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論文

An Evaluation method of reflectance spectra to be obtained by Hayabusa2 Near-Infrared Spectrometer (NIRS3) based on laboratory measurements of carbonaceous chondrites

松岡 萌*; 中村 智樹*; 大澤 崇人; 岩田 隆浩*; 北里 宏平*; 安部 正真*; 仲内 悠祐*; 荒井 武彦*; 小松 睦美*; 廣井 孝弘*; et al.

Earth, Planets and Space (Internet), 69(1), p.120_1 - 120_12, 2017/09

AA2017-0327.pdf:1.53MB

 被引用回数:2 パーセンタイル:64.06(Geosciences, Multidisciplinary)

はやぶさ2に搭載されている近赤外分光計(NIRS3)の地上テストを行なってスペクトルの補正と評価の手法を確立した。粉末状にした炭素質隕石を試料として、FTIRで測定したスペクトルとの比較からNIRS3のスペクトルの補正方法を2つ提案した。また得られた反射スペクトルから小惑星表面の化学的分類方法について提案した。

論文

NIRS3; The Near Infrared Spectrometer on Hayabusa2

岩田 隆浩*; 北里 宏平*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 荒井 武彦*; 荒井 朋子*; 平田 成*; 廣井 孝弘*; 本田 親寿*; 今栄 直也*; et al.

Space Science Reviews, 208(1-4), p.317 - 337, 2017/07

C型小惑星リュウグウを目指す小惑星探査機ハヤブサ2に搭載された近赤外分光計NIRS3は1.8から3.2ミクロンまでの感度を持つ。NIRS3は小惑星の反射スペクトルを計測することで、3ミクロンバンドに現れる水に起因する吸収を検出することを目的としている。InAsフォトダイオードリニアイメージセンサと188Kでの動作を可能とする受動冷却システムによって、本分光計は十分な感度とダークノイズを達成できる。NIRS3フライトモデルは打ち上げ前に地上で性能評価実験が行われ、小惑星表面の水質変成度を決定できるだけのSN比があることが確認された。小惑星表面の計測では、小惑星の熱変性度や、炭素質コンドライトとの対応関係を明らかにできるだろう。

論文

平成28年度技術士試験「原子力・放射線部門」対策講座; 平成27年度技術士二次試験「原子力・放射線部門」; そのポイントを探る$$sim$$全体解説、必須科目及び選択科目の設問と解説

高橋 直樹; 芳中 一行; 原田 晃男; 山中 淳至; 上野 隆; 栗原 良一; 鈴木 惣十; 高松 操; 前田 茂貴; 井関 淳; et al.

日本原子力学会ホームページ(インターネット), 64 Pages, 2016/00

本資料は、平成28年度技術士試験(原子力・放射線部門)の受験を志す者への学習支援を目的とし、平成27年度技術士試験(原子力・放射線部門)の出題傾向分析や学習方法等についての全体解説、必須科目の解答と解説及び選択科目の模範解答や解答作成にあたってのポイント解説を行うものである。なお、本資料は技術士制度の普及と技術士育成を目的とした日本原子力学会から日本技術士会(原子力・放射線部会)への依頼に基づき、原子力機構所属の技術士及び社内外の各分野における専門家により作成を行ったものである。

報告書

平成26年度研究開発・評価報告書; 評価課題「安全研究とその成果の活用による原子力安全規制行政に対する技術的支援」(事後評価・事前評価)

