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論文

地層処分人工バリアの設定値に関する考察,1; ガラス固化体の溶解寿命

大江 俊昭*; 若杉 圭一郎

原子力バックエンド研究(CD-ROM), 24(1), p.27 - 32, 2017/06

地層処分におけるガラス固化体の溶解寿命を再評価した。我が国での地層処分の技術的可能性を論じた報告では、時間と共に処分温度が低下することや表面積が減少することなどを無視しているため、ガラス固化体の溶解寿命は約7万年と過小評価されている。しかし、これらの変化は物理的に確実に起こるものであるので、これらを無視せずに再評価を試みた。表面積の変化を考慮するために亀裂を有するガラス固化体を3つのモデル、すなわち、単一平板、単一粒径の小球群、べき乗粒径分布を持つ小球群、で表現した。すべてのモデルの全体積は円柱状のガラス固化体と同じで、製造時の割れを考慮して全表面積は円柱状のそれの10倍とした。寿命評価の結果、初期量の50%が溶解するまでの時間は、3つのモデルとも10万年を超え、溶解寿命は26-70万年となった。これから、従来の評価ではガラス固化体が核種を保持する能力が過小評価されていることが判った。

論文

逐次放射性壊変式との類似性に着目した崩壊連鎖を含む放射性核種の多孔質媒体中移行定常解の簡易表現

高橋 裕太*; 大江 俊昭*; 若杉 圭一郎

東海大学紀要工学部, 56(2), p.21 - 26, 2016/00

Simple equations of radionuclide chain migration in semi-infinite porous medium are presented. The exact mathematical expressions on the non-steady migration of nuclides in radioactive decay chains have complex structures and are impractical for quick check of the hazardous impacts driven by the chain migration. The maximum hazard is, actually, a main interest and that maxima can be given by a steady concentration. For this interest, rather simple equations which indicate the maximum concentrations of parent, daughter and grand-daughter nuclides are given for the three different constant boundary conditions; Dirichlet, Neumann, and Robin conditions. The equations are quite similar to the sequential radioactive decay formulas and applicable to overview the effect of the parameter variations such as groundwater flow, sorption characteristics, hydrodynamic dispersion, etc.

論文

Burning of MOX fuels in LWRs; Fuel history effects on thermal properties of hull and end piece wastes and the repository performance

平野 史生; 佐藤 正知*; 小崎 完*; 稲垣 八穂広*; 岩崎 智彦*; 大江 俊昭*; 加藤 和之*; 北山 一美*; 長崎 晋也*; 新堀 雄一*

Journal of Nuclear Science and Technology, 49(3), p.310 - 319, 2012/03

AA2011-0278.pdf:0.56MB

 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

軽水炉から取り出したMOX使用済燃料を再処理した後に発生するハルエンドピース廃棄体について、地層処分に対する廃棄体の発熱の影響を検討した。MOX使用済燃料の発熱率と、その再処理後に生じるハルエンドピース廃棄体の発熱率は、MOX燃料を軽水炉に装荷する前の履歴に依存して変化する。ここでの履歴とは、再処理してプルトニウムを取り出す前のウラン燃料の燃焼度,冷却期間、及び再処理後に製造されたMOX燃料の貯蔵期間を指す。これらMOX使用済燃料の再処理に伴い発生するハルエンドピース廃棄体の発熱率は、使用済ウラン燃料を長期に渡り冷却した後に(例えば50年間)再処理し、MOX燃料を製造する場合等においても、燃焼度45GWd/tのウラン燃料の再処理で発生するハルエンドピース廃棄体と比較すると極めて高い。こうした廃棄体をセメント固化して地層処分する場合、セメントの温度上限値を80$$^{circ}$$Cとし、MOX燃料の燃焼度を45GWd/tとすると、1体の廃棄体パッケージに収納できるハルエンドピース廃棄体の量は、キャニスターの本数に換算すると0.7-1.6本となり、ウラン燃料の場合の4本と比較すると極めて少ないとの結果が得られた。

報告書

「放射性廃棄物処分研究のためのネットワーク」第1回情報交換会講演資料集(共同研究)

中山 真一; 長崎 晋也*; 稲垣 八穂広*; 大江 俊昭*; 佐々木 隆之*; 佐藤 正知*; 佐藤 努*; 田中 知*; 杤山 修*; 長尾 誠也*; et al.

