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今泉 友見; 宮内 優; 伊藤 正泰; 綿引 俊介; 永田 寛; 花川 裕規; 那珂 通裕; 川又 一夫; 山浦 高幸; 井手 広史; et al.
JAEA-Technology 2011-031, 123 Pages, 2012/01
JAEA-Technology-2011-031.pdf:16.08MB
世界の試験研究炉は、老朽化に伴う廃炉により減少しているが、その一方でアジア諸国においては、原子力発電の導入計画が相次いでいる。このようなアジア諸国では、原子力発電所を建設した後の運転管理ができる技術者の育成が課題となっていると同時に、自国における原子力技術を高めるため、軽水炉の長期化対策,科学技術の向上,産業利用及び原子力人材育成のための試験研究炉の必要性が高まっている。このような背景から、照射試験炉センターにおいては、今後、発電用原子炉を導入する国に向け、各種照射利用や教育訓練に用いる試験研究炉の基本概念検討を開始した。設計活動を通じた本検討は、照射試験炉センターにおける試験研究炉の設計に必要な計算コードなどの環境の整備及び人材育成に貢献するとともに、本概念検討に共同研究として参加する原子力関連会社の試験研究炉にかかわる技術力の維持,向上にも貢献することが期待される。本報告は、平成22年度に設置された「照射試験炉センター汎用小型試験研究炉WG(ワーキンググループ)」と原子力関連会社が行った平成22年7月
平成23年6月までの試験研究炉の概念検討結果について取りまとめたものである。
武田 信和; 角舘 聡; 松本 泰弘; 小坂 広; 油谷 篤志; 根岸 祐介; 中平 昌隆*; Tesini, A.*
Fusion Engineering and Design, 85(7-9), p.1190 - 1195, 2010/12
被引用回数：2 パーセンタイル：17.46(Nuclear Science & Technology)ITERブランケット遠隔保守システムについての研究開発は、工学設計活動の時期以来現在まで続けられており、制御システムに関する若干の技術的課題を残すのみとなっている。技術的課題の例としては、スリップリングによるノイズ,ケーブル取扱装置の制御,超長距離ケーブルを通じた信号伝送,耐放射線性アンプ等である。本研究ではこれらの課題に着目している。結論として、制御システムに関する主な課題は解決され、ITERブランケット遠隔保守システムの実現性がより高まった。
増田 賢太; 小田 治恵; 中西 博*; 佐々木 良一*; 高瀬 敏郎*; 赤木 洋介*; 藤田 英樹*; 根岸 久美*; 本田 明
JAEA-Research 2008-104, 194 Pages, 2009/03
JAEA-Research-2008-104.pdf:9.43MB
海水系地下水に含まれる高濃度の塩化物イオンは、セメント水和物のハイドロガーネットと反応してフリーデル氏塩を生成し、間隙水のpHを上昇させる可能性がある。本研究では、普通ポルトランドセメントペースト(OPCペースト)に含まれるアルミネート系水和物及びポルトランダイトを使って海水レベルの濃度の塩化ナトリウム水溶液(塩水)による浸漬実験を行い、その反応によるpH上昇を確認した。またOPCペーストの塩水への浸漬を行い、pH上昇が実際に起こるのかを確認し、その評価方法について検討した。その結果、ハイドロガーネットとポルトランダイトが塩水と反応すると、フリーデル氏塩を生成し、間隙水のpHが上昇することを実験的に確認し、化学平衡計算により再現できることを示した。また塩水によるOPCペーストの浸漬実験では、既往の熱力学的モデルによる計算結果ほどpHが上昇しないことを確認した。そこで、初期セメント水和物中のアルミニウムの分配を実験的に測定し、セメント初期水和物モデルを考案することにより、OPCペーストと塩水との反応におけるpH上昇を再現することができた。この初期水和物モデルはOPCペーストと人工海水との反応にも適用できることを確認した。
本田 明; 増田 賢太; 中西 博*; 藤田 英樹*; 根岸 久美*
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1124, p.365 - 372, 2009/00
The pH elevation due to the reaction of saline groundwaters with hydrated ordinary Portland cement phases was modeled. The pH elevation is attributed to hydroxyil ion generation accompanied with the precipitation of Friedel's salt from the reaction of portlandite and hydrogarnet with chloride ions. The pH elevation was confirmed using actual hydrated OPC phases. However, in this case the pH elevation was lower than expected in this case. This deviation can be explained by the residual aluminum, after being consumed as AFt and AFm, not being wholly assigned to hydrogarnet and a better agreement between the thermodynamic calculations and the experimentally measured results can be made assuming a fraction of aluminum is incorporated into the CSH gel phase.
