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論文

大気マイクロPIXEによるアスベスト肺中のアスベストとFas及びCD163発現の共局在の分析

土橋 邦生*; 清水 泰生*; 松崎 晋一*; 長嶺 竹明*; 佐藤 隆博; 大久保 猛; 横山 彰人; 石井 保行; 神谷 富裕; 荒川 和夫*; et al.

JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 87, 2012/01

In-air microparticle-induced X-ray emission (in-air micro-PIXE) analysis is based on irradiation of specimens with a proton ion microbeam, and has been modified for biological application. Two-dimensional analysis and quantitative analysis using the system confirmed that asbestos induced apoptosis by upregulating Fas expression and also revealed the accumulation of CD163-expressing macrophages in the lungs of patients with asbestosis. By quantitative comparison of the area of Fas or CD163 expression and the Fas- or CD163-negative area in asbestos lung tissue, the harmful levels which caused the expression of Fas or CD163 could be estimated on Silica, Ferrous iron, and Magnesium deposition. These results indicate that the system could be very useful for investigating the pathogenesis of inhaled asbestos-induced immune reactions and for determining harmful levels of asbestos.

論文

COMPASS code development; Validation of multi-physics analysis using particle method for core disruptive accidents in sodium-cooled fast reactors

越塚 誠一*; 守田 幸路*; 有馬 立身*; 飛田 吉春; 山野 秀将; 伊藤 高啓*; 内藤 正則*; 白川 典幸*; 岡田 英俊*; 上原 靖*; et al.

Proceedings of 8th International Topical Meeting on Nuclear Thermal-Hydraulics, Operation and Safety (NUTHOS-8) (CD-ROM), 11 Pages, 2010/10

本論文では、COMPASSコード開発の2009年度成果を報告する。融体固化・閉塞形成,金属燃料の共晶反応,ダクト壁破損(熱流動解析),燃料ピン破損、及びダクト壁破損(構造解析)に関する検証計算が示される。位相計算,古典及び第一原理分子動力学研究は金属燃料とスティール及び制御棒材料とスティールの共晶反応の物性を調べるために用いられた。粒子法の基礎研究やSIMMER計算もまたCOMPASSコード開発に役立った。COMPASSは、SIMMERコードで用いられている実験相関式の基盤を明らかにするものと期待される。SIMMERとCOMPASSの結合はCDAの安全評価並びに炉心設計最適化に有効になるだろう。

論文

J-PARC muon facility, MUSE

三宅 康博*; 下村 浩一郎*; 河村 成肇*; Strasser, P.*; 牧村 俊助*; 幸田 章宏*; 藤森 寛*; 中原 一隆*; 竹下 聡史*; 小林 庸男*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 225, p.012036_1 - 012036_7, 2010/06

 被引用回数:6 パーセンタイル:9.32

The science facility (MUSE) along with the neutron, hadron and neutrino facilities is one of the experimental areas PF the J-PARC project, which was approved for construction in a period from 2001 to 2008. Construction of the MLF building was started in the beginning of 2004, and was completed at the end of the 2006 fiscal year. On September 19th, 2008, the graphite target for muon production was placed into the 3 GeV proton beam line. On September 26th, 2008, we finally succeeded to extract surface muon beams. We also succeeded in the extraction of the decay muons on December 25th, 2008.

論文

Analysis on the Co-localization of asbestos bodies and Fas or CD163 expression in asbestos lung tissue by in-air micro-PIXE

松崎 晋一*; 清水 泰生*; 土橋 邦生*; 長嶺 竹明*; 佐藤 隆博; 大久保 猛; 横山 彰人; 石井 保行; 神谷 富裕; 荒川 和夫*; et al.

International Journal of Immunopathology and Pharmacology, 23(1), p.1 - 11, 2010/01

In-air micro-particle induced X-ray emission (in-air micro-PIXE) analysis is based on irradiation of specimens with a proton ion microbeam, and has been utilized for biological application. Two-dimensional analysis and quantitative analysis using the system confirmed that asbestos induced apoptosis byupregulating Fas expression and also revealed the accumulation of CD163-expressing macrophages in the lungs of patients with asbestosis. By quantitative comparison of the area of Fas or CD163 expression and the Fas- or CD163-negative area in asbestos lung tissue, the harmful levels which caused the expression of Fas or CD163 could be estimated on Si, Fe, and Mg (the components of asbestos) deposition. These results indicate that the system could be useful for investigating the pathogenesis of inhaled particle-induced immune reactions and for determining harmful levels of exogenous agents.

