Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
西原 健司; 岩村 公道*; 秋江 拓志; 中野 佳洋; Van Rooijen, W.*; 島津 洋一郎*
Proceedings of 21st International Conference & Exhibition; Nuclear Fuel Cycle for a Low-Carbon Future (GLOBAL 2015) (USB Flash Drive), p.388 - 395, 2015/09
プルトニウムを資源として利用しない場合の、我が国におけるプルトニウムとマイナーアクチノイドの核変換技術の比較研究に取り組んだ。核変換技術は、核変換炉からの使用済燃料を再処理しないワンススルー核変換方式と、再処理を行う多数回核変換方式の2種類に大別することができる。本研究では、2種類の核変換方式に対して、核変換炉の必要基数、アクチノイド核種の物量減少、処分場への効果を諸量評価によって明らかにした。全体として、先進的な技術は核変換性能において優れていたが、その一方で必要な核変換基数は大きかった。
西原 健司; 秋江 拓志; 白数 訓子; 岩村 公道*
Journal of Nuclear Science and Technology, 51(2), p.150 - 165, 2014/02
被引用回数：4 パーセンタイル：30.92(Nuclear Science & Technology)プルトニウム(Pu)を燃焼するために岩石型(ROX)燃料を軽水炉で用いた場合のマスバランスを日本のフェーズアウトシナリオに対して研究した。解析のために、精度の良い燃焼計算、フレキシブルな炉心と燃料の組合せ、廃棄物と処分場の評価が可能なマテリアルバランス解析(NMB)コードを開発した。ワンススルー,混合酸化物(MOX)燃料,ROX燃料からなる3つのシナリオ群を解析した。2基のフルMOX、あるいはフルROX炉を建設することで、Pu量は半分程度にまで減少し、Pu同位体組成は特に自発核分裂生成中性子数において核物質としては劣化する。ROXの効果は量と組成においてMOXよりも顕著である。MOX及びROX使用済燃料の発熱と毒性はかなり高いため、処分場面積と潜在的な放射能毒性はMOXとROXによって減少しない。
Ismailov, K.*; 西原 健司; 齊藤 正樹*; 相楽 洋*
Annals of Nuclear Energy, 56, p.136 - 142, 2013/06
被引用回数：6 パーセンタイル：44.02(Nuclear Science & Technology)ヨウ素129の加速器駆動炉(ADS)による核変換を研究した。ヨウ化ナトリウム集合体をADSの炉内と炉周辺に配置した。得られた800MWt出力の炉心概念を用いて250kg/年のマイナーアクチノイド(MA)と46kg/年のヨウ素129を核変換可能であり、10基の軽水炉からの排出を賄うことができる。MAとヨウ素129のADSへの初期装荷量はそれぞれ、3810kgと824kgである。
Ismailov, K.*; 齊藤 正樹*; 相楽 洋*; 西原 健司
Progress in Nuclear Energy, 53(7), p.925 - 929, 2011/09
被引用回数：10 パーセンタイル：60.88(Nuclear Science & Technology)マイナーアクチノイド(MA)核変換のための加速器駆動システムに対する、天然ウランの核破砕ターゲットの適応性研究を行った。鉛ビスマス(PbBi)ターゲットとのターゲット単体での比較においては、ウランターゲットは優れた中性子生成性能を示した。しかし、
Uの中性子吸収のため、ターゲットの大きさによった。ターゲットをADS内に設置した場合、ウランはPbBiと異なり中性子を吸収することがわかった。次に、より現実的な、ウランピンをPbBiで冷却する概念を検討した。しかし、PbBiターゲットに比較して中性子バランスが悪化し、実規模ADSにはウランターゲットは適さないことが結論づけられた。
富本 浩; 濱本 真平; 栃尾 大輔; 植田 祥平; 梅田 政幸; 西原 哲夫
JAEA-Technology 2009-026, 37 Pages, 2009/08
JAEA-Technology-2009-026.pdf:8.9MB
高温工学試験研究炉(HTTR)は、1998年7月に初装荷燃料を装荷し、同年11月に臨界に達した。その後、出力上昇試験や安全性確証試験等の運転が実施され、高温ガス炉技術の基盤となる運転データの蓄積を行っている。その一つとしてHTTRの性能向上に向けて次期、中期計画で炉内温度測定の実施を考えている。本報告は、燃料限界照射試験時の燃料温度を想定して適用可能な測定法の検討を実施した。
富本 浩; 加藤 康; 大和田 博之; 佐藤 直; 島崎 洋祐; 小澤 太教; 篠原 正憲; 濱本 真平; 栃尾 大輔; 野尻 直喜; et al.
