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矢野 康英; 大塚 智史; 山下 真一郎; 小川 竜一郎; 関根 学; 遠藤 敏明; 山県 一郎; 関尾 佳弘; 丹野 敬嗣; 上羽 智之; et al.
JAEA-Research 2013-030, 57 Pages, 2013/11
JAEA-Research-2013-030.pdf:48.2MB
安全性並びに経済性に優れた高速増殖炉を実現させるためには、燃料の高性能化が不可欠であり、そのためには高温・高燃焼度条件での使用に耐えうる炉心材料の開発と照射挙動(=照射健全性)の把握が重要な課題である。このため、耐スエリング性能に優れるフェライト鋼を炉心材料に選定し、被覆管材料としてはODSフェライト鋼、ラッパ管材料としては11Cr-フェライト/マルテンサイト鋼(PNC-FMS)を第一候補材料として開発を実施している。そこで、照射挙動評価に資するために、「常陽」MK-III炉心材料照射用CMIR-6で照射したODSフェライト鋼の照射後強度特性並びに組織観察を行い、挙動評価を行った。
大塚 智史; 皆藤 威二; 矢野 康英; 山下 真一郎; 小川 竜一郎; 上羽 智之; 小山 真一; 田中 健哉
Journal of Nuclear Science and Technology, 50(5), p.470 - 480, 2013/05
被引用回数：5 パーセンタイル：38.62(Nuclear Science & Technology)BOR-60において9Cr-ODS鋼被覆管燃料ピンを含む4体の集合体の照射試験を実施した。4体の中で最高の燃焼度(ピーク: 11.9at%)及び最高照射量(ピーク: 51dpa)を達成した試験集合体は燃料破損等の問題なく、無事照射試験を完了することができた。これにより9Cr-ODS鋼被覆管としてのチャンピオンデータを取得することに成功した。一方、ピーク燃焼度10.5at%、ピーク照射量44dpaに達した試験集合体で9Cr-ODS鋼被覆管燃料ピンの破損が生じた。破損部近傍には特異な組織変化が生じていた。これら特異な照射挙動の原因究明を進めた結果、照射試験に供した9Cr-ODS鋼被覆管には超音波探傷検査で検知できなかった金属Cr介在物が存在し、これにBOR-60の高温照射が重畳したことが原因であることがわかった。
大塚 智史; 皆藤 威二; 矢野 康英; 山下 真一郎; 小川 竜一郎; 上羽 智之; 小山 真一; 田中 健哉
Proceedings of International Conference on Toward and Over the Fukushima Daiichi Accident (GLOBAL 2011) (CD-ROM), 6 Pages, 2011/12
9Cr及び12Cr-ODS鋼被覆管の炉内健全性評価結果についてまとめた。9Cr及び12Cr-ODS鋼被覆管燃料ピンの照射試験を実施し、ピーク燃焼度11.9at%、ピーク照射量51dpaまでの照射を健全に完了し、ODS鋼被覆管燃料ピンとしてのチャンピオンデータを取得することができた。一方で、ピーク燃焼度10.5at%まで照射したもう一体の集合体において、12Cr-ODS鋼燃料ピンは健全に照射を完了したが、9Cr-ODS鋼燃料ピン1本の破損が生じた。破損部の組織調査を実施した結果、不定形の粗大析出物が形成した特異な組織変化が認められた。この9Cr-ODS鋼における燃料破損と特異な組織変化の原因究明を進めた結果、超音波探傷検査で検知できなかった金属Cr介在物が9Cr-ODS鋼被覆管中に存在し、これに高温照射が重畳したことが原因であることが判明した。次のステージ(2011-2013)では、製造プロセス中で単体金属元素粉末の取り扱いを行わない完全プレアロイ法による均質被覆管の製造技術開発を行うこととした。
真田 祐幸; 松井 裕哉; 小川 豊和*; 木ノ村 幸士*; 青木 智幸*; 山本 卓也*
JAEA-Research 2009-050, 57 Pages, 2010/01
JAEA-Research-2009-050.pdf:8.14MB
坑道を掘削したことにより坑道周辺岩盤に生じる掘削影響を把握することは、地層処分における性能評価並びに処分坑道に設置するプラグの設計をするうえで必要不可欠な情報である。幌延深地層研究計画における地上からの調査において、当該地域の珪質岩は坑道掘削時にひずみの局所化による破壊面の形成が起こりうる可能性が高いことや岩盤物性が深度依存性を有することがわかっている。そのため、地下施設の建設時に想定される掘削影響を把握するために、先に示した物性の深度依存性や実際の施工方法を忠実に再現した三次元でのひずみ軟化立坑逐次掘削解析を行った。その結果、声問層と稚内層の境界領域で、ひずみ軟化による坑道周辺に著しい損傷が生じることが推定された。また、坑道掘削に伴う応力変化から諸物性値の変化を推察したところ、遷移帯を除いた稚内層では掘削影響は発生しないが、その他の領域では60cmから120cm程度の掘削影響領域が発生し、その物性変化の程度は弾性波速度で2割,弾性係数で約3割,透水係数で約1オーダーであることがわかった。