工藤 保; 鬼沢 邦雄*; 中村 武彦

JAEA-Evaluation 2015-011, 209 Pages, 2015/11

JAEA-Evaluation-2015-011.pdf:10.36MB

日本原子力研究開発機構(以下、「原子力機構」という)は、「国の研究開発評価に関する大綱的指針」(平成20年10月31日内閣総理大臣決定)及びこの大綱的指針を受けて作成された「文部科学省における研究及び開発に関する評価指針」(平成21年2月17日文部科学大臣決定)、並びに原子力機構の「研究開発課題評価実施規程」(平成17年10月1日制定、平成21年8月19日改訂)等に基づき、平成26年9月29日に「安全研究」に関する事後・事前評価を安全研究・評価委員会に諮問した。これを受けて、安全研究・評価委員会は、本委員会によって定められた評価方法に従い、原子力機構から提出された平成22年4月から平成26年9月まで及び平成27年度以降の安全研究センターの運営及び安全研究の実施に関する説明を受け、今期中期計画期間及び次期中長期計画期間の研究開発の実施状況について、研究開発の必要性、有効性、効率性等の観点から評価を行った。本報告書は、安全研究・評価委員会から提出された事後・事前評価結果(答申書)をまとめるとともに、本委員会での発表資料、及び評価結果に対する原子力機構の措置を添付したものである。

論文

Review of five investigation committees' reports on the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant severe accident; Focusing on accident progression and causes

渡邉 憲夫; 与能本 泰介; 玉置 等史; 中村 武彦; 丸山 結

Journal of Nuclear Science and Technology, 52(1), p.41 - 56, 2015/01

 被引用回数:5 パーセンタイル:34.97(Nuclear Science & Technology)

2011年3月11日に発生した東京電力福島第一原子力発電所の事故については、東京電力はもとより、政府,国会,民間有識者が独立した事故調査委員会を設置しそれぞれの立場から独自の視点で調査・分析を行い、報告書にまとめて公表している。また、原子力安全・保安院は、今後の安全性向上に資するために、「技術的知見」を導出することを目的に事故原因の分析を行い、その結果を報告書にまとめている。本稿では、今後の事故状況の調査や新たな規制制度の構築に役立つ情報として整理することを目的に、特に炉心損傷とその後の放射性物質の放出に至った1-3号機における事故の進展と原因に着目し、技術的な側面から、これら5つの報告書をレビューし、それぞれの調査結果における見解の相違等について分析、整理するとともに、これらの報告書において十分な議論がなされていない課題等を明らかにした。なお、本論文は、日本原子力学会の依頼を受けて、日本原子力学会和文論文誌Vol.12, No.2(2012)に掲載された「総説」を英訳したものである。

論文

Six-axis multi-anvil press for high-pressure, high-temperature neutron diffraction experiments

佐野 亜沙美; 服部 高典; 有馬 寛*; 山田 明寛*; 田幡 諭史*; 近藤 真弘*; 中村 昭浩*; 鍵 裕之*; 八木 健彦*

Review of Scientific Instruments, 85(11), p.113905_1 - 113905_8, 2014/11

 被引用回数:14 パーセンタイル:26.65(Instruments & Instrumentation)

飛行時間法による中性子高温高圧実験のための6軸型マルチアンビルプレス"圧姫"を開発した。プレスは6つの独立した油圧ラムにより中心の立方体空間に荷重をかける。MA6-6セルを用いた試験では9.3GPa, 2000Kまでの温度圧力発生を確認し、MA6-8を用いた試験では16GPa, 1273Kの温度圧力発生を確認した。6軸プレスはガイドブロックをもたないため、試料まわりに空間が確保できることが特徴である。このため入射スリットやラジアルコリメーター、中性子カメラといった周辺機器を試料の近くに置くことが可能となった。6軸プレスとコリメーター機器の組み合わせにより、ヒーターや圧力媒体からの寄生散乱を取り除くことができる。試料からの回折パターンのみを取得することができ、高温高圧下における結晶や液体の構造解析に有効である。

報告書

平成24年度研究開発・評価報告書; 評価課題「安全研究とその成果の活用による原子力安全規制行政に対する技術的支援」(中間評価)

