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論文

Reliability enhancement of seismic risk assessment of NPP as risk management fundamentals, 1; Uncertainty analysis with the SECOM2 code

牟田 仁*; 村松 健*; 古屋 治*; 内山 智曜*; 西田 明美; 高田 毅士*

Transactions of 23rd International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT-23) (USB Flash Drive), 10 Pages, 2015/08

地震PRAは、基準地震動を超える地震に対するリスクに係る原子力発電所の安全性をさらに確保するための対策と改良を検討するための有効な手段である。しかし、現在までの地震PRAの適用は十分とは言い難い。その理由の一つは、利害関係者の間で意思決定のための評価方法や不確実さ検討に対して十分なコンセンサスが存在しないことにある。本研究では、地震PRAの利用強化と信頼性向上のために、地震による炉心損傷頻度の評価に関連する不確実性を適切に扱うための数学的枠組みや専門的知識を利用したフラジリティ評価方法、認識論的不確実さを扱うための確率モデルを提案する。

論文

Effects of irradiation induced Cu clustering on vickers hardness and electrical resistivity of Fe-Cu model alloys

飛田 徹; 中川 将*; 武内 伴照; 鈴木 雅秀; 石川 法人; 知見 康弘; 齋藤 勇一; 曽根田 直樹*; 西田 憲二*; 石野 栞*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 452(1-3), p.241 - 247, 2014/09

 被引用回数:12 パーセンタイル:75.09(Materials Science, Multidisciplinary)

圧力容器鋼に含まれる不純物Cuの析出は、材料の照射脆化(照射硬化)の要因の一つである。本研究では、Fe-Cuモデル合金を用いて電子線照射試験を行い、機械的特性の指標となるビッカース硬さの増加と、材料内部の状態変化に敏感な電気抵抗率の低下を測定し、両者に良い相関があることを明らかにした。また、3DAPによる析出物の観察を行った結果、硬さの増加及び電気抵抗率の低下のメカニズムを析出物の体積分率を用いることで説明できることがわかった。これらのことから、電気抵抗率の測定により照射硬化を評価できる可能性が示唆された。

論文

Hardness modification of aluminum-alloys by means of energetic ion irradiation and subsequent thermal aging

光田 智昭*; 小林 一平*; 小杉 晋也*; 藤田 直樹*; 齋藤 勇一; 堀 史説*; 千星 聡*; 金野 泰幸*; 西田 憲二*; 曽根田 直樹*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 272, p.49 - 52, 2012/02

 被引用回数:7 パーセンタイル:53.66(Instruments & Instrumentation)

So far, we have found that the hardness of Al-Cu-Mg alloy (JIS2017, Duralumin) increases by energetic heavy ion irradiation at room temperature. Observations by using the three-dimensional atom probe (3DAP) have revealed that nano-meter sized precipitates are homogeneously distributed in the irradiated specimens, which are produced through the irradiation enhanced diffusion of solute atoms. The small precipitates contribute to the increase in hardness. In this report, we show the results for the hardness modification of Al-Cu-Mg alloy by the combination of energetic ion irradiation and thermal aging treatment. The hardness of the specimens pre-irradiated and thermally aged at 423 K is much larger than that without the pre-irradiation. The present result indicates that the combination of energetic ion irradiation and subsequent thermal aging can be used as an effective tool for the hardness modification of Al-Cu-Mg alloy.

論文

Development of a negative hydrogen ion source for spatial beam profile measurement of a high intensity positive ion beam

神藤 勝啓; 和田 元*; 西田 睦聡*; 出村 康拡*; 佐々木 大地*; 津守 克嘉*; 西浦 正樹*; 金子 修*; 木崎 雅志*; 笹尾 眞實子*

AIP Conference Proceedings 1390, p.675 - 683, 2011/09

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.19

A negative ion beam probe system has been proposed as a new tool to diagnose beam profiles of high intensity positive ion beams such as the high intensity continuous-wave (CW) D$$^+$$ beam for the International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF). To monitor beam profile of the positive ion beam from a remote position, a negative ion beam is injected into the positive ion beam perpendicularly, and the negative-ion-beam attenuation due to the beam-beam interaction is measured at each point. In a low barycentral energy region, the additional electrons of the negative ions with the small electron affinity are easily detached by collisions with the positive ions. To validate the system capability, an experimental study with a low-energy intense He$$^+$$ beam system has been started for the proof-of-principle (PoP) experiment. For the probe beam source, an H$$^-$$ ion source to produce the H$$^-$$ beam with a rectangular shape of 70 mm $$times$$ 2 mm has been designed and assembled. The long side of the rectangle can cover the entire cross section of the He$$^+$$ beam around the focal point, while the short side should be thin not to disturb the target beam. It is installed on a small test stand to measure the beam quality of the H$$^-$$ beam. Experimental results of the H$$^-$$ beam extracted from the small source will be presented.