JAEA-Conf 2007-003, 120 Pages, 2007/03

JAEA-Conf-2007-003.pdf:53.18MB

「放射性廃棄物処分研究のためのネットワーク」は、放射性廃棄物処分のための基礎研究を促進し、また若手研究者を育成することを目的として、日本原子力研究開発機構の「連携重点研究」制度をその枠組みとして設立された研究者ネットワークである。その第1回情報交換会が、2006年8月4日、日本原子力研究開発機構の原子力科学研究所において開催された。本講演資料集は、本課題の第1回情報交換会における発表、及び討論をまとめたものである。

論文

第6回地圏におけるアクチニドと核分裂生成物の化学及び移行挙動に関する国際会議

大江 俊昭*; 山口 徹治

日本原子力学会誌, 40(1), p.47 - 49, 1998/01

地圏におけるアクチノイドと核分裂生成物の化学及び移行挙動に関する国際会議が、10月26日から31日までの6日間に渡って、海外から189名、国内から198名の参加を得て、仙台国際ホテルで開催された。会議は第1日目の開会宣言及び歓迎会につづき、第2日目からは朝8時半の招待講演からポスター発表終了(夜8時)まで、高密度な会議が続いた。最終日には動燃,原研,電中研,原環センター,大学の各期間の活動及び海外との協力状況を議論する特別セッションが持たれた。2日目のセッションにおいて錯体に関する専門的に詳細な発表が続いた後、モデラーと実験者との間で、性能評価上の影響があまりに大きくない事象を研究する意味について攻撃的な議論が交わされた。このような、なかなか答えの出ない問題について、実験者とモデラーが情報・意見を交換する場として本会議が重要な役割を担っていることを改めて認識した。

論文

Mass yield curves in low-energy proton-induced fission of $$^{233}$$U, $$^{235}$$U, $$^{236}$$U, $$^{237}$$Np, $$^{239}$$Pu, $$^{242}$$Pu, $$^{244}$$Pu, $$^{241}$$Am and $$^{243}$$Am

大槻 勤*; 永目 諭一郎; 塚田 和明*; 篠原 伸夫; 馬場 澄子*; 橋本 和幸; 西中 一朗*; 末木 啓介*; 初川 雄一; 畑 健太郎; et al.

Physical Review C, 44(4), p.1405 - 1423, 1991/10

 被引用回数:33 パーセンタイル:13.8(Physics, Nuclear)

低エネルギー陽子誘起核分裂における非対称分裂質量収率曲線を種々のアクチニドターゲット核を用いて系統的に調べた。質量収率曲線の山と谷の比は、核分裂核の励起エネルギーに強く依存し、また同じ励起エネルギーで観測した場合、核分裂核の中性子数に大きく依存することが明らかになった。更にこの山と谷の比は、核分裂核の原子番号Z=84から96の領域で系統的に変化していることを見出した。

論文

Symmetric mass division process in the reactions $$^{37}$$Cl + $$^{68}$$Zn and $$^{16}$$O + $$^{89}$$Y

永目 諭一郎; 池添 博; 大槻 勤*; 横山 明彦*; 初川 雄一; 馬場 澄子*; 畑 健太郎; 関根 俊明; 井出野 一実

Physics Letters B, 249(1), p.13 - 17, 1990/10

 被引用回数:3 パーセンタイル:72.12

中重核領域における重イオン核反応系、$$^{37}$$Cl+$$^{68}$$Zn及び$$^{16}$$O+$$^{89}$$Y反応で生成する対称質量分割生成物の質量、角度、運動エネルギー分布を、飛行時間法を用いて測定した。観測された対称質量分割生成物の特徴は、質量数の大きい領域で得られている核分裂生成物のそれとよく一致しており、中重核領域での核分裂の可能性を示す結果が得られた。また、質量及び運動エネルギー分布に、液滴模型では解釈できないような、巾広の現象が観測された。これは反応に関与する高い角運動量に伴う動的効果の影響を示唆している。

報告書

高レベル放射性廃棄物地層処分システムの経済性評価(平成元年度); 処分費用積算システムの改良

吉舗 信也*; 大江 俊昭*; 塚本 政樹*; 田中 博*

JNC-TJ1400 2005-003, 149 Pages, 1990/03

JNC-TJ1400-2005-003.pdf:4.97MB

本研究は、高レベル放射性廃棄物処分システムの経済性評価のための処分費用システムの開発を行うことを目的としている。

論文

Statistical emission of complex fragments produced in the reaction $$^{37}$$Cl + $$^{68}$$Zn

永目 諭一郎; 池添 博; 馬場 澄子*; 畑 健太郎; 関根 俊明; 市川 進一; 間柄 正明*; 井出野 一実; 横山 明彦*; 初川 雄一; et al.