工藤 保; 鬼沢 邦雄; 中村 武彦

JAEA-Evaluation 2013-003, 253 Pages, 2014/02

JAEA-Evaluation-2013-003.pdf:30.6MB

日本原子力研究開発機構(以下、「原子力機構」という)は、「国の研究開発評価に関する大綱的指針」(平成20年10月31日内閣総理大臣決定)及びこの大綱的指針を受けて作成された「文部科学省における研究及び開発に関する評価指針」(平成21年2月17日文部科学大臣決定)、並びに原子力機構の「研究開発課題評価実施規程」(平成17年10月1日制定、平成21年8月19日改訂)等に基づき、平成24年12月11日に「安全研究」に関する中間評価を安全研究・評価委員会に諮問した。これを受けて、安全研究・評価委員会は、本委員会によって定められた評価方法に従い、原子力機構から提出された平成22年4月から平成24年9月までの安全研究センターの運営及び安全研究の実施に関する説明を受け、今期中期計画期間の研究開発の実施状況について、研究開発の必要性、有効性、効率性等の観点から評価を行った。本報告書は、安全研究・評価委員会から提出された中間評価結果(答申書)をまとめるとともに、本委員会での発表資料、及び評価結果に対する原子力機構の措置を添付したものである。

論文

Determination of electrochemical corrosion potential along the JMTR in-pile loop, 1; Evaluation of ECP of stainless steel in high-temperature water as a function of oxidant concentrations and exposure time

内田 俊介; 塙 悟史; 西山 裕孝; 中村 武彦; 佐藤 智徳; 塚田 隆; Kysela, J.*

Nuclear Technology, 183(1), p.119 - 135, 2013/07

 被引用回数:3 パーセンタイル:62.81(Nuclear Science & Technology)

高温水中の酸素,過酸化水素にさらされたステンレス鋼の腐食挙動についてのin-situ測定に基づいて、腐食電位,金属の表面条件,その他環境条件の相関を求めた。この相関に基づき、電気化学モデルと二層酸化皮膜モデルを結合させた腐食電位評価モデルを開発した。本評価モデルにより得られた結果は以下の通りである。(1)酸素と過酸化水素により腐食電位の差異は、主として内装酸化皮膜の厚さと成長速度によって決まる。(2)計算された腐食電位、すなわち、酸素と過酸化水素のレスポンスの差異、ヒステリシス及びメモリ効果、は実測値とよく一致する。(3)中性子照射は酸化皮膜の照射誘起拡散の結果、腐食電位を低下させる。本腐食電位評価モデルは、JMTRインパイルループの腐食環境評価に適用可能である。

論文

Determination of electrochemical corrosion potential along the JMTR in-pile loop, 2; Validation of ECP electrodes and the extrapolation of measured ECP data

塙 悟史; 中村 武彦; 内田 俊介; Kus, P.*; Vsolak, R.*; Kysela, J.*; 酒井 政則*

Nuclear Technology, 183(1), p.136 - 148, 2013/07

 被引用回数:2 パーセンタイル:72.96(Nuclear Science & Technology)

JMTRのインパイルループを用いた照射下水化学試験を計画している。試験に先立ち、ECPセンサー機能への照射影響の確認及びラジオリシス/ECPモデルなど理論モデルの検証を進める必要がある。本研究では、過去に実施された照射下ECP測定試験データを精査するとともに、測定データをラジオリシス/ECPモデルで評価した。水質環境の変化に伴うECPセンサーのレスポンスを評価することで、軽水炉の炉心周辺に相当する照射条件ではECPセンサー機能への照射影響は無視し得ることが示された。また、ECP測定データとラジオリシス/ECP解析結果の比較により、ラジオリシス/ECPモデルは照射条件や水質条件の変化に伴うECP変化をよく再現することが示された。

論文

福島第一原子力発電所事故に関する5つの事故調査報告書のレビューと技術的課題の分析; 事故の進展と原因に焦点を当てて

渡邉 憲夫; 与能本 泰介; 玉置 等史; 中村 武彦; 丸山 結

日本原子力学会和文論文誌, 12(2), p.113 - 127, 2013/06

2011年3月11日に発生した東京電力福島第一原子力発電所の事故については、東京電力はもとより、政府,国会,民間有識者が独立した事故調査委員会を設置しそれぞれの立場から独自の視点で調査・分析を行い、報告書にまとめて公表している。また、原子力安全・保安院は、今後の安全性向上に資するために、「技術的知見」を導出することを目的に事故原因の分析を行い、その結果を報告書にまとめている。本稿では、今後の事故状況の調査や新たな規制制度の構築に役立つ情報として整理することを目的に、特に炉心損傷とその後の放射性物質の放出に至った1-3号機における事故の進展と原因に着目し、技術的な側面から、これら5つの報告書をレビューし、それぞれの調査結果における見解の相違等について分析、整理するとともに、これらの報告書において十分な議論がなされていない課題等を明らかにした。

