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論文

Age and speciation of iodine in groundwater and mudstones of the Horonobe area, Hokkaido, Japan; Implications for the origin and migration of iodine during basin evolution

東郷 洋子*; 高橋 嘉夫*; 天野 由記; 松崎 浩之*; 鈴木 庸平*; 寺田 靖子*; 村松 康行*; 伊藤 一誠*; 岩月 輝希

Geochimica et Cosmochimica Acta, 191, p.165 - 186, 2016/10

 被引用回数:13 パーセンタイル:60.45(Geochemistry & Geophysics)

ヨウ素の地層中での移行挙動を理解するうえで、化学状態(価数及び局所構造・結合状態)を把握することは重要である。ヨウ素は環境中で一般的には陰イオンの形態を取りやすく、地層への収着性が低い元素であるとともに、陰イオンの他にさまざまな化学形態をとり、各形態で挙動が異なるため、移行挙動の予測は極めて難しい。そこで、本研究では固液両相の化学形態を分析し、表層土壌圏及び地下岩石圏でのヨウ素の挙動解明を試みた。その結果、有機物が熟成される過程でヨウ素イオンが地下水中に溶出されることが示唆された。また、表層で有機態として固相へ分配されたヨウ素は、深層で無機態となって液相へと溶出するが、一部は有機ヨウ素として固相に残ることが明らかとなった。

論文

Laccase-catalyzed oxidation of iodide and formation of organically bound iodine in soils

碩 みはる*; 及川 純一*; 田口 太郎*; 大貫 敏彦; 村松 康行*; 坂本 一憲*; 天知 誠吾*

Environmental Science & Technology, 47(1), p.390 - 397, 2013/01

 被引用回数:32 パーセンタイル:72.91(Engineering, Environmental)

微生物が生産する酵素ラッカーゼが、土壌中を移行しやすいことで知られるヨウ化物イオンを酸化して土壌有機物に取り込み、安定化させることを明らかにした。

論文

Numerical simulation of thermohydraulic characteristics of dross ejection process in laser steel cutting

杉原 健太; 中村 保之; 小川 剛充; 村松 壽晴

Proceedings of 20th International Conference on Nuclear Engineering and the ASME 2012 Power Conference (ICONE-20 & POWER 2012) (DVD-ROM), 7 Pages, 2012/07

厚板鋼材レーザー切断の適切化及び制御に向けて、多相の熱流体モデルに基づいた数値シミュレーションコードを開発し、アシストガスや加工ヘッド移動速度が切断性能に与える影響を調べた。切断フロント形状や温度分布を解析した結果以下の知見が得られた。アシストガス噴射によって溶融金属排出を促さなかった場合、レーザー光は溶融金属に吸収されてしまい固相表面に直接吸収されず板裏の温度上昇が遅れてしまう。ヘッドの移動速度が速すぎる場合には、加工ヘッド位置に対する熱伝導の遅れによって、切断開始位置の板裏に切り残しが生じるという実験結果を数値シミュレーションによって定性的に裏付けた。以上の結果から、切断溝の形成にはアシストガスによる溶融金属排出が厚板レーザー切断において非常に重要であるといえる。

報告書

NSRRにおける反応度事故模擬実験をB-I型高圧水カプセルを用いて行うための取扱マニュアル

鈴木 寿之; 村松 靖之; 鴨志田 重男

JAEA-Testing 2007-001, 58 Pages, 2007/03

JAEA-Testing-2007-001.pdf:7.49MB

NSRR(Nuclear Safety Research Reactor)では、軽水炉における安全性研究の一環として、発電炉において照射された照射済燃料を使用し、反応度事故時の燃料挙動を研究している。過去10年間に実施した反応度事故模擬実験では、高燃焼度における被覆管破損が予想よりも低いエンタルピーで発生することを確認した。破損は出力急昇による被覆管の温度上昇前に起こるので、被覆管の初期温度が影響する可能性がある。反応度事故時における出力急昇開始前の被覆管温度の効果を確認するために、B-I型(BWR炉心状態を模擬できる第1型)高圧水カプセルを開発した。本マニュアルは、B-I型高圧水カプセルを用いての反応度事故模擬実験を安全かつ円滑に遂行するために、カプセルの受入から照射後の輸送についての一連の作業手順及び異常時の措置について定めたものである。

報告書

NSRRにおけるカプセル装荷装置B型の設計・製作(受託研究)

