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海野 良典; 加藤 圭将; 谷川 聖史; 小林 大輔; 大部 智行; 木村 雄一*; 根本 良*; 田尻 一馬*
日本保全学会第19回学術講演会要旨集, p.33 - 36, 2023/08
東海再処理工場のプルトニウム転換開発施設の基礎実験室では、プルトニウムとウランの混合溶液にマイクロ波を照射して、プルトニウムとウランの混合酸化物粉末を製造するため、各種データ取得のための試験を行っていた。現在は、試験を終了しており、グローブボックス設備内の試験機器の解体・撤去を進めている。本稿では、これまでのグローブボックス内の試験機器の更新、設備改良、解体・撤去作業に関する実績を報告する。
佐野 智一*; 松田 智己*; 廣瀬 明夫*; 寺井 智之*; 掛下 智之*; 犬伏 雄一*; 佐藤 孝弘*; 矢橋 牧名*; 菖蒲 敬久; 他22名*
Scientific Reports (Internet), 13, p.13796_1 - 13796_10, 2023/08
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Multidisciplinary Sciences)Over the past century, understanding the nature of shock compression of condensed matter has been a major topic. About 20 years ago, a femtosecond laser emerged as a new shock-driver. Unlike conventional shock waves, a femtosecond laser driven shock wave creates unique microstructures in materials. Therefore, the properties of this shock wave may be different from those of conventional shock waves. However, the lattice behaviour under femtosecond laser-driven shock compression has never been elucidated. Here we report the ultrafast lattice behaviour in iron shocked by direct irradiation of a femtosecond laser pulse, diagnosed using X-ray free electron laser diffraction. We found that the initial compression state caused by the femtosecond laser driven shock wave is the same as that caused by conventional shock waves. We also found, for the first time experimentally, the temporal deviation of peaks of stress and strain waves predicted theoretically. Furthermore, the existence of a plastic wave peak between the stress and strain wave peaks is a new finding that has not been predicted even theoretically. Our findings will open up new avenues for designing novel materials that combine strength and toughness in a trade-off relationship.
Np and 
Am gamma ray regions福田 竜生; 小畠 雅明; 菖蒲 敬久; 吉井 賢資; 神谷 潤一郎; 岩元 洋介; 牧野 高紘*; 山崎 雄一*; 大島 武*; 白井 康裕*; et al.
Journal of Applied Physics, 132(24), p.245102_1 - 245102_8, 2022/12
被引用回数：1 パーセンタイル：17.38(Physics, Applied)Ni/SiCショットキー接合による放射線から電気エネルギーへの変換を、特にAm (30keV)及びAm (60keV)の
線に着目して調べた。変換効率は吸収量ベースで最大1.6%であった。SiCは比較的放射線耐性があることから、これは放射性廃棄物からの線エネルギーの再生に利用できる可能性を示している。また、高X線光電子分光(HAXPES)及び二次イオン質量分析法(SIMS)を組み合わせることで、接合界面にNi-Si化合物が生成されると効率が低下することも分かった。これは電気測定に加えてHAXPES及びSIMSの2つの手法を組み合わせて判明したことであり、今後のデバイス作成プロセスへのフィードバックが期待できる結果である。
長村 光造*; 町屋 修太郎*; Hampshire, D. P.*; 土屋 佳則*; 菖蒲 敬久; 梶原 堅太郎*; 長部 吾郎*; 山崎 浩平*; 山田 雄一*; 藤上 純*
Superconductor Science and Technology, 27(8), p.085005_1 - 085005_11, 2014/08
被引用回数：29 パーセンタイル：74.69(Physics, Applied)In order to explain the effect of uniaxial strain on the critical current of DI-BSCCO-Bi2223 tapes, we employed a springboard sample holder that can smoothly and continuously apply both tensile and compressive strains to tape samples. Over a narrow tensile strain region, the critical current in the tapes decreased linearly with increasing strain and returned reversibly with decreasing strain. In this paper, we clearly characterize the reversible range terminated by both compressive and tensile strains, in which filaments do not fracture. Our analysis of the compressive regime beyond the relaxation strain suggests that although BSCCO filament fracture is the primary factor that leads to a decrease in critical current, the critical current in those regions of filaments that are not fractured increases linearly and reversibly with decreasing applied strain at compressive strains well beyond the reversible region for the tape.