宮沢 豊*; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 根岸 洋*; 小林 啓恵*; 金安 智子*; 大庭 淳*; 諸橋 恵太*; 柿崎 竹彦*; et al.
Journal of Radiation Research, 49(4), p.373 - 379, 2008/07
被引用回数：28 パーセンタイル：62.78(Biology)本研究は、重粒子マイクロビーム照射及びレーザー照射を用いて根の水分屈性における根端と伸長領域の役割を明らかにすることを目的とした。伸長領域への重イオンマイクロビームの照射は水分屈性の進行を有意に一時的に抑制したが、コルメラ細胞への照射は抑制しなかった。しかし、レーザー照射は水分屈性にコルメラ細胞が必要なことを示唆した。さらに、重イオンブロードビーム照射実験から、重イオンの照射によりIAA5遺伝子の発現が抑制されるが、MIZU-KUSSEI1遺伝子は抑制されないことがわかった。これらの結果は、根端と伸長領域とが根の水分屈性に異なる役割を持つこと、また遺伝子の発現が必要なことを示唆した。
using heavy-ion microbeam宮沢 豊*; 坂下 哲哉; 根岸 洋*; 小林 啓恵*; 金安 智子*; 大庭 淳*; 諸橋 恵太*; 柿崎 竹彦*; 舟山 知夫; 浜田 信行*; et al.
JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 116, 2008/03
水分屈性において機能する細胞群とそこでの生体反応を同定することを目的として、重イオンマイクロビーム照射及びレーザー照射によって組織あるいはその機能を局所的に破壊した根の水分屈性を解析した。レーザーによる根端の局所的な照射を行った解析から、コルメラ細胞及び、伸長領域が水分屈性の発現に必須であることが示唆された。一方、重イオンマイクロビーム照射は、伸長領域への照射においてのみ水分屈性発現の低下をもたらしたが、コルメラ細胞への照射では屈性の低下をもたらさなかった。重イオン照射が新規の遺伝子発現を不活化できるかを、重イオン照射後の個体のオーキシン誘導性遺伝子発現を指標に検証したところ、照射によりオーキシン誘導性遺伝子発現の誘導が顕著に抑制されることが明らかになった。これらの結果は、水分屈性発現過程でコルメラ細胞,伸長領域の両細胞群が機能すること、また伸長領域では新規の遺伝子発現が必須である一方、コルメラ細胞においては新規の遺伝子発現が必須でないことを示唆した。
宮沢 豊*; 根岸 洋*; 坂下 哲哉; 小林 啓恵*; 金安 智子*; 大庭 淳*; 舟山 知夫; 和田 成一*; 浜田 信行*; 柿崎 竹彦; et al.
JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 119, 2007/02
Hydrotropism is a response of roots to a moisture gradient. Despite its importance on acquirement of water and nutrients, functional tissue for hydrotropism is hardly uncovered. To approach this problem, we intended to identify the functional tissues responsible for hydrotropism, in comparison with gravitropism. We irradiated either laser beam or heavy-ion beam to root tissues and monitored the changes in tropic responses. Laser beam irradiation to either elongation zone or columella cells resulted in marked decrease in both tropic curvatures. Similar effect was observed when heavy-ion beam was irradiated to elongation zones. Irradiation of either beam to elongation zone resulted in a decrease in root growth. However, the heavy-ion beam irradiation to columella cells affected neither root tropism nor growth. Considering the non-destructive cell inactivation effect of heavy-ion beam, our results suggest that cells in both columella and elongation zone are necessary for expression of both tropisms, but the biological processes that occur inside the respective cells are different.