論文

Validation for multi-physics simulation of core disruptive accidents in sodium-cooled fast reactors by COMPASS code

越塚 誠一*; 守田 幸路*; 有馬 立身*; Zhang, S.*; 飛田 吉春; 山野 秀将; 伊藤 高啓*; 内藤 正則*; 白川 典幸*; 岡田 英俊*; et al.

Proceedings of 13th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics (NURETH-13) (CD-ROM), 11 Pages, 2009/09

COMPASSコードにより溶融炉心物質の分散・固化が計算され、GEYSER実験データと比較された。溶融炉心物質が配管内面を固化しながら流れていった。溶融プール挙動について、固体スティール球が固体燃料により囲まれた体系であるCABRI-TPA2実験が解析された。スティール球の溶融と沸騰を引き起こすために出力が印加された。SCARABEE-BE+3試験もダクト壁破損の検証としてCOMPASSコードにより解析された。

報告書

MA含有MOX燃料の照射後試験結果; 燃料ピンの非破壊試験結果

石見 明洋; 勝山 幸三; 阿部 和幸; 永峯 剛; 中村 保雄

JAEA-Technology 2009-003, 58 Pages, 2009/05

JAEA-Technology-2009-003.pdf:8.95MB

高速実験炉「常陽」にてマイナーアクチニド含有MOX燃料の照射試験を実施した。今回の試験では、アメリシウムを3%及び5%含有したAm-MOX燃料とアメリシウム及びネプツニウムを各2%含有したNp/Am-MOX燃料を用いた。照射試験は高線出力での短期照射(10分間及び24時間照射)を実施し、「常陽」において最大線出力約430W/cmを達成した。照射後、照射燃料集合体試験施設において燃料ピンの照射後試験を実施した。X線CT検査の結果、10分間照射では燃料中央付近に密度低下が予測され、24時間照射では燃料中央に明確に中心空孔の形成が確認された。

論文

Code development for multi-physics and multi-scale analysis of core disruptive accidents in fast reactors using particle methods

越塚 誠一*; 守田 幸路*; 有馬 立身*; Zhang, S.*; 飛田 吉春; 山野 秀将; 伊藤 高啓*; 白川 典幸*; 内藤 正則*; 岡田 英俊*; et al.

Proceedings of 16th Pacific Basin Nuclear Conference (PBNC-16) (CD-ROM), 6 Pages, 2008/10

ナトリウム冷却高速炉(SFR)における炉心損傷事故(CDA)のさまざまな複合現象に対して、COMPASSと名づけられたコンピューターコードを開発している。COMPASSコードは、Moving Particle Semi-implicit(MPS)手法という枠組みの中で、熱流動・構造・相変化を含むマルチフィジックス問題を解析するように設計されている。その開発プロジェクトが、2005年度から2009年度までの5年間で、6組織により実施されてきた。本論文では、2007年度におけるプロジェクトの成果が報告される。検証計画に従って、融体固化・閉塞形成,溶融プール沸騰,ダクト壁破損の3つの検証計算が行われた。また、COMPASSコード開発をサポートするため、数値計算手法の基礎研究,金属燃料の共晶反応に関する物質科学、及びSIMMER-IIIによる解析が行われた。

報告書

高速実験炉「常陽」材料照射用実験装置2号機(MARICO-2)・再組立技術の確立

阿部 和幸; 小林 孝*; 梶間 久司*; 吉川 勝則; 永峯 剛; 中村 保雄

JAEA-Technology 2008-008, 53 Pages, 2008/03

JAEA-Technology-2008-008.pdf:19.28MB

高速実験炉「常陽」材料照射用実験装置2号機(MARICO-2: Material Testing Rig with Temperature Control)はODSフェライト鋼など高速炉用燃料被覆管材として有望な材料の継続照射試験を行うためのものであり、コンクリート等による十分な放射線遮蔽能力を有するセル内にて再組立を行う必要があった。しかし、全長約11mと長尺の装置であること,遠隔操作による六角管の溶接が必要であることなどから従来のFMFにおける再組立技術が適用できない。そこで、MARICO-2再組立のための装置の整備、及び遠隔操作による再組立手順を確立した。