JAEA-Technology 2009-025, 29 Pages, 2009/06
JAEA-Technology-2009-025.pdf:21.78MB
高温工学試験研究炉(HTTR)は、1989年に初装荷燃料を装荷し、初臨界を達成してから、10年が過ぎ、現在も初装荷燃料にて運転を継続中である。燃料体組立は12種類の濃縮度がある燃料棒4770本を黒鉛ブロックに装荷する。第2次燃料体組立では150体の燃料体を組立てた。燃料棒は設計上、燃料棒の濃縮度誤装荷防止について考慮されているが、さらに確実な取扱いができるように作業上の誤装荷対策をあらかじめ検討した。燃料棒の受入れを2008年6月から開始し、原子炉建家内で組立作業を行い、新燃料貯蔵ラックへの貯蔵を行った。組立,貯蔵作業は、3回の期間に分けて実施し、各々の期間ごとに使用前検査を受検し、2008年9月にすべての作業を完了した。その後、同年11月に使用前検査合格証を受けた。本報告は第2次燃料体の組立,貯蔵作業における燃料取扱いについてまとめたものである。
富本 浩; 梅田 政幸; 西原 哲夫; 伊与久 達夫
UTNL-R-0471, p.11_1 - 11_9, 2009/03
高温工学試験研究炉(HTTR)は、1998年に初装荷燃料を装荷し、初臨界を達成してから、10年が過ぎ、現在も初装荷燃料にて運転を継続中である。HTTRの炉心は、U濃縮度が異なる12種類の燃料体を半径方向及び軸方向に分布させて構成している。組立てる燃料棒の総本数が4770本と数が多いため、燃料棒の取り違い等の誤装荷防止について設計上、考慮されているが、さらに確実な取扱いができるようにあらかじめ作業上の誤装荷対策を検討した。作業は、2008年6月から燃料棒を原子炉建家内に受入れ、組立を開始し、新燃料貯蔵ラックに貯蔵した後、使用前検査を受検し9月に作業を完了した。その後11月に使用前検査合格証を受けた。本報告は第2次燃料体の組立,貯蔵作業における燃料取扱いについてまとめたものである。
和田 淳*; 渡邉 雅之; 山野井 慶徳*; 南川 卓也; 並木 康祐*; 山崎 幹夫*; 村田 昌樹*; 西原 寛*
Bulletin of the Chemical Society of Japan, 80(2), p.335 - 345, 2007/02
被引用回数：22 パーセンタイル：57.38(Chemistry, Multidisciplinary)直鎖状及び環状の骨格を有するオリゴピリジン配位子の希土類錯体を合成し、その構造をX線結晶構造解析により明らかにした。錯体はすべて歪んだCapped Square Antiprism (CSAP)構造をとり、直鎖状骨格を持つ配位子のほうがより歪んだ構造を取ることを明らかにした。また、Eu
錯体では、直鎖状の歪んだ構造を持つ錯体の方が、より強い発光を示すことを世界に先駆けて見いだした。これらの結果は、多座配位子の幾何構造を制御することで、発光特性を制御できることを示している。
佐々 敏信; 梅野 誠*; 水林 博*; 森 恵次郎*; 二川 正敏; 斎藤 滋; 甲斐 哲也; 中井 公一*; 雑候 章*; 笠原 芳幸*; et al.