山口 徹治; 坂本 好文; 飯田 芳久; 根岸 久美; 瀧 洋; 赤井 政信; 神野 文香; 木村 祐一郎; 上田 正人; 田中 忠夫; et al.
Proceedings of International Conference on Nuclear Energy System for Future Generation and Global Sustainability (GLOBAL 2005) (CD-ROM), 6 Pages, 2005/10
地層処分の長期評価では不確かさの定量化が必要である。日本原子力研究開発機構の確率論的核種移行評価は確率論的な評価結果の分布を計算するだけでなく、パラメータ不確かさやモデル不確かさを提示することができる。これにより、核種移行解析結果の不確かさに相関の大きいパラメータが明らかになる。これらのパラメータのうち、定量的に解明されていないものがわれわれの実験的研究の対象である。優先的に取り組むべき研究対象は具体的には、セメントの影響を受けた高pH環境下におけるベントナイト系緩衝材の変質,放射性核種の溶解度,ベントナイト系緩衝材中拡散,深地下の還元的環境を維持したまま採取した地層試料に対する重要核種の収着である。不確かさをもたらす原因としては、海水系地下水の浸入によるイオン強度の上昇,TRU廃棄物に含まれる硝酸ナトリウムの溶解に伴うNO
, NO
及びNH濃度の上昇,セメント系材料に起因する高pH環境,オーバーパック腐食に伴う間隙水化学組成の変化を考慮する。本論文はこの研究の現状を報告するものである。
飯田 芳久; 瀧 洋; 山口 徹治; 田中 忠夫; 根岸 久美; 中山 真一
JAERI-Conf 2005-007, p.230 - 235, 2005/08
放射性廃棄物処分の確率論的安全評価を行ううえで、パラメータ変動の定量的評価が不可欠である。放射性核種の移行解析において不確実性が大きく、定量的に見積もられていないパラメータについて実験的にデータ取得を行った。これらのパラメータに不確かさをもたらす化学的擾乱として、海水の浸入やTRU廃棄物起源の硝酸塩に起因する高イオン強度,セメント起源の高アルカリ環境,オーバーパックの腐食による地下水組成の変動を考慮した。本報告では、核種の溶解度及び拡散について研究の現状を紹介する。
TiS山崎 篤志*; 今田 真*; 宇都宮 裕*; 室 隆桂之*; 斎藤 祐児; 根岸 寛*; 佐々木 実*; 井上 正*; 菅 滋正*
Physica E, 10(1-3), p.387 - 390, 2001/05
被引用回数：5 パーセンタイル：32.77(Nanoscience & Nanotechnology)インターカレーション化合物FeTiSの磁気モーメントの起源を直接調べるため、軟X線磁気円2色性(MCD)スペクトルの測定を行った。Ti 2pスペクトルにおいて明瞭なMCDスペクトルが観測され、Feの3d状態との混成によりTi原子に磁気モーメントが誘起されていることを示唆する。Fe及びTi原子の軌道及びスピン磁気モーメントを磁気総和則を用いて評価を行った。Fe原子の軌道磁気モーメントは、xの増加にともない1原子あたり0.7から0.3
に減少し、Feの3d状態がxの増加とともに遍歴性が増すことを示している。一方、Ti原子の軌道モーメントは1原子あたり0~0.06と見積もられた。
根岸 洋*; 宮沢 豊*; 坂下 哲哉; 小林 啓恵*; 金安 智子*; 大庭 淳*; 舟山 知夫; 和田 成一; 浜田 信行; 柿崎 竹彦; et al.
