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奥村 拓馬*; 東 俊行*; Bennet, D. A.*; Caradonna, P.*; Chiu, I.-H.*; Doriese, W. B.*; Durkin, M. S.*; Fowler, J. W.*; Gard, J. D.*; 橋本 直; et al.
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 31(5), p.2101704_1 - 2101704_4, 2021/08
被引用回数：1 パーセンタイル：8.46(Engineering, Electrical & Electronic)超伝導転移端センサー(TES)マイクロ熱量計は、優れたエネルギー分解能と高い効率を持った、加速器施設での実験に理想的なX線検出器である。高強度パルス荷電粒子ビームを用いたTES検出器の性能を研究するために、日本の陽子加速器研究施設(J-PARC)でパルスミュオンビームを用いてX線スペクトルを測定した。X線エネルギーの実質的な時間的シフトがパルスミュオンビームの到着時間と相関していることを発見した。これは、最初のパルスビームからのエネルギー粒子の入射によるパルスパイルアップによって合理的に説明された。
X rays奥村 拓馬*; 東 俊行*; Bennet, D. A.*; Caradonna, P.*; Chiu, I. H.*; Doriese, W. B.*; Durkin, M. S.*; Fowler, J. W.*; Gard, J. D.*; 橋本 直; et al.
Physical Review Letters, 127(5), p.053001_1 - 053001_7, 2021/07
被引用回数：15 パーセンタイル：79.06(Physics, Multidisciplinary)超伝導遷移エッジ型センサーマイクロカロリメーターを用いて、鉄のミュー原子から放出される電子X線を観測した。FWHMでの5.2eVのエネルギー分解能により、電子特性
および
X線の非対称の広いプロファイルを約6keVの超衛星線線とともに観察することができた。このスペクトルは、電子のサイドフィードを伴う、負ミュオンと
殻電子による核電荷の時間依存スクリーニングを反映している。シミュレーションによると、このデータは電子殻および殻の正孔生成と、ミュオンカスケードプロセス中のそれらの時間発展を明確に示している。
山崎 巧; 高田 千恵; 辻村 憲雄; 岡田 和彦
保健物理, 52(3), p.167 - 170, 2017/09
2011年4月、国際放射線防護委員会(ICRP)は、組織反応に関する声明(ソウル声明)の中で、作業者の水晶体の等価線量限度を現在の年間150mSvから大きく引き下げ、5年間平均で年間20mSvかつ単一年度で50mSvを超えないことと勧告した。これにより、海外でも自国の法令へこの新しい水晶体等価線量限度の取り入れに関する様々な検討がなされている。今後わが国でもこの新しい線量限度の法令取り入れについての検討が実施されることが予想される。これまで、国内の水晶体線量の測定・評価の現状については、IVR(interventional radiology)に係る医療従事者及び患者についての報告などが出されているが、原子力施設の放射線業務従事者の実態をまとめたものは少ない。そこで本稿では、日本原子力研究開発機構(JAEA)核燃料サイクル工学研究所のプルトニウム・ウラン混合酸化物燃料製造技術開発施設及び再処理施設プルトニウム転換技術開発施設における水晶体の被ばく線量管理に係る測定の現状と課題を整理した結果を報告する。
星 勝也; 吉田 忠義; 辻村 憲雄; 岡田 和彦
JPS Conference Proceedings (Internet), 11, p.070009_1 - 070009_6, 2016/11