小川 豊和*; 木ノ村 幸士*; 青木 智幸*; 山本 卓也*; 真田 祐幸; 松井 裕哉
第12回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.933 - 940, 2008/09
日本原子力研究開発機構は、高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する研究開発の一環として地下研究施設の建設を伴う研究プロジェクトとして幌延深地層研究計画を進めている。幌延深地層研究計画の一環として実施されたボーリング調査において、地下研究施設周辺に分布する堆積軟岩は拘束圧下でひずみ軟化挙動を示すことと岩盤の物性が深度依存性を示すことがわかった。本報告では坑道の力学的安定性と坑道周辺岩盤に生じる力学的な擾乱の範囲と程度を把握するために、ひずみ軟化挙動,岩盤物性の深度依存性並びに実際の施工手順を考慮して行った立坑の三次元逐次掘削解析の結果を報告する。
木ノ村 幸士*; 小川 豊和*; 青木 智幸*; 山本 卓也*; 松井 裕哉; 真田 祐幸
第37回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.307 - 312, 2008/01
幌延深地層研究計画では、深度500mに及ぶ地下研究施設建設を通じ、高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する研究を実施する計画である。研究所設置地区及びその周辺の堆積軟岩は拘束圧下でひずみ軟化挙動を示すことから、力学安定性評価を行う場合、その特性を踏まえた検討が重要である。そこで、本研究では、掘削に伴う"ひずみの局所化"を考慮した安定性評価手法を提案して適用性の確認を行い、ひずみの局所化が周辺岩盤並びに支保工に及ぼす力学的影響について評価を行った。解析には2次元及び3次元モデルを用い、同一深度において結果を比較した。その結果、3次元解析では施工手順,施工方法の妥当性や切羽進行に伴う支保工の健全性が評価でき、事前の2次元解析では顕在化しなかった支保設計上の問題点が明らかとなった。
小川 豊和*; 木ノ村 幸士*; 青木 智幸*; 山本 卓也*; 松井 裕哉; 真田 祐幸
第37回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.301 - 306, 2008/01
幌延深地層研究所では、高レベル放射性廃棄物の地層処分のための地下研究施設の建設に先だちボーリング調査を実施し、地下の地質水理特性や力学特性を把握してきている。このうち、深度1,000mまで掘削されたHDB-11孔を中心に、ボアホールブレークアウトが観察された。これは、等方的ではない応力状態の場にボアホールを掘削することにより応力集中が生じ、応力が岩盤の強度を越えた場所では岩盤が破壊したためであると考えられる。この論文では、ひずみ軟化型弾塑性モデルを用いてこのボアホールブレークアウト現象を数値解析的に再現できるかどうかを検証した結果を報告する。ボアホール内で実施された水圧破砕法による初期地圧測定結果を参考にして初期応力比を設定し、メッシュの粗さやモデル概念が解析結果に与える影響を調べた。その結果、ひずみ軟化型弾塑性モデルによるシミュレーション結果は原位置での観察結果とおおむね整合的であることがわかった。
真田 祐幸; 松井 裕哉; 山本 卓也*; 青木 智幸*; 小川 豊和*; 城 まゆみ*; 藤井 義明*
平成19年度資源・素材学会北海道支部総会及び春季講演会講演要旨集, p.9 - 10, 2007/06
現在、日本原子力研究開発機構は、高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する研究開発の一環として、北海道幌延町で幌延深地層研究計画と称する地下研究施設(掘削深度500m)の建設を伴う研究プロジェクトを進めている。この地下研究施設周辺に分布する岩石は、多孔質でかつ低透水性であるという特徴を有する。このため、岩盤中に坑道を掘削すると、坑道周辺岩盤中に大きな過剰間隙水圧が生じ、坑道周辺の岩盤が不安定になる可能性がある。本研究では、このような水-応力の連成挙動が周辺岩盤及び支保に与える影響を数値解析により検討した。その結果、等方圧でない場合は、坑道奥部に過剰間隙水圧が発生し、かつその消散がゆっくり進むことにより長期に渡る特徴的な坑道の変形が生じる可能性が示唆された。一方、支保工の耐力は発生支保応力に対し、十分な裕度があることがわかった。
小川 豊和*; 青木 智幸*; 城 まゆみ*; 松井 裕哉; 堀井 秀之*