no journal, ,
根は重力屈性に加え、高水分側へと屈曲・伸長させる水分屈性を示す。本研究では、水分屈性において機能する細胞群とそこでの生体反応を同定することを目的として重イオン(220MeV炭素イオン)マイクロビーム及びレーザー照射実験を行った。方法は、シロイヌナズナ根端にレーザー、及び、重イオンビームの局部照射を行い、特定の数細胞を破壊又は不活化し、それらの個体について重力屈性及び水分屈性を確認することにより行った。まず、細胞そのものを破壊するレーザー照射をコルメラ細胞及び、伸長領域に対して行った結果、重力屈性,水分屈性ともに顕著に低下し、また伸長領域に照射した個体では顕著な伸長量の低下も観察された。一方、重イオンマイクロビームをコルメラ細胞に照射したところ、両屈性において有意な伸長量,屈性能の低下は認められなかった。これらの結果から、水分屈性,重力屈性ともに、それらの発現過程でコルメラ細胞,伸長領域の細胞群が機能することを明確に示すとともに、伸長領域では新規の遺伝子発現が屈性発現に必要である一方、コルメラ細胞における生体反応には新規の遺伝子発現を伴わないことが示唆された。
根岸 洋*; 宮沢 豊*; 坂下 哲哉; 小林 啓恵*; 金安 智子*; 大庭 淳*; 舟山 知夫; 和田 成一; 浜田 信行; 柿崎 竹彦; et al.
no journal, ,
根は、高水分側へと屈曲・伸長させる水分屈性を示す。本研究では、水分屈性において機能する細胞群とそこでの生体反応を同定することを目的として重イオン(220MeV炭素イオン)マイクロビーム及びレーザー照射実験を行った。方法は、シロイヌナズナ根端にレーザー、及び、重イオンビームの局部照射を行い、特定の数細胞を破壊又は不活化し、それらの個体について重力屈性及び水分屈性を確認することにより行った。まず、細胞そのものを破壊するレーザー照射をコルメラ細胞及び、伸長領域に対して行った結果、水分屈性が顕著に低下し、また伸長領域に照射した個体では顕著な伸長量の低下も観察された。一方、重イオンマイクロビームをコルメラ細胞に照射したところ、水分屈性において有意な伸長量,屈性能の低下は認められなかった。これらの結果から、水分屈性には、それらの発現過程でコルメラ細胞,伸長領域の細胞群が機能することを明確に示すとともに、伸長領域では新規の遺伝子発現が屈性発現に必要である一方、コルメラ細胞における生体反応には新規の遺伝子発現を伴わないことが示唆された。
中西 博; 本田 明; 小田 治恵; 佐々木 良一; 藤田 英樹*; 根岸 久美*; 高瀬 敏郎*; 赤木 洋介*
no journal, ,
セメント間隙水化学を理解することは非常に重要であり、セメント系材料と塩水との反応によるフリーデル氏塩生成過程で、セメント中の可溶性アルカリ成分が存在しなくても、間隙水のpHが高くなることを実験及び解析により明らかにした。
田中 忠夫; 山口 徹治; 飯田 芳久; 木村 祐一郎; 瀧 洋; 藤原 武; 上田 正人*; 向井 雅之; 山田 文香; 水野 大; et al.