石森 有; 迫田 晃弘; 田中 裕史; 光延 文裕*; 山岡 聖典*; 片岡 隆浩*; 大和 恵子*; 西山 祐一*
JAEA-Research 2013-005, 60 Pages, 2013/06
JAEA-Research-2013-005.pdf:4.49MB
岡山大学と日本原子力研究開発機構人形峠環境技術センターは、低線量放射線域でのラドン吸入に起因する影響効果にかかわる共同研究を実施している。岡山大学病院三朝医療センターは、臨床的な知見に基づく研究課題設定を、岡山大学大学院保健学研究科は研究管理及び生体応答評価を、原子力機構人形峠はラドン吸入試験設備の開発、ラドン濃度の制御、ラドンの体内挙動・線量評価をそれぞれ分担することとした。平成19年度から平成23年度は以下の成果を得た。(1)本研究の課題設定にあたり、低線量域でのラドンの影響効果について文献調査した。(2)大規模な小動物のラドン吸入試験を目的とした国内初の大規模設備を開発した。(3)ラドンによる諸臓器の抗酸化機能の変化を知るうえで最も基本的な条件となる、ラドン濃度と吸入時間の関係について網羅的に検討した。(4)ラドン吸入に臓器中の抗酸化機能を亢進する効果を確認したことから、症状緩和が期待できる酸化障害への効果について疾患モデルマウスによる検討を行い、肝臓などでのアルコール等誘導酸化障害やI型糖尿病に対する抑制効果を確認した。(5)吸入ラドンによる生体応答を定量的に議論するため、吸入ラドンの体内動態を把握し、諸臓器・組織の吸収線量の評価方法について検討した。
片岡 隆浩*; 迫田 晃弘; 石森 有; 豊田 晃章*; 西山 祐一*; 田中 裕史; 光延 文裕*; 山岡 聖典*
Journal of Radiation Research, 52(6), p.775 - 781, 2011/11
被引用回数：26 パーセンタイル：67.24(Biology)新大型ラドン曝露設備を用いて、スーパーオキシドジスムターゼ(SOD)活性の線量あるいは線量率依存性について調べた。マウスに対して、ラドン濃度250, 500, 1000, 2000、あるいは4000Bq/m
で、0.5, 1, 2, 4、あるいは8日間のラドン曝露を行った。その結果、2000日・Bq/mのラドン曝露群では、血漿,肝臓,膵臓,心臓,胸腺,腎臓のSOD活性で線量率効果が見られた。また、連続的なラドン曝露によってSOD活性は増大させるが、2日ほどで通常レベルへ戻ることもわかった。さらに、SOD活性の変化に基づいて、臓器を4つのグループ((1)血漿,脳,肺、(2)心臓,肝臓,膵臓,小腸、(3)腎臓,胸腺、(4)胃)に分類することができた。胸腺が最も高い反応性を持ち、胃が最も低かった。これからのラドン効果研究に向けて、本研究は有用な基礎データを提供する。
竹内 正行; 小野瀬 努*; 大部 祐一*; 荒井 陽一; 鷲谷 忠博; 北嶋 卓史; 小泉 務
no journal, ,
当機構では、使用済燃料再処理用の抽出装置として小型で高性能を有する遠心抽出器の開発を進めており、これまでに多段の遠心抽出器から構成されるシステムの抽出・逆抽出性能について報告してきた。本件では、さらに溶媒洗浄工程への遠心抽出器システムの適用性について検討するため、ソルトフリー試薬を洗浄剤として、工学規模の遠心抽出器システムによるウラン及びDBPの洗浄試験を実施した。その結果、溶媒中のウラン濃度及びDBP濃度はそれぞれ目標濃度として設定した0.01g/L程度まで洗浄されており、良好な洗浄性能が得られた。また、遠心抽出器システム内における液の流動性は安定しており、相分離性能も良好であった。
山本 弘平; 鍛治 直也; 森本 和幸; 大部 智行; 佐野 雄一; 鹿志村 卓男