村松 靖之; 大河原 正美; 鈴木 寿之; 柴田 功; 更田 豊志

JAEA-Technology 2007-028, 47 Pages, 2007/03

JAEA-Technology-2007-028.pdf:4.76MB

原子炉安全性研究炉NSRR(Nuclear Safety Research Reactor)では、燃料等安全高度化対策の一環として、高燃焼度酸化ウラン燃料及びプルトニウム-ウラン混合酸化物燃料(MOX燃料)を用いた照射実験を行う。この照射実験を行う際に照射カプセルの移動及び炉心への装荷にカプセル装荷装置を使用するが、既存の装荷装置では高燃焼MOXには対応できないため、中性子遮へい能力を強化し、さらに新型の高圧水カプセルにも対応したカプセル装荷装置B型を設計・製作した。

報告書

日本機械学会発電用原子力設備規格に基づくX-IV型大気圧水カプセルの設計

村尾 裕之; 村松 靖之; 大河原 正美; 柴田 功

JAEA-Technology 2006-062, 32 Pages, 2007/02

JAEA-Technology-2006-062.pdf:1.81MB

原子炉安全性研究炉NSRR(Nuclear Safety Research Reactor)の炉内実験は実験燃料を専用の照射カプセルに封入し、炉心へ挿入して行われる。NSRRではこれまでに17種類の大気圧水カプセルを製作しており、そのうちX-IV型大気圧水カプセルは設計及び工事の方法の認可を6回取得し、平成18年6月に第7回目の設工認申請を行った。第7回目の申請に際しては設計の強度評価に用いる規格を通商産業省告示501号の廃止に伴い、日本機械学会発電用原子力設備規格、設計・建設規格(JSME S NC1-2005)に変更した。JSME S NC1-2005では、新たに「負荷荷重」の状態を示す供用状態が導入されており、今回の申請書では許容応力強さを供用状態に応じて算出した。また、JSME S NC1-2005では、クラス1支持構造物に対して、組合せ応力に関する評価を求めていることから、今回の申請書で同評価を追加し許容応力を超えないことを確認した。

論文

AMSを用いた$$^{129}$$I分析とその地球環境科学への応用

鈴木 崇史; 村松 康行*

Radioisotopes, 54, p.51 - 53, 2005/00

加速器質量分析装置(AMS)の発達により極低レベルの$$^{129}$$Iが測定可能となり、さまざまな分野にAMSを利用した応用研究が行われるようになった。本論文ではAMSを利用した最新の研究をレビューした。ここでは、環境科学,トレーサー利用や年代測定のツールとして$$^{129}$$Iを利用した研究例を取り上げたが、ヨウ素は環境中でさまざまな化学形を取り複雑な挙動をすることを考えると、$$^{129}$$Iを利用した地球環境科学分野の研究はますます注目されそうである。

論文

NSRRシミュレータの改良

村尾 裕之; 谷内 茂康; 太田 和則; 村松 靖之; 中村 武彦; 寺門 義文

UTNL-R-0435, p.15_1 - 15_9, 2004/03

NSRRで台形パルス運転及び合成パルス運転を行う場合は、あらかじめオフラインシミュレーション及びオンラインシミュレーションを行い、目的とする運転パターンの安全性や妥当性を確認する必要がある。これらのシミュレータを用いることによって実際のNSRR炉出力をほぼ模擬することができるが、初期出力上昇時や出力制御運転時において、シミュレーション結果と実運転結果との間に若干の不一致が認められている。このため制御棒の反応度価値及び燃料温度フィードバック係数を再評価し、シミュレータに反映した。その結果、シミュレーション精度を向上させることができ、NSRR台形パルス運転及び合成パルス運転の自由度を向上することができた。

報告書

NSRRシミュレータの改良

村尾 裕之; 谷内 茂康; 太田 和則; 村松 靖之; 中村 武彦; 寺門 義文

JAERI-Tech 2003-094, 41 Pages, 2004/01

JAERI-Tech-2003-094.pdf:2.26MB

NSRRで台形パルス運転及び合成パルス運転を行う場合は、あらかじめオフラインシミュレーション及びオンラインシミュレーションを行い、目的とする運転パターンの安全性や、妥当性を確認する必要がある。これらのシミュレータを用いることによって実際のNSRR炉出力をほぼ模擬することができるが、初期出力上昇時や出力制御運転時において、シミュレーション結果と実運転結果との間に若干の不一致が認められている。このため、制御棒の反応度価値及び燃料温度フィードバック係数を再評価しシミュレータに反映した。その結果、シミュレーション精度を向上させることができ、NSRRの台形パルス運転及び合成パルス運転の自由度を向上することができた。

論文

Photoemission spectroscopy of the filled skutterudite compound YbFe$$_{4}$$Sb$$_{12}$$

岡根 哲夫; 藤森 伸一; 間宮 一敏; 岡本 淳; 村松 康司; 藤森 淳; 長本 泰征*; 小柳 剛*

Journal of Physics; Condensed Matter, 15(28), p.S2197 - S2200, 2003/07

 被引用回数:4 パーセンタイル:27.78(Physics, Condensed Matter)