市販のスペクトロメータを使用して、いくつかのベータ核種についてスペクトルを測定した。得られたスペクトルの形状は理論値とよく一致した。パルス波高分布にエネルギーごとのICRP74の換算係数を乗じて、任意の深さの線量当量を評価した。スペクトルから評価した線量当量は線量率基準とよく一致した。
中島 憲宏; 西田 明美; 川上 義明; 岡田 達夫*; 鶴田 理*; 沢 和弘; 飯垣 和彦
Proceedings of 22nd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-22) (DVD-ROM), 9 Pages, 2014/07
機械製品は、その大小や複雑さによらず少なくとも二つ以上の部品から組立てられており、原子力発電所などは1000万以上の部品からなる構造物である。本論では、その構成部品を集積してアセンブリ構造の解析方法論について報告する。集積された部品を有限要素解析しようとすると、部品間の合わさる部分の有限要素分割数が合わず、節点や要素が不連続な状態となり、一般には連続体として計算ができなくなる。これを回避する方法として、六面体の有限要素を結合する技術を開発した。これにより従来の自動要素分割手法等でも困難であったアセンブリ構造物の有限要素解析を可能とした。
中島 憲宏; 西田 明美; 川上 義明; 岡田 達夫; 鶴田 理; 沢 和弘; 飯垣 和彦
ターボ機械, 42(5), p.332 - 338, 2014/05
原子力施設等の大型プラントの次世代耐震シミュレーションの研究開発では、強固な産学官連携体制の下、大型プラントのものづくりで必要とされる、実験では不可能な詳細かつ一体的な耐震シミュレーション技術(あるがままシミュレーション技術)を研究開発し、開発した技術の機能確認と動作検証及び具体事例への適用実験を行う。これにより、原子力施設等の大型プラントにおいて設計用基準地震動に対する安全余裕を一層合理的に設定する方法の確立に貢献していくとともに、安心・安全社会の構築に資することを目標としている。現在までに「京」の4096ノードまでを使い100ケース以上の解プロダクション・ランとして、感度解析などを実施してきたので、その事例も報告する。
melt by two-dimensional detector at 1 kHzKumar, M. V.*; 栗林 一彦*; 長汐 晃輔*; 石川 毅彦*; 岡田 純平*; Yu, J.*; 依田 眞一*; 片山 芳則
Applied Physics Letters, 100(19), p.191905_1 - 191905_4, 2012/05
被引用回数：3 パーセンタイル：13.23(Physics, Applied)制御された酸素分圧
o
下での過冷却LuFeO融体から形成される準安定相のその場観察による同定を、放射光光源におけるX線回折測定によって行った。1kHzの高速イメージングシステムによって、oが1
10
PaでのLuFeO
及びLuFeO
相の単一リカレッセンス中のそれぞれの相の生成と成長を実時間で観察することができた。LuFeO系で観察された準安定相の回折パターンはLu-Fe-O系で報告されている準安定及び安定相のものと矛盾しない。
7 surface河裾 厚男; 深谷 有喜; 林 和彦; 前川 雅樹; 石本 貴幸*; 岡田 漱平; 一宮 彪彦*
Materials Science Forum, 445-446, p.385 - 389, 2004/02
これまで、われわれは反射高速陽電子回折における全反射と一次ブラッグピークの存在を実証した。しかしながら、最構成表面に付随する分数次回折点の観測には至っていなかった。そこで、Si(111)77を用いて陽電子回折実験を行った。その結果、陽電子回折図形における1/7から3/7の分数次ラウエ帯の存在を発見した。さらに、鏡面反射点の入射視射角依存性(ロッキング曲線)を決定し、アドアトムによる陽電子の非弾性散乱に起因する構造を見いだした。従来の電子回折実験で決められている原子配置と吸収ポテンシャルを使用すると、実験結果が再現されないことから、これらのパラメータを変更する必要があることが判明した。