論文

Irradiation capability of Japanese materials test reactor for water chemistry experiments

塙 悟史; 端 邦樹; 知見 康弘; 西山 裕孝; 中村 武彦

Proceedings of 2012 Nuclear Plant Chemistry Conference (NPC 2012) (CD-ROM), 9 Pages, 2012/09

原子力機構では、材料試験炉(JMTR)を用いた照射下水化学試験を計画している。照射下水化学試験で重要なのは、実炉に近い環境で試験を行うこと、また試験パラメータの変更に伴う照射場の水質/腐食環境の変化を測定し評価できることである。そこで、試験の開始に先立ち、水化学試験の実施に対するJMTRの照射能力を検討した。JMTRの各照射孔内における水の吸収エネルギーを予備的に評価し、BWR炉内における水の吸収エネルギーと比較した結果、JMTRではBWRの炉内に近い条件で照射試験が可能であることがわかった。また、照射試験装置内の水質分布をラジオリシス解析により評価した結果、供給水質などの試験パラメータの変更に対して、照射場の環境変化をECP測定やサンプル水の化学種分析により評価できることがわかった。

論文

Status of Japanese design and validation activities of test facilities in IFMIF/EVEDA

若井 栄一; 菊地 孝行; 小河原 貴史; 木村 晴行; 横峯 健彦*; 木村 晃彦*; 野上 修平*; 栗下 裕明*; 齋藤 正博*; 西村 新*; et al.

Proceedings of 23rd IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2010) (CD-ROM), 6 Pages, 2011/03

国際核融合材料照射施設(IFMIF)の工学実証と工学設計活動(EVEDA)の日本の試験施設系活動は照射後試験(PIE)施設の工学設計,微小試験片試験技術と高中性子束領域試験モジュール(HFTM)の工学設計の3テーマがあり、本研究ではこの最近の進捗状況をまとめたものである。PIE施設の工学設計においては各種作業プロセスの機能性解析を行い、照射後試験施設のレイアウト図を作成した後、2次元と3次元の設計モデルを作成した。HFTMの工学設計では、本ヒーター材料としてW-3Re合金とSiC/SiC複合材料の2種類を選択したが、これは高温材料であること、また、製作技術を考慮するとともに、熱衝撃耐性,高温での再結晶化,延性,照射劣化耐性や低放射化材料のような適正な特性を持つ材料であるからである。一方、微小試験片試験技術においては、10mm角程度の微小な破壊靭性試験片を試験できるように装置を設計し、高精度に変位と荷重を制御できる装置を開発した。

論文

ECP measurements under neutron and $$gamma$$ ray in in-pile loop and their data evaluation by water radiolysis calculations

塙 悟史; 中村 武彦; 内田 俊介; Kus, P.*; Vsolak, R.*; Kysela, J.*

Proceedings of 2010 Nuclear Plant Chemistry Conference (NPC 2010)/8th International Radiolysis, Electrochemistry & Materials Performance Workshop (CD-ROM), 10 Pages, 2010/10

原子力プラントへ適用できる信頼性の高い腐食電位(ECP)センサーの開発を目標に、照射下でのECPセンサーの性能試験が実施された。本検討では、照射下ECP測定データを精査するとともに、腐食環境とECPの変化をラジオリシスコードで評価した。具体的には、数種類のECPセンサーについて、異なる照射条件や水質条件におけるセンサー出力を比較して相関を求め、ラジオリシス/ECPの解析結果と比較した。その結果、還元条件であっても照射量が増加することでECPの測定値は高くなる傾向を示し、その程度は水の放射線分解で生成する過酸化水素によりもたらされるECP変化と同等であった。これらの結果より、照射下でのECP測定やラジオリシス/ECP解析が照射場の腐食環境評価に有用であることを確認した。