no journal, ,
ソルトフリー技術は、溶媒洗浄工程において使用する洗浄液に、Naを含まない試薬を用いることによって、低放射性廃液蒸発缶(LAW蒸発缶)における濃縮率を向上させ、LAWの減容化等を期待できるものであり、将来の再処理施設への技術導入に向けて、処理方法等の検討を行う必要がある。ここでは、洗浄性能に優れたシュウ酸ヒドラジン及び炭酸ヒドラジンの使用、同試薬のLAW蒸発缶における加熱分解処理を想定し、東海再処理施設へのソルトフリー洗浄試薬の適用試験(COLD試験)を行うことによって、将来の再処理施設への技術導入のために有効な情報を得たので、その結果について報告する。
山田 知典; 菖蒲 敬久; 矢田 浩基; 村松 壽晴; 小溝 裕一*
no journal, ,
原子力機構では、原子力施設をはじめ一般産業施設に展開可能なレーザー溶接技術開発を進めており、残留応力の精密な評価と制御法の確立に向け、溶接時の温度場の高精度評価を行うため、温度と強連結過程にある溶融池内の対流現象に着目し研究を行っている。この研究では、大型放射光施設(SPring-8)からの高輝度単色X線を利用して、ファイバーレーザー溶接中の溶融池内部を直接観察し、現象把握を行ってきた。本報では、レーザー光走査時に形成された溶融池内対流現象の過渡特性及び気泡発生挙動に関して報告する。レーザー走査中は、溶融池前方で小さな渦が、後方で大きな渦が形成していた。この観察により、実測値に基づいて対流による熱輸送の評価が可能となった。その結果、対流による熱輸送は熱伝導によるものと同等以上であることが確認できた。残留応力特性に影響を与える溶融池内の温度分布の評価には、対流による熱輸送の考慮が必要となる。また、溶融池内の気泡は、溶融池後方の固液界面より発生することから、凝固偏析が原因と考えられる。気泡の多くは発生時に固液界面にトラップされるため、溶接不良等を低減するためには、その発生自体を抑制する必要がある。
山田 知典; 菖蒲 敬久; 山下 晋; 西村 昭彦; 村松 壽晴; 小溝 裕一*
no journal, ,
構造物の長期健全性を担保するには、溶接時の残留応力が非常に重要である。この残留応力が溶接時の温度分布に依存することから、温度に影響を与える溶融池内の現象把握が必要となる。本研究では、この溶融池内現象を定量化するための可視化手法に関して報告する。溶融池内の可視化は、大型放射光施設(SPring-8)からの高輝度単色X線を利用した吸収コントラストイメージング法により行った。例えば、アルミニウム合金に33kW/cm
のパワー密度でレーザー照射を行った場合、レーザー照射時間とともに溶融池が拡大し、その内部で上昇流と下降流からなる流動場が形成した。このときの最大流速は19.5mm/sであった。この溶融池形状と流速のリアルタイム観察により、対流による熱輸送は評価を可能となり、その影響が熱伝導効果と同等以上であることが確認できた。さらに、数値シミュレーションコードによる溶融池内対流挙動の評価結果と直接比較することで、熱流動特性の定量化を可能とした。
山田 知典; 寺田 隆哉; Zhang, S.; 菖蒲 敬久; 西村 昭彦; 村松 壽晴; 小溝 裕一*
no journal, ,