no journal, ,
地層処分の安全評価における評価期間は数千年以上の長期に及ぶため、評価結果には種々の不確かさが含まれる。本研究は、安全評価結果との相関が高く、しかも現在の知見では不確かさが大きいパラメータについてデータを取得し、パラメータの不確かさを定量化して確率論的安全評価の信頼性向上に資することを目的に実施している。本報告では平成17年度に得た主な成果を発表する。核種移行データ取得に関する研究では、ニオブ溶解度試験及びベントナイト内ヨウ素等拡散試験を進め、地下水や間隙水の組成変動に伴う溶解度及び拡散係数の不確かさを定量的に示した。また、岩石に対するセシウムの分配係数への硝酸塩及び塩水の影響を評価するためのデータを取得した。人工バリア材の長期変質に関する研究では、セメント変質に伴う間隙水組成及び間隙構造の変化を調べるセメント浸漬・拡散試験を実施するとともに、変質挙動及び拡散挙動をモデル化した。また、ベントナイト系緩衝材の長期バリア性能を評価するために整備した計算コード及び実験的に決定した評価パラメータ変動の定量式を用いて、緩衝材中透水係数の時間空間的変動の予測計算結果を例示した。
宮沢 豊*; 根岸 洋*; 小林 啓恵*; 金安 智子*; 大庭 淳*; 藤井 伸治*; 高橋 秀幸*; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 和田 成一*; et al.
no journal, ,
細胞を非破壊的に不活化する重イオン(
C, 220MeV)マイクロビーム(直径180
m, 500Gy相当量)を伸長領域に照射したところ、レーザー照射と同様に伸長量及び屈性能の低下が認められ、屈性発現における伸長領域での偏差的な遺伝子発現の必要性を支持する結果が得られた。一方で、重イオンマイクロビームをコルメラ細胞に照射したところ、両屈性において有意な伸長量,屈性能の低下は認められなかった。これらの結果は、水分屈性,重力屈性ともに、それらの発現過程でコルメラ細胞,伸長領域の細胞群が機能することを明確に示すとともに、伸長領域では新規の遺伝子発現が屈性発現に必要である一方、コルメラ細胞における生体反応には新規の遺伝子発現を伴わないことを示唆するもので、両細胞群における生体反応には大きな差異があると考えられた。
宮沢 豊*; 坂下 哲哉; 根岸 洋*; 小林 啓恵*; 大庭 淳*; 金安 智子*; 諸橋 恵太*; 高橋 あき子*; 柿崎 竹彦*; 舟山 知夫; et al.
no journal, ,
本研究は、水分屈性において機能する細胞群とそこでの生体反応を同定することを目的として、重イオンマイクロビーム及びマイクロレーザーにより局部照射を行い、照射後個体の根の水分屈性能を解析した。レーザーによる根端の局部照射を行った個体の解析から、コルメラ細胞及び、伸長領域が水分屈性の発現に必須であることが示唆された。一方、重イオンマイクロビーム照射は、伸長領域への照射において水分屈性発現の低下をもたらしたが、コルメラ細胞への照射では屈性の低下をもたらさなかった。一般に、重イオンビーム照射は非破壊的に遺伝子発現を変化させると考えられている。そこで、重イオンビーム照射による遺伝子発現の変化を、イオンビーム照射後の個体のオーキシン誘導性遺伝子発現を指標に検証した。その結果、オーキシン誘導性遺伝子のオーキシンによる発現誘導が顕著に抑制されることが明らかになった。これらの結果は、水分屈性発現過程でコルメラ細胞,伸長領域の両細胞群が機能すること、また伸長領域では、コルメラ細胞と異なり刺激感受後の遺伝子発現の変化が水分屈性発現に必須であることを示唆している。
角舘 聡; 武田 信和; 中平 昌隆*; 油谷 篤志; 松本 泰弘; 小坂 広; 根岸 祐介
no journal, ,