論文

ECP evaluation by water radiolysis and ECP model calculations

塙 悟史; 中村 武彦; 内田 俊介; Kus, P.*; Vsolak, R.*; Kysela, J.*

Proceedings of 2010 Nuclear Plant Chemistry Conference (NPC 2010)/8th International Radiolysis, Electrochemistry & Materials Performance Workshop (CD-ROM), 10 Pages, 2010/10

照射下における腐食電位(ECP)測定データをラジオリシス/ECP解析で評価した。照射下ECPデータは、LVR-15炉のインパイルループを用い、白金型,銀/塩化銀型及びジルコニア隔膜型の3種類のECPセンサーにより取得されたものである。試験では、4種類の照射条件と2種類の水質条件(NWC及びHWC)が与えられ、照射及び水質の環境条件の変化に対するECPレスポンスを測定した。ラジオリシス解析により、インパイルループ内の化学種濃度分布を評価し、その結果に基づきECPモデルを用いてECPセンサーが装荷された部位のECPを求めた。環境変化に伴うECPセンサーの出力変化とラジオリシス/ECP解析における評価結果を比較し両者の相関を調べ、ラジオリシス/ECP解析結果は照射条件や水質条件の変化に伴うECP変化の傾向をよく再現することが示された。

論文

JMTRでの軽水炉燃材料の健全性試験計画

伊勢 英夫; 扇柳 仁; 中村 仁一; 笹島 栄夫; 高佐 明; 塙 悟史; 川口 佳彦; 知見 康弘; 西山 裕孝; 中村 武彦

FAPIG, (180), p.22 - 25, 2010/02

日本原子力研究開発機構では、軽水炉の開発や安全確保などに資するため、Japan Materials Testing Reactor (JMTR)を改修して2011年度に再稼働する計画を進めており、軽水炉燃料及び材料の照射にかかわる健全性を調べるための試験装置の整備を改修と並行して行っている。本稿では、この燃料及び材料照射試験計画の概要について述べる。

論文

Identification of radical position of fission gas release in high-burnup fuel pellets under RIA conditions

笹島 栄夫; 杉山 智之; 中頭 利則; 永瀬 文久; 中村 武彦; 更田 豊志

Journal of Nuclear Science and Technology, 47(2), p.202 - 210, 2010/02

高燃焼度燃料を対象として、反応度事故(RIA)模擬したパルス照射実験をNSRRにおいて実施した。パルス照射後のパンクチャー試験より、FPガス組成((Xe/Kr)比)を測定した。XeとKrの生成割合がペレット径方向位置に応じて異なることから主たるガス放出の位置を推定した。高燃焼度PWR燃料では、ペレット径方向の全領域からFPガス放出が生じていることを示した。一方、高燃焼度BWR燃料では、ペレット中心、又は、中間領域から放出されたことを示した。計算コードによるパルス照射時のペレット熱応力分布の解析結果も、測定結果を支持するものであった。これらよりRIA時のFPガス放出について、ペレット外周部に存在するリム部からの選択的な放出がなかったことを示した。

論文

Terminal solid solubility of hydrogen in hafnium

扇柳 仁; 知見 康弘; 島田 祥雄*; 中村 武彦; 安部 勝洋*

Journal of Nuclear Science and Technology, 47(2), p.197 - 201, 2010/02

BWRの制御棒材料として用いられているハフニウム(Hf)の基本的特性を調べるため、未照射Hf材料(板材及び棒材)及び比較材としてジルカロイ-2(Zry-2)板材の水素固溶限を測定した。本測定では、水素ガス中加熱等により種々の水素含有量のHf及びZry-2試料を調製し、示差走査型熱量測定によりこれら試料中での水素化物の固溶及び析出温度等を測定した。Hfの水素固溶限はZry-2の1/7程度であり、制御棒の使用温度(約300$$^{circ}$$C)において10$$sim$$15ppm程度であった。本研究で得られたZry-2の水素固溶限は文献値と一致し、試験データの信頼性が確認された。また、Hf中での水素化物の固溶及び析出における活性化エネルギーはそれぞれ42.0kJ/mol及び40.9kJ/molであり、Zry-2での報告値(固溶時:36.5kJ/mol,析出時:28.1kJ/mol($$>$$533K)及び21.0kJ/mol($$<$$533K))よりも大きいことがわかった。