第36回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集, p.39 - 44, 2007/01
地下深部の堆積軟岩中に空洞を掘削する場合、坑道掘削時においても掘削による弾性的な変形に加え時間依存性変形が生じるので、地下施設の合理的な設計・施工,操業時の安全性確保の観点からも時間依存挙動が坑道の安定性に及ぼす影響を評価しておく必要があると考えられる。本論文では、坑道掘削時に生じる地山の時間依存挙動が坑道の安定性に及ぼす影響を調べるために適用した、室内試験・数値解析を組合せた工学的な一手法を紹介する。具体的には、室内クリープ試験結果に基づきレオロジカルモデルのパラメータを決定し、二次元平面ひずみ応力変形解析を実施して、時間依存挙動が坑道周辺岩盤並びに支保の安定性に及ぼす影響を検討した。また、弾性的な変形に対する時間依存性変形の大きさと変形速度に関する指標を定義し、支保設置後からの地山の変形量や支保軸力に及ぼす時間依存性特性の影響を整理した。
本間 俊充; 高橋 知之*; 外川 織彦
保健物理, 36(4), p.308 - 313, 2001/12
原研とチェルノブイリ国際研究センターとの研究協力テーマ2では、確率論的事故影響評価コードOSCAARの信頼性評価研究の一環として、チェルノブイリ周辺の実環境で得られた測定データを用いて地表面沈着核種からの長期外部被ばく線量評価モデルの検証を行い、その性能を確認し、主要なパラメータを同定した。また、サイト近傍の早期被ばく線量の推定のために、OSCAARを適用し、粒径の大きなCs-137,Zr-95等の地表沈着からの外部被ばくの寄与が大きく、早期被曝評価の観点からは放出物の粒径等詳細な放出源情報が必要なことを明らかにした。
荒巻 能史; 水島 俊彦; 久慈 智幸*; Povinec, P. P.*; 外川 織彦
Radiocarbon, 43(2B), p.857 - 867, 2001/03
1997年に行われたIAEAによる太平洋放射能調査において、南西部北太平洋海域の5観測点で、放射性炭素測定のための試料が得られた。うち3観測点は、1973年に採水,測定が行われたGEOSECSと同地点であり、25年間での鉛直分布の変化が確かめられた。残り2点は、ビキニ環礁周辺であり、採水の前年に行われたフランスによる核実験の影響を見るものであった。上記3点の鉛直分布は、1950年代に始まった先進国による核実験由来の
Cが、海水の移流,拡散により、より下層へ広がっている様子がうかがえ、緯度や表層流の影響が大きいことが示唆された。一方、ビキニ環礁周辺では近年の核実験による影響がみとめられないことがわかった。
Cの分布と人為起源炭素の追跡荒巻 能史; 渡邉 修一*; 角皆 静男*; 久慈 智幸*; 水島 俊彦; 外川 織彦
JAERI-Conf 2000-019, p.73 - 75, 2001/02
西部北太平洋では、冬季の活発なガス交換によって、そこで形成される北太平洋中層水に大気中CO
が大量に溶け込み、北太平洋全域へ運ばれているとの報告がある。海水の溶存無機炭酸中のCは、この中層水の動態を明らかにする上で重要な化学トレーサーとしての役割をもつ。本研究は、むつ事業所に設置されたAMSによってCが測定された最初のデータである。このデータの解析から大気中に放出された人為起源のCOの海洋での挙動について考察を加えた。
荒巻 能史; 水島 俊彦; 水谷 義彦*; 山本 忠利; 外川 織彦; 甲 昭二*; 久慈 智幸*; Gottdang, A.*; Klein, M.*; Mous, D. J. W.*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 172(1-4), p.18 - 23, 2000/10
被引用回数：26 パーセンタイル：82.67(Instruments & Instrumentation)日本原子力研究所むつ事業所では、1997年にハイボルテージ社のタンデトロンを設置した。同装置はC及び
Iの測定を行うための2つのビームラインを有している。Cについては精度確認を終了し、C/
Cについて1.58‰、
C/Cについて0.25‰の変動係数が得られた。Iについては精度確認のための最終調整を行っている。さらにC測定のための正確さを評価するため、IAEAが配布する標準試料を測定した結果、その値は他の機関により報告されている値と一致した。また、当研究室ではおもに海洋中の水循環や炭素循環を研究する目的でDIC中のC測定を計画している。そこで海水中のDICを効率よく抽出するための前処理法を開発し、自動化を推進している。講演では、これら前処理法を用いて得られた西部北太平洋のデータについても一部紹介する。
本間 俊充; 外川 織彦; 高橋 知之
BIOMOVS: Proc. of Symp. on the Validity of Environmental Transfer Models, p.447 - 455, 1991/00