ITERブランケット遠隔保守機器に使用する潤滑材に関する設計要求は「グリース等の漏洩防止措置をとること」となっている。しかし、可動する大型歯車機構部に漏洩防止措置を取ると、機構部分が複雑・肥大化し、機構設計が成立しない。このため、グリースなしのドライ潤滑として、耐摩耗特性に優れたDLC(Diamond Like Carbon)膜技術に着目し、ドライ潤滑技術の開発を行った。その結果、DLC膜のピン・オン・ディスク試験による要素試験より、軟DLCとSNCM420(浸炭処理)の組合せが寿命10000回,面圧4.2MPaで焼付きを起こしていないことから、最も耐摩耗特性に優れていることがわかった。さらに、この結果から歯車材料(SNCM420を浸炭処理)及びDLC膜種(軟DLC)でDLC歯車を製作し、設計荷重である歯車面圧1.5GPa下で歯車を噛み合わせて耐久試験を行った結果、設計寿命10000回を超える30000回以上の耐久性を有することが判明した。
小坂 広; 武田 信和; 油谷 篤志; 松本 泰弘; 根岸 祐介; 角舘 聡
no journal, ,
ITERブランケット遠隔保守システムは日本が調達を担当しており、2010年10月の調達取り決め締結に向けて、調達仕様を明確にするために現設計の検証試験に取り組んでいる。本システムではドーナツ状の真空容器内に軌道を敷設し、その上を走行するビークル型マニピュレータにより最大重量約4tのブランケットモジュールの保守・交換を行う。真空容器内への軌道の敷設は、円弧状の2リンク1関節から構成される軌道セグメントごとの接続(組立)後に、接続された6リンク5関節の軌道を真空容器内に展開(敷設)させる。この接続・展開動作の技術課題は、0.1mm以下の高精度な接続技術である。本報告では、最初に、高精度接続を実現する接続機構及び接続手順を示し、次に、この設計を検証するために試作した実規模部分モデルにより、設計の妥当性が明らかとなった結果を報告する。
油谷 篤志; 武田 信和; 松本 泰弘; 小坂 広; 根岸 祐介; 角舘 聡
no journal, ,
現在建設が進められている国際熱核融合実験炉(ITER)では、炉内機器が
線環境下におかれるため、機器の保守を遠隔で行う必要がある。炉内機器の一つであるブランケットは運転時の熱負荷等により損傷するため交換が必要となる。この保守・交換を行う保守ロボットは日本が調達を予定している。本保守ロボットは最大重量40kNのブランケットを高精度(最終設置精度0.5mm以下)で取付けることが要求されている。この最終的設置精度を満足するためにキー構造にブランケットを勘合させる。勘合前の位置決め誤差によってブランケットとキーが接触し、挿入過程の接触状態によって過大な反力を伴う「かじり」が発生する。このため、この「かじり」を抑制するための制御手法を開発する必要がある。筆者らはアクチュエータのトルク制御を利用することで、エンドエフェクタにキーに沿って動作できる追従性(コンプライアンス)を与え、「かじり」による反力を抑える手法を開発した。本手法の有効性を実規模装置によって試験した結果、アクチュエータがキー形状に追従して受動的に回転することで位置決め誤差を修正し、反力を低減できる可能性が示唆された。
重松 宗一郎; 油谷 篤志; 武田 信和; 小坂 広; 根岸 祐介; 角舘 聡
no journal, ,
ITERブランケット遠隔保守ロボットでは、ブランケットを把持したエンドエフェクタ先端でのたわみ、及び軌道の敷設誤差を補正するためにカメラによる位置計測を利用している。隣接するブランケットの隙間が10mmであることから、ブランケット取り付け時に隣接するブランケットと干渉しないために計測精度は10mm以内に収まる必要がある。この要求を満足する計測法として、1台のカメラにより撮影された画像を使用し、対象の位置と姿勢を計測する単眼法を採用した。単眼法の技術課題は奥行き方向の計測時に誤差が大きくなることである。この技術課題を解決するために、寸法が既知である特徴的な構造の把持穴、キー構造に着目してテンプレートを作成し、テンプレート形状と画像が一致した時の対象の位置と姿勢を計測するパターンマッチング手法を適用した。本手法を適用して計測試験を行った結果、x, y, z方向のそれぞれについて、10mm, 8mm, 8mmの計測精度を得た。これより、計測精度10mmの要求条件を満足することから単眼法に技術課題を解決し、手法の妥当性を検証できた。