充填スクッテルダイト化合物$$RT_{4}X_{9}$$ ($$R$$=アルカリ金属, 希土類金属, アクチナイド; $$T$$=Fe, Ru, Os; $$X$$=プニクトゲン: P, As, Sb)は超伝導, 磁気秩序, ヘビー・フェルミオン的性質, 金属絶縁体転移など多様な物性を示すことから興味が持たれている物質である。この中でYbFe$$_{4}$$Sb$$_{12}$$は磁気特性や輸送特性にヘビーフェルミオンあるいは価数揺動的振る舞いが見られる化合物であり、これらの性質はYb原子の価数の不安定性と関連づけられると考えられている。本研究は、励起源として放射光とヘリウム紫外線源とを用いた高分解能光電子分光によりYbFe$$_{4}$$Sb$$_{12}$$の電子状態を調べたものである。実験により得られたスペクトルでは、Yb2価のシグナルにおいてバルク成分と表面成分がはっきり分離されて観測されたが、両者のエネルギー位置の関係は通常のYb化合物と比べて異常なものであることがわかった。

口頭

反応度事故条件下における高燃焼度PWR燃料の挙動,4; 被覆管における亀裂の進展過程

富安 邦彦; 杉山 智之; 中村 武彦; 更田 豊志; 村松 靖之

no journal, , 

反応度事故条件下でのPCMIによる燃料破損について、被覆管肉厚方向の亀裂進展に関する二次元有限要素解析を実施し、亀裂先端の極めて狭い範囲において大きな塑性歪みが生じることを示した。本結果は、燃料破損において、亀裂先端の局所的な延性破壊の繰り返しにより肉厚方向に亀裂が進展することを示唆するものである。

口頭

反応度事故時における高燃焼度燃料の挙動,3; NSRRにおける軽水炉照射MOX燃料実験

梅田 幹; 杉山 智之; 笹島 栄夫; 永瀬 文久; 更田 豊志; 村松 靖之

no journal, , 

BWR及びPWRで照射された高燃焼度MOX燃料を対象とした反応度事故模擬実験をNSRRにおいて実施し、被覆管変形量及びPCMI(燃料被覆管機械的相互作用)破損しきい値などに関するデータを取得した。少なくとも59GWd/tまでの燃焼度範囲では、UO$$_{2}$$燃料実験結果と一貫性のあるデータが得られ、MOX燃料に特有の挙動は観測されなかった。

口頭

Instrumentation techniques in NSRR experiments

村松 靖之; 宇田川 豊

no journal, , 

日本原子力研究開発機構は安全性研究用原子炉NSRRを用いて、軽水炉燃料について数多くのパルス照射実験を行った。1975年以来1200回を超える未照射燃料実験を行い、また1989年の高燃焼度燃料用施設改造を経て、70回を超える照射済み燃料実験を行った。パルス照射時の強い$$gamma$$線,中性子線下での非常に速い過渡挙動に対して信頼性のある測定を実現するため、これら多くの実験においてさまざまな計測技術を試行し、経験の蓄積とともに独自の計測技術を開発した。被覆管表面への熱電対素線溶接及び被覆管表面からの酸化膜除去を行う遠隔操作技術により、高燃焼度燃料表面における膜沸騰遷移時の温度測定を可能にした。また、燃料破損時に生じた水塊の速度を測定する水塊速度計により、破損時に発生した機械的エネルギーの評価を可能にした。こうした計測技術により、多くのデータを取得し、その結果は日本をはじめとする各国の安全評価指針に反映されている。

口頭

原子炉プールライニング検査装置の開発

川島 和人; 鈴木 寿之; 村松 靖之; 田口 祐司

no journal, , 

日本原子力研究開発機構のNSRR原子炉施設では高経年化した原子炉プールを継続使用していく際に、プールライニング(アルミニウム)について必要肉厚等の確認を重要な点検項目とした。そのため、原子炉プール水中の遠隔で超音波探傷法によりプールライニングの検査を行うための装置を開発した。

口頭

超音波探傷装置によるNSRR原子炉プールライニングの調査,1; 目的と概要

田口 祐司; 川島 和人; 村松 靖之; 阿波 靖晃

no journal, , 

本調査は、プールライニングに使用されているアルミニウム材(肉厚約15mm)の経年変化の状況を調査し、プールライニングの平面部,溶接線内部及び溶接線近傍の必要肉厚7mmが保たれていることの確認を主な目的とする。プールライニングの肉厚測定は、約2年間かけて開発した水中でも測定可能な超音波探傷による測定装置で行った。