論文

Water chemistry test at the Japan Materials Testing Reactor

塙 悟史; 知見 康弘; 西山 裕孝; 中村 武彦

Proceedings of Symposium on Water Chemistry and Corrosion in Nuclear Power Plants in Asia 2009, p.221 - 225, 2009/10

原子炉の冷却材である水は炉内構造材料の腐食挙動を支配するため、炉内環境における水化学を把握することは炉内構造物の健全性を評価するうえできわめて重要である。JAEAでは、炉内腐食環境を評価する解析ツールの検証やベンチマークに使用できるデータの取得を目的に、水化学試験を計画している。水化学試験では、照射場の線量率や冷却材流速,照射場へ供給される水質などをパラメータに、腐食電位センサー等を用いて照射場の水化学レスポンスを評価する。現在、水化学試験を行うための照射試験装置のJMTRへの設置を進めており、2013年からの試験開始を予定している。

論文

Newly-designed capsules for fuel ramp tests in the JMTR

塙 悟史; 扇柳 仁; 稲葉 良知; 笹島 栄夫; 中村 仁一; 中村 武彦

Proceedings of Top Fuel 2009 (DVD-ROM), p.350 - 356, 2009/09

改良型軽水炉燃料の出力過渡時における挙動を評価するため、自然対流型と強制対流型の二種類の燃料異常過渡試験キャプセルの開発を進めている。自然対流型キャプセルは構造が比較的単純であり、試験燃料棒はその周りの冷却水の自然対流で冷却される。自然対流型キャプセルの基本的な技術は既に確立しており、改良型燃料の出力過渡試験は自然対流型キャプセルを用いて開始される予定である。強制対流型キャプセルは新しい概念のキャプセルであり、キャプセル内の小型ポンプにより燃料棒周りの冷却水を強制的に循環させることで、軽水炉の条件をより精度よく模擬できる。各種炉外試験を実施した結果、開発を進めるキャプセルでは改良型燃料を用いた試験でも目標とする線出力がDNBを起こすことなく達成できることが確認され、また強制対流型キャプセルに必要な技術要素について実現の見通しを得た。

論文

New JMTR irradiation test plan on fuels and materials

中村 武彦; 西山 裕孝; 知見 康弘; 笹島 栄夫; 扇柳 仁; 中村 仁一; 鈴木 雅秀; 河村 弘

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

軽水炉の長期利用や高度利用における安全性を維持向上するためには、燃料や材料の照射挙動を適切に把握することが非常に重要である。日本政府と日本原子力研究開発機構は、現行軽水炉の高経年化や高度利用並びに次世代軽水炉の開発における照射にかかわる課題の解決に貢献するため、材料試験炉(JMTR)を改修し新たな試験装置を整備することとした。この中で異常過渡時や高負荷運転時の燃料の健全性を調べる試験を計画している。2011年に終了するJMTRの改修後、まず新型燃料の出力急昇試験を行う計画である。JMTRの新たな燃料照射試験は、NSRRでの反応度事故模擬試験やホットラボを用いたLOCA試験と組合せることで、高燃焼度燃料の通常運転時から異常過渡,事故までを広くカバーする総合的な研究を成す。材料照射試験では、原子炉圧力容器鋼の破壊靭性試験,ステンレス鋼の応力腐食割れ試験,ハフニウムなど原子力材料の照射試験を計画している。これらの照射研究は現状の課題に応えるばかりでなく、顕在化してないトラブルにプロアクティブに対応するための課題の同定に貢献することが期待される。

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