盾しない。一方、間隙水圧モニタリングにおいては、水平坑道の切羽が間隙水圧モニタリング区間側方を掘進する約20日間に間隙水圧は0.20.3MPa程度の低下を示し、掘削影響解析で得られた間隙水圧の挙動は間隙水圧モニタリングによる計測値とよい整合を示した。

白金族元素含有ガラスの長期高温保持によるガラス物性への影響評価

守川 洋; 宮内 厚志; 中島 正義; 正木 敏夫; 小林 秀和; 山下 照雄; 駒嶺 哲*; 越智 英治*

no journal, , 

溶融ガラス中の白金族元素(Ru, Rh, Pd)は、ほぼ全量が析出した状態で存在し、ガラス溶融炉内では沈降・堆積することでガラスの粘性を変化させ、ガラスの流下性に影響を与える。今後のガラス溶融炉運転で想定される保持運転条件(温度・時間)をパラメータにしたガラス試料の高温保持試験を行い、白金族元素粒子形状の変化の有無と粘性への影響を調べた。その結果、模擬ガラスを1100度-720時間保持すると、濃度は初期濃度に比べて2倍上昇し、粒子形状は初期状態では大部分が1m以下の針状粒子である酸化ルテニウムは、1から10m程度の粒子へと粒子成長が観察された。粒子成長が粘性に及ぼす影響の有無については、粘性はおもに白金族元素の濃度に依存しており、今回の試験で観られた程度の粒子成長が粘性に及ぼす影響は見いだせなかった。

白金族元素含有ガラスの長期高温保持によるガラス物性への影響評価,2

大山 孝一; 守川 洋; 宮内 厚志; 中島 正義; 山下 照雄; 駒嶺 哲*; 越智 英治*

no journal, , 

白金族元素(ルテニウム,ロジウム,パラジウム)粒子は、ガラス溶融炉内で沈降・堆積し粘度を増加させ、ガラスの流下性に影響を及ぼす。ガラス溶融炉の運転で想定される数か月にわたる高温保持で生じる炉内の白金族粒子の変化と粘度への影響を把握するため、模擬廃棄物ガラスを用い、前報の1か月(720hr)に引き続き4か月(2880hr)までのるつぼスケールの保持試験を行い、粒子形状の観察及び粘度測定を行った。その結果、酸化ルテニウムの針状粒子の長さは初期状態ではほぼすべてが1m以下だったが、保持時間とともに最大粒子の長さが数十m以上に達し、同様に、パラジウムの球状粒子の径は1-2mから5-10m程度になっており、白金族粒子の成長が認められた。また、初期状態, 240hr, 720hr, 1440hr及び2880hr保持後の模擬廃棄物ガラスのずり速度0.1s-1での粘度と白金族成分含有率の関係は、同含有率20wt%程度までの範囲において、おおむね直線関係となる傾向が見られた。以上のことから、模擬廃棄物ガラスを1100Cで最大2880hr保持したるつぼスケールでの沈降・堆積では、白金族成分粒子の成長が観察されたが、粘度の増加はおもに白金族成分の含有率上昇によることを確認した。

Sedimentation behavior of noble metal particles in simulated high-level waste borosilicate glasses

中島 正義; 大山 孝一; 守川 洋; 宮内 厚志; 山下 照雄; 駒嶺 哲*; 越智 英治*

no journal, , 

高放射性液体廃棄物に含まれる白金族元素はガラス溶融炉内に分散して存在している。それらの一部は沈殿を生じ、溶融炉の安定的な運転に対し悪影響を及ぼす。沈殿の形成過程や性質に関する情報はそれらを除去したり排出したりする方法を検討するのに有用である。そこで、模擬ガラスを用いて沈降観察試験を行った。1.1wt%(酸化物換算値)の白金族粒子を含む試料を1100Cで保持した場合には、界面沈降を示し、界面の沈降速度は2.4mm/hで一定だった。この沈降挙動は急速沈降である。急速沈降に続いて、沈降速度は徐々に遅くなった。これは圧縮沈降である。初期の白金族濃度が3.0wt%と6.1wt%では最初から圧縮沈降を示した。界面の沈降曲線より、白金族の沈殿の最大濃度はおよそ23-26wt%であると見積もられた。この値により、除去すべき沈殿の物性を特定することができる。また、2880時間まで1100Cで保持した白金族粒子の成長が観察された。