JAERI-Tech 2005-021, 114 Pages, 2005/03
JAERI-Tech-2005-021.pdf:9.66MB
日本原子力研究所では、加速器駆動核変換システム(ADS)にかかわる技術の研究開発を進めるため、大強度陽子加速器施設J-PARC計画の下で核変換実験施設の建設を検討している。核変換実験施設は、ADSの未臨界炉心に関する物理的特性の実験的研究を行う核変換物理実験施設と、ADSを設計するための材料データベース構築及び核破砕ターゲットの工学的特性の試験を行うADSターゲット試験施設から構成される。本報告は、ADSターゲット試験施設について、施設の目標,実用ADSと本実験施設との関連について述べ、台車搭載型核破砕ターゲットを採用した実験施設の検討結果についてまとめたものである。
渡邉 雅之; 南川 卓也*; 山田 鉄兵*; 木村 貴海; 並木 康祐*; 村田 昌樹*; 西原 寛*; 館盛 勝一
Inorganic Chemistry, 42(22), p.6977 - 6979, 2003/11
被引用回数：34 パーセンタイル：75.29(Chemistry, Inorganic & Nuclear)トリス(2-ピリジル)カルビノールとよばれる三脚状の配位子は、金属間距離が非常に短いランタノイド二核錯体を形成することを明らかにした。通常この配位子は三座配位子として働くが、本研究では頭頂部にある酸素ドナーをうまく架橋配位させることで、二核錯体を形成させることが可能となることを見いだした。合成されたEu(III)とTb(III)の錯体では、配位子から金属中心にエネルギー移動を起こすため、強い発光をしめすことが確認された。
岩永 宏平; 山根 剛; 西原 健司; 岡嶋 成晃; 関本 博*; 朝岡 卓見*
Proceedings of 11th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-11) (CD-ROM), 10 Pages, 2003/04
未臨界体系での動的手法による負の反応度測定実験において、未臨界度
と中性子源強度Sを同時に決定できる逆動特性法のデータ処理手順の適用性について検討を行った。ここでは、FCAにおいて、未臨界体系(k=0.998)に反応度を約$-5.5投入した。このときの炉出力時系列データに対して、6つのデータ処理手順に基づいて、,Sを求め、相互比較を行った。その結果、最も計数率の高い検出器の場合、手法間においては2%以内、Sは0.6%以内で一致する。一方、最も計数率の低い検出器では、手法間でが最大で4%、Sは最大で7%の相違があった。この原因は、未臨界度が深くなると、検出器の計数率が低下し、係数のゆらぎが正規分布からずれることになると考えられる。特に、未臨界の高速炉体系では計数率が大幅に減少するため、$-6程度の反応度投入でも、従来のデータ処理手順に適否があることが判明し、十分計数率を与える検出器の選定が重要であることが示された。
和田 淳; 渡邉 雅之; 山野井 慶徳*; 村田 昌樹*; 西原 寛*
no journal, ,
直鎖状及び環状の八座オリゴピリジン-アミン配位子を用いて新規ランタノイド錯体を合成し、その構造をX線構造解析により決定した。錯体は総て歪んだCSAP構造をとるが、環状の配位子を用いたものの方が対象性が高いことを明らかにした。また、Eu, Tb錯体は、配位子-金属間のエネルギー移動に由来する非常に強度の強い発光スペクトルを与えることを見いだした。(アンテナ効果)なかでも、Eu錯体の5D0
7F2遷移発光は、錯体の対称性の変化によって、その強度に違いが現れ、直鎖状の配位子を用いた錯体はより強い発光を示すことを明らかにした。これらの配位子をもちいることで水分子の配位を阻害することが可能なため、水中でも強度の強い発光を得ることが可能である。本研究により、配位子の骨格構造を変化させることで、錯体の対象性のみならず、その発光特性や錯体の安定性を向上させることに成功した。