原子力施設をはじめ一般産業施設に展開可能なレーザー溶接技術の開発を進めている。この中では、残留応力の精密な評価と制御法の確立に向け、温度分布と強連結過程にある溶融池内の対流現象に着目し研究を行っている。本研究では、大型放射光施設(SPring-8)からの高輝度単色X線を利用して、試験片に対し上面及び側面からファイバーレーザーを照射し、形成した溶融池内部対流挙動の直接観察により過渡特性を評価した。さらに、ひずみ分布測定により、照射方向による温度場への影響とひずみ分布への影響を評価した。上面より照射した場合は、流動の方向が時々刻々と変化する様子が観察された。一方、側面より照射した場合は、時計回りの流れが観察され、両者で流動の方向が異なった。ひずみ分布を測定すると、上面より照射した場合は、照射部を中心として左右対称となったが、側面より照射した場合は、表面近傍に強い引張ひずみが形成する領域が存在するとともに、そのひずみ分布は照射部を中心として左右非対称となることが確認された。以上より、溶接部近傍の温度場に影響を与える要因(流動場など)を通じて、残留ひずみ分布を制御できる可能性が示唆された。
野村 健*; 大部 祐一*; 近江 正*; 武部 愼一; 佐々木 利久
no journal, ,
福島第一原子力発電所事故により大気中に放射性物質が放出され、本来汚染のない原子力施設の非管理区域でも放射性物質が検出されている。事故由来のフォールアウトの影響を受けた資材等を原子力施設外に搬出する際、国のガイドラインに従い一般公衆への影響が年間10
Sv以下であることを評価する必要があるが、影響評価方法を明確にし、十分にコンセンサスを得ておくことが必要である。本件においては、ガイドライン対象となる原子力施設の資材等を処理・処分する際に、一般公衆に対するフォールアウトの影響という観点から、施設外に搬出するための方法について試算を行った。
高橋 直樹; 中村 芳信; 大部 智行; 佐本 寛孝; 生田目 聡宏; 星 貴弘; 倉林 和啓; 向 泰宣; 木村 雄一; 栗田 勉
no journal, ,
本報は、硝酸プルトニウム溶液の固化安定化処理に関する4報のシリーズ報告の最初の報告として、プルトニウム転換技術開発施設を中心とした、(1)東日本大震災における被害状況とその復旧、(2)設備の健全性確認に向けた取り組み、及び(3)震災後に実施した緊急安全対策の概要について報告する。
NpおよびAmガンマ線領域の放射線直接エネルギー変換; 発電能力に及ぼす界面の影響福田 竜生; 小畠 雅明; 菖蒲 敬久; 吉井 賢資; 神谷 潤一郎; 岩元 洋介; 牧野 高紘*; 山崎 雄一*; 大島 武*; 白井 康裕*; et al.
no journal, ,
最近、放射性廃棄物を資源化する試みとして、ガンマ線の直接エネルギー変換研究を行っている。過去の学会ではNi/SiCショットキー接合での発電を報告したが、今回は発電量の異なるこの系について、その違いの起源を調べた。試料は単結晶SiC上にNi薄膜を80nm積層したショットキー接合を用いた。エネルギー変換実験は、Npからのガンマ線(30keV)およびAmからのガンマ線(60keV)の利用を想定し、SPring-8のJAEA専用ビームラインBL22XUからの単色放射光X線を用いて行った。電力は1cm当たりに換算して0.1mW程度と、過去の報告とほぼ同じであった。モンテカルロ法(PHITSコード)により試料内部におけるガンマ線吸収を求めたところ、エネルギー変換効率は1-2%となり、過去報告されたIII-V属半導体での値と近い。しかし、試料によっては、変換効率は1/10以下であった。この起源を明らかにするため、放射光硬X線光電子分光と二次イオン質量分析を併用してNi-SiC界面の分析を行ったところ、発電量の少ない試料では界面で化学反応が起こっており、ショットキー接合が損傷を受けていることが分かった。
菖蒲 敬久; 冨永 亜希; 木曽原 直之; 前田 敏男*; 山岸 隆一郎*; 沖原 伸一朗*; 坪井 昭彦
no journal, ,
積層造形の課題である表面引張応力改善としてレーザーピーニングが有効であることからその照射前後の応力分布の変化を放射光X線で評価し、明らかに大きく改善があることを明らかにした。