7 surface probed by reflection high-energy positron diffraction河裾 厚男; 深谷 有喜; 林 和彦; 前川 雅樹; 岡田 漱平; 一宮 彪彦
Physical Review B, 68(24), p.241313_1 - 241313_4, 2003/12
被引用回数：25 パーセンタイル：72.27(Materials Science, Multidisciplinary)本論文では、よく収束された20keVの陽電子ビームを用いたSi(111)-77再構成表面からの初めての陽電子回折の結果について報告する。1/7次から3/7次の陽電子回折パターンが明瞭に観測された。全反射ロッキング曲線を動力学回折理論によって解析したところ、表面付着原子(アドアトム)が積層欠陥層から約1.52
の位置にあることが明らかになった。これは、従来の理論値よりも大きな値であり、アドアトムが真空側に大きく変位していることを示している。
大久保 努; 岩村 公道; 山本 一彦*; 岡田 祐之*
日本機械学会第8回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集, p.571 - 574, 2002/00
これまで培われてきた軽水炉技術をベースとしつつ、1を越える高転換比の達成が可能な水冷却炉である低減速スペクトル炉の概念設計研究を進めている。これまでに1以上の高転換比と負のボイド反応度係数を達成可能な炉心概念を構築するとともに、炉心性能の向上に加え、プルトニウム多重リサイクル性の検討や制御棒計画の立案等の炉心概念の詳細な検討を進めて来た。その結果、低除染再処理を想定した多重リサイクルが可能であることや、超扁平二重炉心に対しても、炉心各部の出力を安全に制御することが可能であることを確認した。
呉田 昌俊; 秋本 肇; 山本 一彦*; 岡田 祐之*
Proceedings of International Congress on Advanced Nuclear Power Plants (ICAPP) (CD-ROM), 7 Pages, 2002/00
低減速スペクトル炉の炉心は、三角格子状の稠密な燃料棒配列であり、BWR型炉は高ボイド率条件で運転する特徴を有する。このため冷却限界の評価、すなわち熱的成立性の検証が重要な課題であった。そこで、BWR型低減速炉スペクトル炉の除熱限界を評価する目的で限界熱流束実験を実施した。本報では、質量速度等パラメータが限界出力に及ぼす影響と、熱設計に用いてきた限界出力計算式の評価結果に関して報告する。本限界熱流束実験により、燃料棒間ギャップが1.0mmである稠密炉心における質量速度,入口水温,出口圧力,そして径方向熱流束比の限界クオリティに及ぼす影響が明らかとなった。また、熱設計に用いてきた限界出力計算式(Arai式)が保守的に評価し、炉心熱設計が妥当であることを検証した。
大久保 努; 竹田 練三*; 岩村 公道; 山本 一彦*; 岡田 祐之*
Proceedings of International Conference on Back-End of the Fuel Cycle: From Research to Solutions (GLOBAL 2001) (CD-ROM), 7 Pages, 2001/09
1.0以上の高転換比と負のボイド反応度係数を達成する低減速スペクトル炉(RMWR)と称する新型水冷却炉を提案している。現在、上記の2つの設計目標を満足する幾つかの概念が提案されているが、これまで、核分裂生成物やマイナー・アクチニドを含まない燃料を対象として設計評価を行ってきた。本論文においては、高速増殖炉(FBR)に対して提案されている様な低い除染係数を有する先進再処理法の下でのプルトニウムの多重リサイクルに対して、低減速スペクトル炉心の成立性を検討しその確認を行った。
線校正システムの更新作業と特性評価星 勝也; 吉田 忠義; 辻村 憲雄; 岡田 和彦
no journal, ,