渡邉 雅之; 南川 卓也; 和田 淳*; 並木 康祐*; 村田 昌樹*; 西原 寛*; 木村 貴海
no journal, ,
トリス(2-ピリジン)カルビノールは、希土類イオンと反応して希土類間を架橋する四座配位子として安定な錯体を生成する。希土類のトリフルオロメタンスルホン酸塩を合成を用いた場合、錯体の構造は、希土類イオン間の距離が非常に短いのに対して、硝酸塩を用いた同様の錯体では、希土類イオン間の距離は長くなる。硝酸イオンは単座及び二座の二つの配位モードを持つことから、硝酸イオンの配位により、配位数が増加したため、イオン半径が大きくなり、イオン間距離が長くなったものと考えられる。本報告では、イオン間距離の違いによる構造上の特徴と、錯体の性質について報告する。
渡邉 雅之; 石森 健一郎; 和田 淳*; 片岡 悠美子*; 村田 昌樹*; 篠田 哲史*; 西原 寛*; 築部 浩*; 木村 貴海
no journal, ,
3価アクチノイドの希土類元素からの分離法として、近年、窒素や硫黄などソフトドナーを持つ配位子を用いることで分離が可能であることが報告されている。本報告では、二つのコンセプトにより窒素ドナー配位子を設計し、合成を行った。すなわち、ピリジン環を複数個含むオリゴピリジン系の配位子群と、配位子の骨格部位に不斉中心を導入したキラリティー制御型の配位子群を設計し、合成に成功した計30種以上の配位子の3価アメリシウムに対する分離性能の評価を行った。
N
微粒子の研究玉井 雄大; 石井 佑弥*; 萩谷 裕之; 菊地 隆之*; 横山 淳*; 西原 美一*; 武田 全康; 加倉井 和久; 奥 隆之; 篠原 武尚; et al.
no journal, ,
磁気テープは大量のデータを保存できる信頼性の高い記録媒体として広く使用され、さらなる記録の高密度化が求められている。しかし、そのためには現在使われている針状微粒子では限界が見えてきており、球状微粒子でも高い保磁力を発現する材料として、Fe
N
構造を有する窒化鉄微粒子磁性体が開発された。本研究では偏極中性子回折実験を行い、ラミネートされたFeN微粒子の磁気モーメントの絶対値と平均粒径を評価した。
萩谷 裕之; 奥 隆之; 吉良 弘; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 武田 全康; 玉井 雄大; 加倉井 和久; 佐々木 勇治*; 岸本 幹雄*; et al.
no journal, ,
FeNを主成分とする球状Fe-N微粒子は、優れた磁気記録特性を有することから、高密度磁気記録テープの新素材として研究開発が進められている。FeNは不安定な相であるため、微粒子の表面は酸化及び焼結防止のための非磁性ラミネート層で覆われている。この表面非磁性層の厚さの最適化は、磁気テープの記録特性を最大化するうえで、重要な課題の一つである。これまでに、われわれは平均粒径20nm以下のFe-N微粒子の表面非磁性層厚さを定量的に評価することを目的として、0.1
q[nm
]1の範囲で偏極中性子小角散乱実験を行った。得られたデータをコアシェル構造モデルを用いて解析した結果、q
1[nm]の領域に、微粒子の表面構造を反映した特徴的な散乱プロファイルが現れることが示唆された。そこで、今回、この特徴的な散乱プロファイルを明らかにするために、表面処理方法の異なる2種類のFe-N微粒子について0.2q[nm]2の範囲で、偏極中性子小角散乱実験を行った。学会では、今回得られたデータの解析結果について報告するとともに、微粒子表面構造について議論する。
萩谷 裕之; 奥 隆之; 吉良 弘; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 武田 全康; 加倉井 和久; 横山 淳*; 西原 美一*; 大場 洋次郎*; et al.