Nucl. Phys., A, 510, p.518 - 532, 1990/00

$$^{37}$$Cl + $$^{68}$$Zn重イオン核反応で生成される重粒子(原子番号Z:5≦Z≦29)の運動エネルギー分布、角度分布、及び電荷分布を測定した。角度後方で測定されたこれら重粒子の特徴は、複合法からの蒸発生成物のそれとよく一致していた。また、電荷分布は統計モデルの計算でよく再現されこれら重粒子が複合核からの質量分割で生成していることを確認した。一方、対称分割生成物の電荷分布の巾は、反応に関与する角運動量に強く依存することがわかった。

論文

Symmetric and asymmetric mass divisions of the compound nucleus $$^{105}$$Ag

永目 諭一郎; 池添 博; 馬場 澄子; 畑 健太郎; 関根 俊明; 市川 進一; 井出野 一実; 横山 明彦*; 初川 雄一*; 大槻 勤*

Heavy-Ion Reaction Dynamics in Tandem Energy Region, p.265 - 274, 1988/00

重イオン核反応で生成する高励起複合核の統計的崩壊を調べるために$$^{37}$$Cl+$$^{68}$$Zn反応系で生成する重粒子の運動エネルギー分布、角度分布、荷電分布を$$Delta$$E-Eカウンターテレスコープ法で、また質量分布曲線をタイムオブフライト法にて測定した。

口頭

長期的な地形変化が深部地下水流動特性に与える影響評価の試み

三枝 博光; 尾上 博則; 木下 博久*; 笹尾 英嗣; 小坂 寛*; 徳楠 充宏*; 與田 敏昭*

no journal, , 

地質環境のうち地形については地下水流動の駆動力であることから、地下水流動の観点では、地形変化を推定するとともに、それが深部地下水流動に及ぼす影響を評価する必要がある。深部地下水流動に影響を及ぼす可能性のある地形の空間的な広がりは広範囲になることが想定され、その範囲が広くなるに従い推定精度が低下する可能性がある。そこで本研究では、岐阜県東濃地域を事例に、研究対象とする深部地下水流動に影響を及ぼしている地形変化の範囲を抽出することを目的として、広範囲における古地形分布を概括的に推定し、それを考慮した地下水流動解析を実施した。本報では、おもに古地形分布の推定結果に基づく地下水流動解析結果について報告する。

口頭

放射性廃棄物処分の長期的評価のためのデータベース整備

関岡 靖司; 武田 聖司; 木村 英雄; 山口 徹治; 大江 俊昭*; 長崎 晋也*; 佐々木 隆之*; 小崎 完*; 稲垣 八穂広*

no journal, , 

長寿命核種を有意に含む放射性廃棄物(高レベル放射性廃棄物,TRU廃棄物)の地層処分の地下水移行シナリオに関する安全解析のために、処分システムにおける時間的及び空間的な変動に起因したパラメータの不確かさを設定する必要がある。本調査では、拡散係数,分配係数,ガラス溶解速度を対象に、既往文献データを収集したデータベースの整備を実施した。また、大学有識者で構成されるデータベース検討会を設置し、データベースをもとにした分配係数及び拡散係数の詳細なデータ分析から、データの変動をもたらす主要因について検討するとともに、ガラス溶解速度の時間減少モデルによる適用について検討した。その結果を踏まえ、Cs-135を対象に安全解析した結果から、データ不確かさの低減化に向けた検討が必要であることを確認した。

口頭

核種収着分配係数データベースの変動要因に関する分析; 核種収着モデルによる原因解明

大江 俊昭*; 長崎 晋也*; 木村 英雄; 武田 聖司; 関岡 靖司; 加藤 博康*; 赤堀 邦晃*

no journal, , 

収着分配係数のデータベースに内在するデータの変動について、ベントナイトに対するCsの挙動を対象とし、収着モデルを利用して欠損データの推測を行い、変動要因を分析した。その結果、イオン交換反応が卓越すると予想されるCsの分配係数に着目し、共存イオン濃度,初期Cs濃度,砂混合の有無、などの試験条件の相違がベントナイトに対する分配係数のばらつきの要因であることを明らかにした。また、表面錯体反応とイオン交換反応を同時に考慮したモデル解析から、実測結果にかかわる変動は、イオン交換反応に競合するNa濃度の変動が最も大きな要因であることを明らかにした。

口頭

地質環境診断用マイクロ化学プローブに関する技術開発,15; 超深地層研究所計画におけるマイクロ化学プローブの活用

内田 雅大; 天野 健治; 濱 克宏; 竹内 竜史; 吉田 拓真*; 野下 健司*; 二口 克人*; 大江 俊昭*; 長崎 晋也*

no journal, , 

従来課題とされてきたさまざまな物質移動特性の同一システムを用いた評価に向けて開発された地質環境診断用マイクロ化学プローブをもとに、同装置のさらなる機能拡張と瑞浪超深地層研究所で計画されている原位置物質移動試験への活用を検討した。