論文

Three-dimensional X-ray CT image of irradiated FBR fuel assembly

勝山 幸三; 永峯 剛; 中村 保雄; 浅賀 健男; 古屋 廣高

Transactions of the American Nuclear Society, 97(1), p.620 - 621, 2007/11

高速炉で照射した燃料集合体の横断面CT画像を合成することにより、三次元画像を取得することに成功した。この技術を利用することにより燃料集合体内の変形状況等が容易に把握できるようになった。また、取得した三次元画像から軸方向の中心空孔の形成状況を連続的に観察することが可能となった。

論文

Development of design technology on thermal-hydraulic performance in tight-lattice rod bundle, 3; Numerical estimation on rod bowing effect based on X-ray CT data

三澤 丈治; 大貫 晃; 光武 徹*; 勝山 幸三; 三澤 進*; 永峯 剛; 中村 保雄; 秋本 肇

Proceedings of 15th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-15) (CD-ROM), 8 Pages, 2007/04

In this study, the rod positions in the rod bowing test section were measured using the high energy X-ray computer tomography (X-ray-CT). Based on the measured rod positions data, the subchannel analysis by the NASCA code was performed, in order to investigate applicability of the NASCA code to BT estimation of the rod bowing test section, and influence of displacement from design-based rod position upon BT estimation by the NASCA code.

論文

Measurement of the fuel pin deflection in an assembly irradiated in FBR "JOYO"

勝山 幸三; 永峯 剛; 中村 保雄; 松元 愼一郎; 浅賀 健男; 古屋 廣高

Transactions of the American Nuclear Society, 94(1), p.771 - 772, 2006/06

高速実験炉「常陽」で照射した炉心燃料集合体のX線コンピュータトモグラフィ試験(以下CT試験)を実施し、得られたCT断面像から燃料集合体内の燃料ピンの配置状況を定量化した。その結果、これまで確認できなかった軸方向における燃料ピンの変位挙動を非破壊試験にて把握することが可能となるとともに、「常陽」炉心燃料集合体における最外周燃料ピンのラッパ管側への変位挙動を定量的に明らかにした。

口頭

遠隔操作溶接を伴う照射リグ再組立技術の確立

阿部 和幸; 小林 孝*; 梶間 久司*; 永峯 剛; 中村 保雄

no journal, , 

原子力機構では、高速炉に用いる材料や燃料の高燃焼度,高照射量下での挙動を明らかにするため、継続照射試験に用いる「常陽」照射リグの再組立を実施してきている。これまでは構造材をネジで固定する機械的な組立であったが、燃料ピンバンドルやオンライン制御照射リグの再組立にはラッパ管の交換や溶接作業が不可欠であることから、今回、新たに遠隔による溶接作業等を伴った再組立技術を確立した。本技術は、燃料や材料の照射挙動の把握のため、継続照射技術をさらに高度化したものである。

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

高速炉燃料集合体内における燃料ピン配置状況の測定

勝山 幸三; 永峯 剛; 中村 保雄; 三澤 進*

no journal, , 

高速実験炉「常陽」で照射した燃料集合体のX線コンピュータトモグラフィ(X線CT)試験を実施し、得られたCT断面像から集合体内における燃料ピンのガスプレナム部を含む軸方向全域の配置状況を定量的に測定した。その結果、集合体の最外周に装荷された燃料ピンでは、炉心燃料部においてラッパ管側(外側)への顕著な変位が確認され、これは最外周に装荷された燃料ピンでは、ラッパ管側とピン束側で冷却材温度が異なるために、被覆管の熱膨張差によって熱湾曲が生じたものである。また、燃料ピン全域に渡り、ワイヤピッチ(209mm)に沿った燃料ピンの変位が確認された。これは、燃料ピンに巻きつけられているワイヤの張力に起因して発生したものである。

口頭

$$^{241}$$Am含有高速炉用MOX燃料からのHe放出挙動

勝山 幸三; 永峯 剛; 中村 保雄

no journal, , 

高速炉用MOX燃料では、照射中にXe, Kr, He等のガスが生成・放出され、それに伴う燃料ピン内部圧力の上昇は燃料寿命制限要因の重要な一つとなっている。これまで主要なFPガスであるXe, Krについては生成量が多いこと等から、その放出挙動について多くの研究がなされてきたが、Heに着目した研究は少なかった。Heについては、三体核分裂,軽元素の(n, $$alpha$$)反応,$$alpha$$崩壊により生成され、特に$$alpha$$崩壊からのHe生成はAm等のマイナーアクチニドを多く含有したMOX燃料では顕著になると考えられた。そこで本研究では、$$^{241}$$Amを最大約1.0wtパーセントまで含有した高速炉用MOX燃料のHe放出量を測定し、照射に伴う放出挙動を明らかにした。

