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論文

SUS316ステンレス鋼の照射材-未照射材溶接における健全性評価

柴田 晃; 中村 夏紀; 二川 正敏; 前川 克廣*

材料試験技術, 62(1), p.35 - 40, 2017/01

日本原子力研究開発機構は照射誘起応力腐食割れ(IASCC)研究の一環として、材料試験炉内におけるステンレス鋼のき裂進展試験の実施を計画している。当該試験ではIASCCのしきい値(6$$times$$10$$^{25}$$n/m$$^{2}$$ ($$>$$1MeV))以上に予備照射が行われたSUS316鋼と未照射のSUS316鋼の溶接が必要となる。照射材-未照射材の溶接健全性を確認するために、原子炉内で照射下材料から試験片を作り、照射材-未照射材の溶接試験を実施し、その健全性評価を行った。

論文

球状圧子を用いた微小硬さ試験による原子炉燃料被覆管ジルカロイ4とM5のPWR環境下酸化皮膜の機械的特性評価

柴田 晃; 涌井 隆; 中村 夏紀; 二川 正敏; 前川 克廣*; 那珂 通裕

材料試験技術, 62(1), p.41 - 47, 2017/01

現在広く使用されている核燃料被覆管材料ジルカロイ4は、より耐食性のあるM5等のZr-Nb合金への置き換えが進められている。しかしながらZr-Nb合金のジルカロイ4に対する相対的に良好な耐食性の根源は未だ明らかになっていない。Zr-Nb合金の良好な耐食性の根源を明らかにするため、M5とジルカロイ4の酸化皮膜の評価を行った。球状圧子を用いた微小硬さ試験を行い、荷重-深さ曲線に対し有限要素解析を援用しカルマンフィルタを用いた逆解析から材料定数を同定する手法よりM5とジルカロイ4の酸化皮膜の力学的特性を求め、他の手法による観察結果と比較した。その結果、M5の酸化皮膜はジルカロイ4の酸化皮膜に比較すると延性的であることが判明した。

論文

Damage on the JMTR hot laboratory by the 2011 Great East Japan Earthquake

柴田 晃; 中村 夏紀; 那珂 通裕

Proceedings of 54th Annual Meeting of Hot Laboratories and Remote Handling (HOTLAB 2017) (Internet), 11 Pages, 2017/00

2011年3月11日に発生したマグニチュード9.0の地震は東北地方太平洋沖地震として知られている。JMTRホットラボはこの地震により様々な損害を被った。本発表では、JMTRがこの地震から被った様々なダメージについて報告する。JMTRホットラボは鉄セル,鉛セル,コンクリートセルの三種類のセルが存在する。コンクリートセルにおいては、ホットセルの背面遮へい扉の電子錠が地震により破損した。また、ホットラボ建家の様々な場所でコンクリートにき裂が生じた。本発表ではこれらホットラボの被った損害について報告する。

論文

Management of JMTR hot laboratory without operation of system of air supply and exhaust

中村 夏紀; 柴田 晃; 那珂 通裕

Proceedings of 54th Annual Meeting of Hot Laboratories and Remote Handling (HOTLAB 2017) (Internet), 4 Pages, 2017/00

JMTRホットラボは排気筒取替工事のため現在給排気設備を停止している。給排気設備停止下におけるホットラボを適切に管理するため、ホットラボでは様々な維持管理を行っている。本発表では、その1つとして施設の目張りとその有効性を確認する表面密度測定について報告する。ホットラボでは放射性物質が漏洩する可能性のある箇所をテープで目張りし、その有効性を確認するため目張り付近の表面密度測定を行い、漏洩がないことを確認している。これらの維持管理は排気筒取替工事が完了するまで行われる。

論文

$$gamma$$線照射されたアミノ酸中の照射誘導ラジカルの緩和時間

永田 夏樹*; 菰田 聖一*; 菊地 正博; 中村 秀夫*; 小林 泰彦; 鵜飼 光子*

JAEA-Review 2015-022, JAEA Takasaki Annual Report 2014, P. 103, 2016/02

照射食品に誘導されたフリーラジカル中の不対電子の緩和時間は、ラジカル間の相互作用の程度を示す指標のひとつとなる。緩和時間は、パルスESR装置で直接測定可能であるが装置が高価で普及していない。そのため、連続波ESR装置の測定結果を用いたシミュレーション解析により算出する手法も用いられ、Lund法は1本線信号の緩和時間の算出に適用される。照射アミノ酸の複数ピークをそのままシミュレーション解析した時、緩和時間はパルスESRの直接測定値とは大きく異なった。そこで3種類の照射アミノ酸で得られる複数ピークについてガウスピーク近似により分離して、それぞれのピークパラメータを用いてLund法のシミュレーション解析に適用した。その結果、算出されたT$$_{2}$$値はパルスESRの値とよく一致した。このことは、ピーク分離法が、複数ピークをもつESRスペクトルに対してLund法を適用する際に、緩和時間の計算精度を高める手法として有効であることを示している。

