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中川 明憲; 及川 敦; 村上 昌史; 吉田 幸彦; 佐々木 紀樹; 岡田 翔太; 仲田 久和; 菅谷 敏克; 坂井 章浩; 坂本 義昭
JAEA-Technology 2021-006, 186 Pages, 2021/06
JAEA-Technology-2021-006.pdf:54.45MB
日本原子力研究開発機構が保管する放射性廃棄物のうち、一部の放射性廃棄物については過去に未分別のまま圧縮等の処理が行われていた。このため、埋設処分に向けて圧縮されたものを分解して確認する等の作業に多くの時間が必要であると想定され、放射性廃棄物の早期のリスク低減を行う方策について、廃棄物処理及び埋設処分の2つの観点から検討を実施した。前処理,処理及び固型化といった廃棄物処理作業の中で時間を要している工程を分析し、放射能濃度評価、有害物等の分別、及び可燃物の分別といった課題を抽出した。放射能濃度評価に関しては、保守的な核種組成比と非破壊
線測定による廃棄体中の放射能濃度評価方法の検討、及びトレンチ埋設施設構造の高度化を図るとともに、評価対象核種の選定に一定の基準を設定することにより、評価対象核種を絞り込める可能性があることを明らかにした。有害物等の分別に関しては、非破壊検査と記録・有害物使用状況等による分別の要否の確認により、分別作業を大幅に削減できる見込みが得られた。また、廃棄物から地下水中に移行した重金属による地下水中濃度を評価し、水質に関する環境基準を遵守可能な廃棄体中に含有される濃度として受入基準を提示した。可燃物の分別に関しては、埋設施設内空隙増加による陥没の影響を評価し、覆土での事前対応が可能な可燃物含有量を評価するとともに、非破壊検査による可燃物量の確認と、解体で発生するコンクリートのような可燃物含有量が少ない廃棄物との混合埋設により、埋設処分場内の廃棄物層の平均的な可燃物の含有割合を20vol%とする定置管理を行い、分別作業を不要にできる見込みが得られた。原子力科学研究所の圧縮体を例に、これらの方策を施すことによる廃棄物処理加速の効果についての評価を実施し、廃棄物の分別処理作業を約5倍加速できる見込みが得られた。今後、検討した対策の実現に向けた対応を進める。
dosimetry system based on an optical fiber-coupled microsized photostimulable phosphor for stereotactic body radiation therapy矢田 隆一*; 前中 一介*; 宮本 修治*; 岡田 豪*; 笹倉 亜規*; 芦田 基*; 足立 真士*; 佐藤 達彦; Wang, T.*; 赤坂 浩亮*; et al.
Medical Physics, 47(10), p.5235 - 5249, 2020/10
被引用回数：4 パーセンタイル：75.79(Radiology, Nuclear Medicine & Medical Imaging)光ファイバーとマイクロサイズ光刺激蛍光体を組み合わせた定位放射線治療のためのリアルタイム体内線量評価システムを開発した。開発したシステムの線量応答の線形性,線量率依存性,温度依存性などを医療用Linacを用いて検証した。また、測定値と粒子・重イオン輸送計算コードPHITSによる計算値を比較し、その妥当性を確認した。これらの結果より、開発したシステムが定位放射線治療のリアルタイム体内線量評価システムとして十分な性能を有することを確認した。
岡田 雅之*; 仁木 和昭*; 平山 賀一*; 今井 伸明*; 石山 博恒*; Jeong, S. C.*; 片山 一郎*; 宮武 宇也*; 小柳津 充広*; 渡辺 裕*; et al.