口頭

Development of a non-destructive post-irradiation examination technique using high-energy X-ray computer tomography

勝山 幸三; 永峯 剛; 中村 保雄

no journal, , 

本研究では、X線CT技術を照射済燃料集合体の非破壊試験に適用し、新しい非破壊検査技術を確立した。照射済燃料集合体からの$$gamma$$線放出の影響を低減するため、パルス状に高エネルギーX線を発生させ、それと同期した検出システムを採用した。これによって鮮明な画像を得るとともに、断層画像,3次元画像を得ることにも成功した。この画像により、これまで破壊試験でしか得られなかったデータをも非破壊試験で取得できることになり、作業効率の向上,放射性廃棄物の発生の低減化にも貢献できる。

口頭

MA含有MOX燃料の照射挙動,2; 短期(10分間)照射燃料ピンの非破壊試験結果

石見 明洋; 勝山 幸三; 阿部 和幸; 永峯 剛; 中村 保雄

no journal, , 

原子力機構では、FBR実用化に向け低除染TRU燃料サイクル技術開発の一環としてマイナーアクチニド含有MOX燃料の照射試験を進めている。照射試験では、短期照射試験(10分間及び24時間照射)及び定常照射試験($$sim$$50GWd/t及び$$sim$$100GWd/tまで)を計画しており、これまでに短期照射試験(10分間及び24時間)を終了した。10分間照射燃料ピンの非破壊照射後試験の結果、燃料に組織変化が発生していると予測される結果が得られ、燃料ピンについては破損等の異常はなく健全性を確認することができた。

口頭

稠密格子炉心熱流動特性技術開発,2; X線CTによる燃料棒曲がり効果試験体形状計測

勝山 幸三; 三澤 進*; 光武 徹*; 三澤 丈治; 永峯 剛; 中村 保雄; 大貫 晃; 秋本 肇

no journal, , 

高稠密格子炉心での除熱限界/流動特性を明らかにするため、37本バンドル試験体を中心とした稠密格子炉心熱流動特性技術開発を行っており、この一環として燃料棒曲がり効果試験が実施された。この試験は、燃料棒の曲がりによる限界出力等への影響評価を目的としたものであり、ここで用いられる曲がり効果試験体については内部構造設計通りであることを熱流動試験前に確認する必要があった。燃料棒曲がり効果試験体は、37本の模擬燃料棒がシュラウド管で覆われているためX線CT検査装置を利用した非破壊試験により内部状況観察を実施した。その結果、模擬燃料棒A1と隣接するB1及びC1との中心座標間距離は、軸位置約580mmから約730mmの範囲で減少しており、この間で模擬燃料棒A1が曲がり、ほぼ設計通りであることを確認した。

口頭

MA含有MOX燃料の照射挙動,6; 短期(24時間)照射燃料ピンの非破壊試験結果

石見 明洋; 勝山 幸三; 阿部 和幸; 永峯 剛; 中村 保雄

no journal, , 

原子力機構では、FBR実用化に向け低除染マイナーアクチニド燃料サイクル技術開発の一環としてマイナーアクチニド含有MOX燃料の照射試験を進めている。照射試験では、短期照射試験(10分間及び24時間)及び定常照射試験(50GWd/t及び100GWd/tまで)を計画しており、これまでに短期照射試験(10分間及び24時間)を終了した。24時間照射燃料ピンの非破壊試験の結果、燃料ピンに破損等の異常はなく健全であることを確認した。

口頭

MA含有MOX燃料の照射挙動,5; 短期(24時間)照射燃料のX線CT試験結果

勝山 幸三; 阿部 和幸; 永峯 剛; 中村 保雄; 三澤 進*

no journal, , 

高速実験炉「常陽」において短期照射(24時間)したマイナーアクチニド(MA)含有MOX燃料のX線CT試験を実施した。CT画像解析により、中心空孔径は最大で約0.8mm程度であると予測された。通常のMOX燃料ペレット部との比較から中心空孔の形成挙動においてMA含有MOX燃料の特徴的な照射挙動は確認されなかった。

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