論文

Hardening of Al-Cu-Mg alloy by energetic ion irradiation

光田 智昭*; 小林 一平*; 小杉 晋也*; 藤田 直樹*; 齋藤 勇一; 堀 史説*; 千星 聡*; 金野 泰幸*; 西田 憲二*; 曽根田 直樹*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 408(2), p.201 - 204, 2011/01

 被引用回数:10 パーセンタイル:65.84(Materials Science, Multidisciplinary)

We irradiated Al-Cu-Mg alloy with 10 MeV iodine ions at room temperature and measured the surface microhardness. We analyzed the microstructure using a three-dimensional atom probe. Irradiation for 3.5 h led to an increase in hardness comparable to that obtained after 4 days of aging at 423 K. Precipitates of about 2.9 nm in diameter were distributed homogeneously over the irradiated region. The nanometer-sized precipitates produced by the irradiation caused a remarkable increase in hardness.

口頭

負イオンビームを用いた高エネルギービームプロファイル診断,2

神藤 勝啓; 和田 元*; 西田 睦聡*; 出村 康拡*; 佐々木 大地*; 津守 克嘉*; 木崎 雅志*; 西浦 正樹*; 金子 修*; 笹尾 眞實子*

no journal, , 

現在計画中のIFMIF(国際核融合材料照射施設)で用いられる大強度重陽子加速器などのビーム診断は、高放射線環境下で行われることが予想される。前回、ビームプロファイル測定の新しいツールとして、負イオンビームプローブ法を提案した。負イオンビームを正イオンビームに対して垂直に入射して、ビーム同士の相互作用による負イオンビームの荷電交換及び散乱を観測することで、正イオンビームプロファイルを診断する。この原理検証実験を行うために、平成21年度までにプローブ用H$$^{-}$$イオン源を設計・製作してきた。平成22年度は、同志社大学でテストベンチを立ち上げてH$$^{-}$$イオン源より引き出されたビーム品質の測定を行った。その後、イオン源を核融合科学研究所に搬送して、総合工学実験棟NBIテストスタンドで行われてきた大強度強集束He$$^{+}$$イオン源より引き出されたビームを用いた原理検証実験を行うための準備を行っている。イオン源より引き出されたH$$^{-}$$ビームはHe$$^{+}$$ビームと交差後、荷電変換によりH$$^{0}$$及びH$$^{+}$$の混合ビームとなるため、静電分離型粒子検出器を通して、アルミナ蛍光板(デマルケストAF995R)からの発光強度より、プロファイルを調べる。本発表では、この準備状況,今後の予定を報告する。

口頭

Development of a beam profile monitor using a negative ion probe beam for high intensity positive ion beams

神藤 勝啓; 和田 元*; 西田 睦聡*; 木崎 雅志*; 津守 克嘉*; 西浦 正樹*; 金子 修*; 笹尾 眞實子*

no journal, , 

大出力正イオンビームのビームプロファイルを診断するための新しい方式として、負イオンビームプローブシステムを提案してきた。核融合科学研究所のNBIテストスタンドにおいて行われている負イオンビームプローブシステムの原理検証実験の現状について報告する。引き出されるビームの形状が長方形の水素負イオン源がテストスタンドに設置されており、イオン源より引き出された水素負イオンビームの前電流量を測定した。3kVの引き出し電圧で10マイクロアンペアの水素負イオンビームを引き出すことができた。

口頭

リスクマネジメント基盤技術としての地震リスク評価の信頼度向上に関する研究,1; 全体計画とねらい

村松 健*; 高田 毅士*; 糸井 達哉*; 西田 明美; 内山 智曜*; 古屋 治*; 藤本 滋*; 平野 光将*; 牟田 仁*

no journal, , 

本研究では、地震起因事象に関するリスク評価(地震PRA)の信頼度を向上させ、活用促進に資するため、確率モデル及び認識論的不確実さの取り扱いに関する検討、フラジリティ評価における認識論的不確実さの評価に関する検討、モデルプラントでの試行研究による有用性の実証、及びそのまとめを実施している。本報では、その1として、全体計画について述べる。