核燃料サイクル工学研究所の計測機器校正施設では、約30年振りに線照射装置及び遠隔操作式校正台車を更新した。本研究では、装置更新前後の線標準場の特性を比較・検討した。標準場の基準線量率を決定するため、電離箱(PTW Freiburg GmbH、TM32002、体積1000cm)及び電位計(東洋メディック、RAMTEC100Plus)を使用して、線源から1m
9mにおける線量率を測定した。照射野の均一性を評価するため、有感体積が小さな電離箱(Aloka、DRM201、体積40cm)を用いて、線源から1m及び2mにおいて、ビーム軸に垂直な上下左右方向の線量率分布を取得した。更新前の基準線量率に対して、更新後は3%5%高くなった。これは、線源ホルダ側面の厚さが最大で3mm薄くなったことに起因すると考えられる。新旧の照射装置は、開き角が22度の円錐形コリメータを有する。新装置の方が、均一な線量率を得られる照射野面積が大きかった。旧装置の円錐の頂点の位置は、線源の実効中心に一致しており、
Cs充填領域から放出される線の一部は、コリメータの入り口によって遮蔽されていた。一方、新装置では、円錐の頂点の位置を後方へ移動させたことにより、線がコリメータの入り口で遮蔽されず、照射野の改善に寄与した。
線3mm線量当量の測定方法と水晶体の防護策の検討,3; 作業への適用滝本 美咲; 奥山 駿; 山崎 巧; 伊東 康久; 高田 千恵; 辻村 憲雄; 柴 浩三; 岡田 和彦; 並木 篤
no journal, ,
現在、眼の水晶体の被ばく管理においては、3mm線量当量を測定する義務はなく、1cm線量当量あるいは70
m線量当量のうち、放射線の種類やエネルギー等を考慮して適切と判断される値をもって眼の水晶体の等価線量とする管理がなされている。原子力機構核燃料サイクル工学研究所においては、体幹部に着用した個人線量計にて測定した70m線量当量を3mm線量当量に換算し、水晶体の等価線量を評価している。一方、これまでにわれわれは、内部被ばく防護のために着用した全面マスクが線に対する十分な遮へい効果を持つ、例えば
Sr-Y線源に対しては、全面マスク(MSA製Ultra-Twin)の着用により、3mm線量当量を未着用のときの1割未満に低減できるという結果を得ている。本発表では、核燃料サイクル工学研究所における過去の放射線作業について、放射線防護装備及び個人線量計着用位置(防護装備の上か下か、等)を考慮して3mm線量当量を評価した結果を報告する。
線校正システムの更新作業星 勝也; 吉田 忠義; 辻村 憲雄; 岡田 和彦
no journal, ,
核燃料サイクル工学研究所計測機器校正施設の線照射装置及び遠隔操作式校正台車は、設置から30年以上が経過し、部品生産が中止されるなど、装置が故障しても復旧できない恐れがあったため、平成27年10月から平成29年3月にかけて全面的に更新した。台車の設計にあたっては、機器配置や構造材の工夫により、散乱線の低減を目指した。台車走行と天板移動の駆動系は、1mm以内の位置決め精度を確保しつつ、旧装置よりコンパクトである。走行用レールは、非常に注意深く設置されており、ビーム軸中心に対する測定器の位置ずれは、上下左右1mm以内に抑制される。照射装置の設計にあたっては、ISO 4037及びJIS Z 4511に準拠するだけでなく、故障のリスクを下げるため、駆動部分を可能な限り少なくすることを目標とした。様々な検討の結果、装置は据え置き式、照射方法は線源突き上げ式(線源のみを開口部まで移動させて照射する)を採用した。駆動系への負担は非常に小さく、モータ類の性能向上もあって、故障リスクは著しく低下したと考えられる。
菅 巧; 山崎 巧; 高田 千恵; 滝本 美咲; 岡田 和彦
no journal, ,
不要な放射線被ばくを避けるための方策として、放射線防護衣の使用が挙げられる。核燃料サイクル工学研究所では、従来から鉛を含むエプロン型防護衣を着用し作業を行っている。福島第一原子力発電所事故後、新たな放射線防護衣の製品がいくつか出ているとの情報があるため、それらの防護衣からいくつか選出し照射試験を行い、線量評価及び作業環境への適応性の検討を行った。
線スペクトロメータを使用した任意深さの線量当量の評価星 勝也; 吉田 忠義; 辻村 憲雄; 岡田 和彦