口頭

放射線照射食品に誘導されるラジカルのPulse-ESRによる計測

岸田 敬吾*; 永田 夏樹*; 亀谷 宏美*; 菊地 正博; 中村 秀夫*; 小林 泰彦; 鵜飼 光子*

no journal, , 

照射食品の検知法では連続波(CW)-ESR法を用いて照射誘導ラジカルを計測して検知する。ESRスペクトルから得られる解析パラメータにラジカルの緩和時間があり、通常、CW-ESRで測定される明瞭なsinglet信号から間接的に算出する。そこで、本研究では、複雑な信号を示す照射食品の緩和時間をパルス波(Pulse)-ESR法により直接測定できるか検討して、CW-ESR法による算出値との比較を試みた。試料は、市販の小麦粉,大豆及び黒コショウを用いた。Pulse-ESR測定において、照射小麦粉及び照射大豆(皮)でecho信号の観測に成功し、この信号の減衰時間から直接測定された緩和時間は吸収線量に依存して変化することがわかった。CW-ESRによる緩和時間の算出値は、Pulse-ESRによる測定値よりやや小さくなる傾向にあった。これは照射大豆や小麦粉の複雑なESR信号に対して、singlet信号からの算出法を適用したためと考えられる。Pulse-ESRで測定された緩和時間が照射依存性を示すことから、緩和時間を用いた検知法の可能性が示唆された。

口頭

$$gamma$$線照射によりアミノ酸に誘導されるラジカルの緩和時間

永田 夏樹*; 菰田 聖一*; 菊地 正博; 中村 秀夫*; 亀谷 宏美*; 等々力 節子*; 小林 泰彦; 鵜飼 光子*

no journal, , 

照射アミノ酸は吸収線量の増加と共に照射誘導ラジカルが蓄積し、緩和時間T$$_{2}$$が減少する。緩和時間はパルス波(Pulse)-ESRで直接計測するが、装置自体が普及しておらず測定は簡単ではない。連続波(CW)-ESR測定される線幅と閾値を用いたシミュレーションにより算出する方法があるが、本来、1本線のピークに適用する手法であり、複雑なスペクトルに適用できるかは明らかではない。そこで、CW-ESRの緩和時間とPulse-ESRの緩和時間の比較したところ、両者は全く一致しなかった。次に、CW-ESRで得られた複数ピークからなるスペクトルをガウス線形にフィッティングしてピーク分離した。分離したピークをシミュレーションに適用して緩和時間を求めたところ、緩和時間がPulse-ESRの結果とよく一致した。複数信号はピーク分離という新たな手法で解析することにより、CW-ESRで算出した緩和時間はPulse-ESR計測により求めた実測値に近づいた。

口頭

R&D on $$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc separation-concentration apparatus based on solvent extraction and column chromatography

土谷 邦彦; 鈴木 善貴; 西方 香緒里; 柴田 晃; 中村 夏紀; 棚瀬 正和*; 椎名 孝行*; 太田 朗生*; 川端 方子*; 竹内 宣博*

no journal, , 

放射化法による$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc製造開発の一環として、$$^{98}$$Mo(n,$$gamma$$)$$^{99}$$Mo反応で生成する$$^{99}$$Moから高放射能濃度の$$^{99m}$$Tc溶液を得る方法として、$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tcのアルカリ溶液から$$^{99m}$$TcのMEKによる溶媒抽出及びアルミナを用いたカラムクロマトグラフィーによる精製・濃縮を組合せた$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc分離・濃縮試験装置を開発した。本研究では、開発した分離・濃縮装置のMoO$$_{3}$$ペレット溶解性能、溶媒抽出性能及び回収性能を調べた。この結果、高密度MoO$$_{3}$$ペレットとMoO$$_{3}$$粉末を混合した試料(約300g)は、50$$^{circ}$$Cで750mLの6M-NaOHで溶解することにより、2時間以内で溶解でき、目標値を達成した。また、抽出層にてMo溶解液とMEKを撹拌し、$$^{99m}$$Tcの模擬元素を用いたRe回収率は、90%を達成した。この結果、本試験装置に要求される回収率を達成することができた。今後、カラムクロマトグラフィーにより、得られる溶液の分析を行い、医薬品基準を満足する条件を選定する。

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