ソ連チェルノブイル事故に起因して、昭和61年に収穫されたわが国の小麦中の
Csの濃度は、前年度に収穫された小麦に比べ約100倍に増加していた。より汚染のひどかった欧州のデータと比較しても比較的高い値を示している。これはチェルノブイル事故によりもたらされたCsが降下した時期(5月上旬)が小麦の出穂期と重なり穂部へ直接付着・吸収されたためと推定される。Aarkrogにより提案された時間依存の穀物へのCs取り込み係数を用いた環境動態モデルを適用して、モデル予測の検証を行なった。モデル予測値と実測値の違いの原因を明らかにし、モデルの限界について議論する。合わせて、汚染の少なかった米へのCsの移行についてもモデル予測の検証を行う。
小川 豊和*; 青木 智幸*; 木ノ村 幸士*; 松井 裕哉
no journal, ,
幌延深地層研究計画では、深度500mに達する地下施設を現在建設中であり、その建設中及び施設を利用した高レベル放射性廃棄物処分に関する研究を今後実施する計画である。地下施設周辺に分布する堆積軟岩は拘束圧下でひずみ軟化挙動を示すため、地下施設の力学的安定性評価にはその特性を考慮することが重要と考えられる。本研究では、ひずみ軟化挙動を考慮した立坑の3次元掘削解析を実施し、現状の設計の妥当性について検討した。その結果、現状の設計はおおむね妥当と考えられるが、深度に対して岩盤強度が小さい場所では空洞の力学的安定性に問題が生じる可能性があることがわかった。
小川 豊和*; 青木 智幸*; 木ノ村 幸士*; 真田 祐幸; 松井 裕哉
no journal, ,
原子力機構は、高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する研究開発の一環として地下研究施設の建設を伴う研究プロジェクト(幌延深地層研究計画)を進めている。地下研究施設周辺の珪質岩は拘束圧下でひずみ軟化挙動を示す。そして、地上からの調査において実施したボーリング調査並びに岩石コアを用いた室内試験で物性の深度依存性を示すことが明らかとなった。そこで地下研究施設の建設に伴い周辺岩盤に与える影響を確認するために、物性の深度依存性を考慮した岩盤物性分布モデルを用いて行った予測評価(施工手順と物性の深度依存性を考慮した立坑の三次元逐次掘削解析)を行い、坑道掘削に伴う周辺岩盤の物性変化の程度と幅を明らかにした。
井澤 一彦; 前川 知之; 青山 康夫; 曽野 浩樹; 小川 和彦; 柳澤 宏司; 三好 慶典
no journal, ,
燃料デブリ臨界試験への対応にあたり、燃料仕様の変更がSTACY更新炉の安全性に与える影響を確認するため、炉心の反応度係数及び動特性パラメータを解析した。解析の結果、各核特性値は、当初設計における安全評価のための代表炉心の核特性値に包含される見通しが得られた。
Kwon, E.*; 小松 健一郎*; 山田 洋一*; 長谷川 友里*; 佐藤 翔*; 境 誠司; 河地 和彦*; 横尾 邦義*; 小野 昭一*; 笠間 泰彦*; et al.
no journal, ,
Since the synthesis and characterization of lithium cation endohedral metallofullerene(lic fullerene), several investigations have been performed on the application of lic fullerene to the functional materials. However, there has been no study on the application of the "lic fullerene" to the energy storage systems. In the present work, we investigated the energy storage characteristics of Li@C
capacitor. The energy stored by Li@C/o-DCB capacitor was greater by several times than that stored by TBA/o-DCB capacitor under the same conditions. This result indicated that TBA ions undergo solvation and the size of the solvated TBA would be larger than that of Li@C ions. Moreover, the charging speed of Li@C/o-DCB capacitor was faster than that of TBA/o-DCB capacitor. This would originate from the shape of Li@C ion having a spherical structure.