no journal, ,
市販のプラスチックシンチレータを用いて、様々な線核種のパルス波高分布を取得した。得られたスペクトルの形状及びベータ線最大エネルギーは理論値とよく一致した。エネルギーごとのパルス波高に対し、ICRP Publ74に掲載されているフルエンス線量当量換算係数を乗じ、任意深さの線量当量を評価した。低線量率において、スペクトルから計算される線量当量率は、基準線量当量率とよく一致するが、線量率が高くなるにつれて過大評価する傾向が見られた。
星 勝也; 吉田 忠義; 辻村 憲雄; 西野 翔; 岡田 和彦
no journal, ,
核燃料サイクル工学研究所計測機器校正施設は、中性子校正場のCf-252中性子線源の減衰に伴い、新しい線源を購入した。旧線源は、国家計量標準研究所においてマンガンバス法による放出率の校正を受けていた。今回の更新にあたり、ボナー球や可搬型ロングカウンタを用いた測定によって放出率を決定することを試みた。ボナー球検出器等を用いて、放出率が既知の旧線源と未知の新線源について測定した結果、得られた計数率の比から放出率は1.4810
s
(不確かさ2.8%(k=2))と求められた。また、校正済み可搬型ロングカウンタを用いて、線源の中性子フルエンス角度分布を測定した。全立体角にわたる積分から求めた中性子放出率は、前述の測定によって決定した値とよく一致した。
星 勝也; 吉田 忠義; 辻村 憲雄; 土子 泰弘*; 須藤 雄大*; 岡田 和彦
no journal, ,
核燃料サイクル工学研究所計測機器校正施設では、線量計の校正及び特性試験のため、公称放射能999MBqのCf-252線源を所有している。線源は、受入れから10年以上が経過し、試験に必要な線量率の確保が困難となった。そこで、新たに公称放射能999MBqの線源を購入し、平成27年2月17日に交換作業を実施した。研究所では、中性子による外部被ばく線量の記録レベルを0.2mSvと定めている。作業計画の立案にあたっては、記録レベルを十分に下回るよう留意した。被ばく線量の推定にあたっては、作業者の腕や器具の長さ、遮蔽体の有無、作業時間等を考慮した。これらの検討結果は、特殊放射線作業計画書として取りまとめられ、所内の放射線管理部門、放射線取扱主任者及び安全衛生主任者の確認・審査を受けた。作業前に、模擬線源を使用した訓練を実施し、作業における問題点を洗い出した。被ばく線量を測定するため、作業者はTLDとEPDを着用した。作業区域の中性子線及び線の周辺線量当量率を測定するため、レムカウンタ及び電離箱式サーベイメータを設置した。上記対策により、作業者の計画外の被ばく、負傷及び汚染等の事故を起こすことなく、安全に作業を完遂することができた。
星 勝也; 吉田 忠義; 辻村 憲雄; 岡田 和彦
no journal, ,
厚い鋼鉄で遮蔽される原子炉施設や輸送キャスクの周囲において、観測されるスペクトルは、熱中性子から数100keVまで広いエネルギー範囲にわたり、ISO 8529等で標準化されている
Am-Beや
Cfの中性子スペクトルとは大きく異なる。本研究では、Am-LiがAm-BeやCfに比べて低い中性子エネルギーをもつ点に着目し、重水と組み合わせることで、原子炉施設等の中性子スペクトル場を模擬できる校正場を構築する。減速材寸法を決めるため、モンテカルロ粒子輸送計算コードを用いた計算を実施した。半径が50200mmの重水球を考え、中心にAm-Li線源を置いた。熱中性子フルエンスの割合を調整するため、厚さ520mmのアクリル殻を表面に取り付けた。中心から
Li(,n)反応による中性子を発生させた。計算結果を基にSUS304製の円筒タンク(高さ300mm、内径50mm、外径268mm、重水厚さ105mm)を製作し、重水を充てんした。外側に取り外し可能なアクリル円筒(内径270mm、外径300mm)を用意した。ボナー球スペクトロメータを用いて、校正場の中性子スペクトルを測定したところ、平均エネルギー、平均換算係数はそれぞれ38keV、32pSv cm
で、原子炉施設等の中性子スペクトルの特徴とよく一致した。