口頭

原子力施設の地震リスク評価の高度化に関する研究,1; 全体計画と新たな数学的枠組みの構築

村松 健*; 古屋 治*; 藤本 滋*; 平野 光将*; 牟田 仁*; 高田 毅士*; 糸井 達哉*; 西田 明美; 内山 智曜*

no journal, , 

文部科学省受託研究として、地震PRAに伴う不確実さをより適切に取り扱うための新たな数学的枠組みと専門知を活用したフラジリティ評価の手法を検討・提案するとともに、その適用に必要な地震時システム信頼性解析用計算コードを開発することにより、地震PRAの信頼度を向上させ、活用促進に資することを目的とする研究を開始した。本報では、その1として、研究の全体計画と地震PRAの新たな数学的枠組みの検討状況を報告する。

口頭

原子力施設の地震リスク評価の高度化に関する研究,2; SECOM-2コードの炉心損傷頻度計算手法と改良の現状

内山 智曜*; 西田 明美; 村松 健*

no journal, , 

本研究では、地震PRAの信頼度を向上させ、活用促進に資するため、確率モデル及び認識論的不確実さの取り扱いに関する検討、フラジリティ評価における認識論的不確実さの評価に関する検討、モデルプラントでの試行研究による有用性の実証、及びそのまとめを実施している。その中で、与えられた認識論的不確実さを解析で扱うために、原子力機構で開発・整備が進められてきたSECOM2-DQFMコードをベースに不確実さ解析を行うための検討を進めており、モンテカルロ法を利用したフォールトツリー定量化手法(Direct Quantification of Fault Tree using Monte Carlo Simulation : DQFM法)に基づいた不確実さ解析の手法について検討しプログラム開発を行っている。本報では、このDQFM法に基づく不確実さ解析の手法について説明する。

口頭

Study on next generation seismic PRA methodology, 1; Program plan and proposal of new mathematical framework

村松 健*; 高田 毅士*; 西田 明美; 内山 智曜*; 牟田 仁*; 古屋 治*; 藤本 滋*; 糸井 達哉*

no journal, , 

本発表では、著者らにより実施される文部科学省原子力基礎基盤研究開発イニシアティブにおける採択課題「リスクマネジメントの技術基盤としての地震リスク評価の信頼度向上に関する研究」について、全体概要と数学的枠組みについて報告する。全体概要としては、(1)炉心損傷頻度を求める解析コードの高度化、(2)定量的評価が困難な不確実さ評価を専門家意見に基づきまとめる手続きの提案、(3)システム解析に3次元詳細解析を取り込むための提案等について述べる。数学的枠組みは、(1)のテーマの詳細であり、原子力機構で開発したSECOM2-DQFMコードを確率モデルおよび認識論的不確実さを取り扱えるように改良するためのものである。提案する数学的枠組みの実装により、事故シーケンスの発生頻度とその不確実さの評価を実施できる計算コードを整備した。本発表ではこれらの成果について述べる。

口頭

リスクマネジメント基盤技術としての地震リスク評価の信頼度向上に関する研究,6; コード開発と試解析

村松 健*; 内山 智曜*; 牟田 仁*; 西田 明美

no journal, , 

本研究では、地震PRAの信頼度を向上させ、活用促進に資するため、確率モデル及び認識論的不確実さの取り扱いに関する検討、フラジリティ評価における認識論的不確実さの評価に関する検討、モデルプラントでの試行研究による有用性の実証、及びそのまとめを実施している。その中で、与えられた認識論的不確実さを解析で扱うために、原子力機構で開発・整備が進められてきたSECOM2-DQFMコードをベースに不確実さ解析を行うための検討を進めており、モンテカルロ法を利用したフォールトツリー定量化手法(Direct Quantification of Fault Tree using Monte Carlo Simulation: DQFM法)に基づいた不確実さ解析の手法について検討しプログラム開発を行っている。本報では、SECOM2-DQFMコードを並列化し、不確実さ解析機能を強化する改良を行い、BWRを対象に試解析を行った結果について報告する。

口頭

リスクマネジメント基盤技術としての地震リスク評価の信頼度向上に関する研究,10; 新たな数学的枠組みの検討

村松 健*; 牟田 仁*; 古屋 治*; 藤本 滋*; 高田 毅士*; 糸井 達哉*; 西田 明美; 内山 智曜*

no journal, , 

地震PRAに伴う不確実さをより適切に取り扱うための新たな数学的枠組みと専門知を活用したフラジリティ評価の手法を検討・提案するとともに、その適用に必要な地震時システム信頼性解析用計算コードを開発することにより、地震PRAの信頼度を向上させ、活用促進に資することを目的とする研究をすすめている。本報では、地震PRAの新たな数学的枠組みの検討状況を報告する。

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