口頭

分配係数統計データの不確かさ低減に関する検討; 表面錯体モデルを用いた分配係数データの分析

大江 俊昭*; 長崎 晋也*; 木村 英雄; 武田 聖司; 関岡 靖司; 加藤 博康*

no journal, , 

収着分配係数のデータベースに内在するデータの変動について、ベントナイトに対するNpの挙動を対象に、分散原因が表面錯体モデルによって論理的に説明可能か否かを検討した。収集した実測データから、Na型,Ca型のいずれも、ほぼ類似のpH依存性を示し、pH6付近に極小値を持ち、アルカリ性になるほど分配係数が増加する傾向が見られた。また、硫酸イオンや炭酸イオンの濃度の変動は、ばらつきの要因である可能性が考えられるが、データベース中にこれらの情報は乏しく、欠損データを推測して解析を実施した。その結果、酸性領域ではネプツニル硫酸錯体、中性からアルカリ領域ではネプルニルイオンとネプツニル炭酸一錯体が各々支配的な表面錯体種であることが推定され、溶存イオンの濃度変動が分配係数の値に大きな影響を及ぼすことが示唆された。

口頭

地質環境診断用マイクロ化学プローブの開発; 全体システム確認試験

濱 克宏; 内田 雅大; 天野 健治; 竹内 竜史; 萩原 大樹; 吉田 拓真*; 野下 健司*; 長崎 晋也*; 大江 俊昭*; 二口 克人*

no journal, , 

岩盤中での物質移行特性をボーリング孔内の原位置にて測定可能な装置(マイクロ化学プローブ)の性能確認試験を実施した。その結果、所定の性能を有することを確認することができた。

口頭

圧縮ベントナイト間隙水の物理化学特性; 浸透圧測定による間隙水の状態評価

大江 俊昭*; 鈴木 将*; 舘 幸男; 加藤 博康*

no journal, , 

圧縮ベントナイト中の核種移行経路となる狭隘間隙中に存在する水の物理化学状態の基礎的理解のため、水飽和状態の圧縮ベントナイトと高濃度電解質溶液との間に発生する浸透圧を測定して、間隙中の水の状態を推測した。発生浸透圧は乾燥密度1.2g/cm$$^{3}$$において最も高い値となり、これを境に間隙水の化学的性質が大きく変化することを示唆した。

口頭

HDEHPを用いた三価重アクチニドの溶媒抽出挙動

高山 玲央奈*; 大江 一弘*; 小森 有希子*; 藤沢 弘幸*; 栗山 亜依*; 菊谷 有希*; 菊永 英寿*; 笠松 良崇*; 吉村 崇*; 高橋 成人*; et al.

no journal, , 

本研究では、HDEHP(Di(2-ethylhexyl) phosphoric acid)を抽出剤として三価のアクチニド(Ac, Am, Cm, Cf, Es, Fm)並びにランタノイドの抽出定数($$it K$$$$_{ex}$$)に関して系統的な比較を行った。$$^{241}$$Am, $$^{243}$$Cm, $$^{249}$$Cf, $$^{253}$$Es, $$^{144}$$Pmトレーサー並びにPmを除くランタニド混合溶液を用いてそれぞれの$$it K$$$$_{ex}$$を決定した。また、大阪大学核物理研究センターのAVFサイクロトロンにおいて$$^{238}$$U($$^{16}$$O, 4n)反応によって合成した$$^{250}$$Fm(半減期30分)を用いて、その$$it K$$$$_{ex}$$を測定した。ランタノイドとアクチノイドの$$it K$$$$_{ex}$$は直線的に増加せず、段階状のテトラド効果を示すことがわかった。また、Am, Cm, Cf並びにEsの$$it K$$$$_{ex}$$はそれぞれイオン半径が同程度のランタノイド元素とほぼ同じ値を持つ一方で、Fmの$$it K$$$$_{ex}$$はイオン半径の近いDyの$$it K$$$$_{ex}$$より明らかに小さいことを見いだした。

口頭

Preparation of an information basis for development of practical performance assessment models on waste glass corrosion in geological disposal

三ツ井 誠一郎; 大江 俊昭*; 稲垣 八穂広*; 大窪 貴洋*; 黒澤 進*; 後藤 考裕*; 稲垣 学*; 石黒 勝彦*; 高瀬 博康*; 高橋 博一*

no journal, , 

頑健な性能評価モデルを開発するため、NUMO-JAEAの共同プロジェクトの一環として、ガラスの性能および処分環境条件におけるガラスの溶解/変質プロセスに関する基盤情報の整備を進めている。基盤情報整備のための反復を伴う作業プロセスは、(1)ガラス固化体の溶解に影響する現象等に関する現時点での知見の整理、(2)知見の整理結果を踏まえたガラス固化体溶解のシナリオの作成、(3)概念モデルの作成、(4)関連プロセスの相対的重要度および不確実性を評価するための感度解析、(5)基盤情報の改善に向けた課題の検討、の5つの段階からなる。発表では、このタスクの現状について紹介する。

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