口頭

超音波探傷装置によるNSRR原子炉プールライニングの調査,2; 調査結果

川島 和人; 田口 祐司; 村松 靖之; 鈴木 寿之; 大河原 正美

no journal, , 

NSRRでは原子炉プールライニングの長期的な安全性を確認するため、プール水中でも調査可能な超音波探傷装置を開発し、調査対象となるプールライニングに使用されているアルミニウム材の経年変化に対する健全性等の調査を実施した。その測定データを解析した結果、プールライニングとしての必要肉厚である7mmは十分に確保されており、今回の測定箇所については施工時の肉厚である15mmであることが確認できた。また、溶接線部の状態についても性能に影響を及ぼすような欠陥のないことを確認した。

口頭

NSRRにおける超音波探傷装置を用いた原子炉プールライニングの健全性調査について

秋山 佳也; 川島 和人; 村松 靖之; 村尾 裕之

no journal, , 

NSRRでは原子炉プールライニングの長期的な安全性を確認するため、プール水中でも調査可能な超音波探傷装置を開発し、調査対象となるプールライニングに使用されているアルミニウム材の経年変化に対する健全性等の調査を実施した。その測定データを解析した結果、プールライニングの必要肉厚である7mmは十分に確保されており、今回の測定箇所については施工時の肉厚である15mmであることが確認できた。また、溶接線部の状態について大きな欠陥のないことを確認した。

口頭

幌延地域における珪藻質-珪質泥岩中のヨウ素の移行挙動解明

嶋本 洋子*; 高橋 嘉夫*; 天野 由記; 松崎 浩之*; 村松 康行*; 岩月 輝希

no journal, , 

放射性ヨウ素が高濃度に含まれる放射性廃棄物は地層処分される予定であるため、地下環境でのヨウ素の移行挙動の理解は重要である。幌延地域は、地下深部に高ヨウ素濃度の地下水が存在しており、地層処分された放射性ヨウ素のナチュラルアナログ研究としては最適な場所である。本研究では、珪藻質-珪質泥岩中のヨウ素の移行挙動を理解するため、地下水及び岩石中のヨウ素の分布,化学形態,ヨウ素同位体比($$^{129}$$I/$$^{127}$$I)の測定を行った。その結果、地下水中の塩素濃度は海水よりも低濃度であるが、ヨウ素は海水よりはるかに高濃度であり、続成過程で固相から溶出したと考えられる。また、ヨウ素同位体比は、間隙水よりも岩石から抽出したヨウ素の方がやや高い値であったため、地下水中のヨウ素は声問層よりは下位の層準から移動してきた可能性が高い。これらのことから、一度岩石中に有機態として蓄積していたヨウ素が続成過程で特に稚内層においてヨウ素イオンとして解離し、圧密によって上位の声問層まで移動した可能性が考えられた。

口頭

化学形態及び$$^{129}$$I/$$^{127}$$Iに基づく珪藻質-珪質泥岩中のヨウ素の移行挙動解明

嶋本 洋子*; 高橋 嘉夫*; 天野 由記; 松崎 浩之*; 村松 康行*; 岩月 輝希

no journal, , 

幌延深地層研究センターで掘削されたボーリング孔から採取された地下水及び岩石を用いてヨウ素の化学形態及び同位体比に関する分析を行った。その結果、岩石中のヨウ素の濃度は、稚内層(珪質泥岩)と声問層(珪藻質泥岩)の境界付近で急激に濃度が低くなる傾向が見られた。化学形態分析を行った結果、地下水中のヨウ素はヨウ素イオンとして存在していた。また、ヨウ素のK-edge XANES分析結果から、302m(声問層)では無機ヨウ素$$>$$有機ヨウ素、1008m(稚内層)では有機ヨウ素$$>$$無機ヨウ素の傾向が見られた。地下水中の塩素濃度は海水よりも低濃度であるが、ヨウ素は海水よりはるかに高濃度であり、続成過程で固相から溶出したと考えられる。ヨウ素と塩素はよく相関し、地下水中のヨウ素同位体比はいずれの深度でも比較的一定であった。この結果は、幌延地域が隆起し天水の影響を受ける以前に、溶出したヨウ素が稚内層及び声問層の地下水中に比較的均一に分布し、その後塩素と同様に天水による希釈を受けたことによると考えられる。

口頭

原子炉構造材へのレーザ切断技術適用に向けた研究開発,2; レーザ切断時におけるアシストガスの流動特性評価

小川 剛充; 杉原 健太; 中村 保之; 村松 壽晴; 社本 英泰*

no journal, , 

アシストガス噴流ノズルの形状及びその内部表面仕上げにより変化する噴流乱流強度がノズル流出後の流動特性に及ぼす影響を評価する。レーザ切断時に溶融金属をアシストガス噴流によって効率よく除去するためには、アシストガス噴流の運動量拡散を抑制可能な噴流ノズル形状及びノズル内面で発生する乱流強度を抑制可能な表面仕上げの検討が重要である。

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