no journal, ,
垂直磁気記録膜は、現在、コンピュータの主記録媒体として使われているが、さらなる高密度化に向けた研究開発が進められている。高密度化を目指すうえで、媒体ノイズが高密度化の妨げになっている。ノイズの原因には、粒間の交換結合によって形成した磁気クラスターによる影響が報告されている。しかし、このクラスターサイズを定量的に評価できないため、クラスターサイズと媒体ノイズの相関関係が明らかになっていない。そこで、本研究では垂直磁気記録膜内のクラスターサイズの定量的な評価を目的に、CoPtCr-SiOとTbFeCoの2種類の垂直磁気記録膜試料について中性子小角実験を行った。その結果、CoPtCr-SiOでは、核及び磁気散乱データの解析結果より粒中心間距離がd
51nmであるのに対して、50200nmのスケールの磁気秩序が形成されていることが示唆された。一方、TbFeCoでは有意な中性子小角散乱は観測されなかった。また、同試料について、粒間の磁気的相互作用の強さを評価することを目的として、現在、磁化測定を進めている。学会では、実験結果について報告するとともに、粒間の磁気的相互作用の強さとクラスターサイズとの相関について議論する。
萩谷 裕之; 奥 隆之; 吉良 弘; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 加倉井 和久; 横山 淳*; 西原 美一*; 間宮 広明*; 大場 洋次郎*; et al.
no journal, ,
垂直磁気記録媒体の高密度化を目指すうえで、磁気記録ノイズの低減が課題である。磁気クラスターによる転移性ノイズの影響が既に報告されているが、このクラスターサイズを定量的に評価できないため、クラスターサイズと媒体ノイズの相関関係が明らかになっていない。そこで、これまでにわれわれは垂直磁気記録膜内のクラスターサイズの定量的な評価を目的に、CoPtCr-SiO垂直磁気記録膜試料について中性子小角実験を行った。その結果、観測した試料の磁気クラスターサイズは5002000
の大きさであることが示唆された。今回、われわれは同試料について、磁気力顕微鏡観察及び磁場磁化測定を行った。磁気力顕微鏡観察の結果、中性子小角散乱で観測されたクラスターサイズとほぼ等しいサイズの磁気クラスターが観測された。また、粒間の磁気的相互作用の強さを評価するために磁場磁化データを、
M法を用いて解析した。その結果、M値は磁場5kOe付近を中心とするブロードな負のピークを示した。学会では、中性子小角散乱実験や磁化測定の結果について報告するとともに、粒間の磁気的相互作用の強さとクラスターサイズとの相関について議論する予定である。
西原 健司; 岩村 公道*; 秋江 拓志; 白数 訓子
no journal, ,
高速増殖炉に移行せず原子力を順次廃止するシナリオに対し、プルトニウム処分量を大幅に低減でき、直接処分に適した岩石型(ROX)燃料の導入を提案する。本研究では、2050年頃までに原子力発電を廃止すると仮定した場合に、ワンススルー,プルサーマル導入,ROX燃料導入の3つのシナリオにおけるアクチノイド核種の諸量評価を行った。また、それぞれの使用済燃料を直接処分した場合の地層処分場規模の比較を行った。その結果、岩石型(ROX)燃料を導入することで、処分場規模は縮小しないものの、ワンススルーシナリオに比べて直接処分されるPu量を減少させるとともに、核分裂性Puの割合を減らし自発核分裂割合を増やすことで、Puの核拡散抵抗性が高められることを示した。
秋江 拓志; 白数 訓子; 西原 健司; 岩村 公道*
no journal, ,
プルトニウム岩石型酸化物(ROX)燃料は、解体核兵器より取り出され、あるいは軽水炉使用済燃料中に含まれるプルトニウムの軽水炉燃焼による削減と使用済燃料の安定的直接地層処分を目的に、日本原子力研究所において2005年度までその基本特性が検討された。ここでは燃料概念,照射特性,地層安定性、及びROX燃料軽水炉の炉心特性などの概念検討結果をまとめる。これらの基礎的な検討により、プルトニウムROX燃料とその軽水炉燃焼技術の実現可能性が示された。さらに今回その検討結果を整理し、直接処分シナリオ評価に使用する取出ROX燃料の燃料組成を提示する。