Physical Review Special Topics; Accelerators and Beams, 15(3), p.030101_1 - 030101_10, 2012/03
被引用回数：1 パーセンタイル：10.62(Physics, Nuclear)A novel beam-bunching technique has been implemented at a heavy-ion linear accelerator facility by installing a compact two-gap prebuncher and a multi-layer beam chopper. A pulsed beam of 2 to 4 MHz, having kinetic energy up to 1.1 MeV/u, is realized by bunching 2 keV/u continuous beams just upstream of the linac. Around 40% of the continuous beam particles are successively gathered in a single micro-bunch with a time width of around 15 ns in units of full-width at one-tenth maximum. The number of background beam particles over 250 ns just before the bunched beam is well suppressed to less than 10
of the number of bunched particles. This technique has been adopted to generate intense 
-particle beams for nuclear astrophysics experiments.
守田 幸路*; Zhang, S.*; 越塚 誠一*; 飛田 吉春; 山野 秀将; 白川 典幸*; 井上 方夫*; 油江 宏明*; 内藤 正則*; 岡田 英俊*; et al.
Nuclear Engineering and Design, 241(12), p.4672 - 4681, 2011/12
被引用回数：11 パーセンタイル：69.09(Nuclear Science & Technology)2005年から開始した研究プロジェクトでナトリウム冷却高速炉(SFR)の炉心損傷事故(CDA)の重点現象を詳細解析するためにMPS法に基づいたCOMPASSコードを開発している。その着目現象とは、燃料ピン破損・崩壊,溶融プール沸騰,融体固化・閉塞挙動,ダクト壁破損,低エネルギー崩壊炉心の運動,デブリベッド冷却性,金属燃料ピン破損を含んでいる。これらの主要現象に対して、COMPASSの検証研究が進められている。この論文では、幾つかの着目現象に対するCOMPASSによる詳細解析結果をまとめた。本結果は、COMPASSコードがSFRのCDAの重要現象を理解及び解明するのに有用であることを示している。
越塚 誠一*; 守田 幸路*; 有馬 立身*; 飛田 吉春; 山野 秀将; 伊藤 高啓*; 内藤 正則*; 白川 典幸*; 岡田 英俊*; 上原 靖*; et al.
Proceedings of 8th International Topical Meeting on Nuclear Thermal-Hydraulics, Operation and Safety (NUTHOS-8) (CD-ROM), 11 Pages, 2010/10
本論文では、COMPASSコード開発の2009年度成果を報告する。融体固化・閉塞形成,金属燃料の共晶反応,ダクト壁破損(熱流動解析),燃料ピン破損、及びダクト壁破損(構造解析)に関する検証計算が示される。位相計算,古典及び第一原理分子動力学研究は金属燃料とスティール及び制御棒材料とスティールの共晶反応の物性を調べるために用いられた。粒子法の基礎研究やSIMMER計算もまたCOMPASSコード開発に役立った。COMPASSは、SIMMERコードで用いられている実験相関式の基盤を明らかにするものと期待される。SIMMERとCOMPASSの結合はCDAの安全評価並びに炉心設計最適化に有効になるだろう。
守田 幸路*; Zhang, S.*; 有馬 立身*; 越塚 誠一*; 飛田 吉春; 山野 秀将; 伊藤 高啓*; 白川 典幸*; 井上 方夫*; 油江 宏明*; et al.
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM), 9 Pages, 2010/05
2005年から開始した5年間の研究プロジェクトで、ナトリウム冷却高速炉の炉心損傷事故特有の現象を詳細解析するためにMPS法に基づいたCOMPASSコードを開発している。その特有の現象とは、(1)燃料ピン破損・崩壊,(2)溶融プール沸騰,(3)融体固化・閉塞挙動,(4)ダクト壁破損,(5)低エネルギー崩壊炉心の運動,(6)デブリベッド冷却性,(7)金属燃料ピン破損を含んでいる。これらの主要現象に対して、COMPASSの検証研究が進められている。この論文では、幾つかの特有現象に対するCOMPASSによる詳細解析結果をまとめた。
外山 毅*; 荒川 大*; 平松 成範*; 五十嵐 進*; Lee, S.*; 松本 浩*; 小田切 淳一*; 手島 昌己*; 飛山 真理*; 橋本 義徳*; et al.
Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.981 - 983, 2010/05
J-PARC MRのビームコミッショニング中のBPMの運用経験について報告する。サブジェクトは、(1)特にビームダクトの段差の影響,(2)1秒平均に対し30ミクロンの位置分解能,(3)ビームを使った位置校正である。
越塚 誠一*; 守田 幸路*; 有馬 立身*; Zhang, S.*; 飛田 吉春; 山野 秀将; 伊藤 高啓*; 内藤 正則*; 白川 典幸*; 岡田 英俊*; et al.
Proceedings of 13th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics (NURETH-13) (CD-ROM), 11 Pages, 2009/09
COMPASSコードにより溶融炉心物質の分散・固化が計算され、GEYSER実験データと比較された。溶融炉心物質が配管内面を固化しながら流れていった。溶融プール挙動について、固体スティール球が固体燃料により囲まれた体系であるCABRI-TPA2実験が解析された。スティール球の溶融と沸騰を引き起こすために出力が印加された。SCARABEE-BE+3試験もダクト壁破損の検証としてCOMPASSコードにより解析された。
森 道昭; 桐山 博光; 吉村 政志*; 森 勇介*; 岡田 大; 重森 啓介*
プラズマ・核融合学会誌, 85(6), p.389 - 392, 2009/06
非線形光学結晶は汎用性の高いツールであるため、授業や参考書などを通じて比較的学問として触れる機会は多い。しかし、近年では非線形光学結晶においてはCLBOやYGCOBなどの短波長用非線形光学結晶の開発が行われるなど非常に多彩になってきており、また非線形光学結晶を用いた応用としても、10フェムト秒以下の高調波変換や縮退四光波混合によるOPCPA(光パラメトリックチャープパルス増幅)(増幅器)などの新たな進展。さらにこれらの進展に伴い、プラズマ物理研究でも例えば前述のOPCPAにおいては既存の増幅法と比較して高コントラスト性が期待できることから、それを導入したレーザーを用い超高強度レーザープラズマ相互作用によってMeV級陽子線発生が行われるなど、プラズマ研究に対しても大きく進展している。また、レーザー核融合においても非線形光学結晶から得られる高次高調波と基本波をハイブリッドさせ、基本波照射・高調波照射それぞれの長所を活かし効率的な爆縮を得る取り組みも行われている。このような動きも含め、本講座では「非線形光学結晶とプラズマ研究への応用」と題し、非線形光学結晶について基礎を中心に、最近のトレンドやプラズマ研究への利用など最近のトレンドについて取り上げる。
越塚 誠一*; 守田 幸路*; 有馬 立身*; Zhang, S.*; 飛田 吉春; 山野 秀将; 伊藤 高啓*; 白川 典幸*; 内藤 正則*; 岡田 英俊*; et al.
Proceedings of 16th Pacific Basin Nuclear Conference (PBNC-16) (CD-ROM), 6 Pages, 2008/10
ナトリウム冷却高速炉(SFR)における炉心損傷事故(CDA)のさまざまな複合現象に対して、COMPASSと名づけられたコンピューターコードを開発している。COMPASSコードは、Moving Particle Semi-implicit(MPS)手法という枠組みの中で、熱流動・構造・相変化を含むマルチフィジックス問題を解析するように設計されている。その開発プロジェクトが、2005年度から2009年度までの5年間で、6組織により実施されてきた。本論文では、2007年度におけるプロジェクトの成果が報告される。検証計画に従って、融体固化・閉塞形成,溶融プール沸騰,ダクト壁破損の3つの検証計算が行われた。また、COMPASSコード開発をサポートするため、数値計算手法の基礎研究,金属燃料の共晶反応に関する物質科学、及びSIMMER-IIIによる解析が行われた。
岡田 雅之*; 石山 博恒*; 片山 一郎*; 宮武 宇也*; 仁木 和昭*; 渡辺 裕*; 牧井 宏之; 新井 重昭*
no journal, ,
In TRIAC (Tokai Radioactive Ion Accelerator Complex), intense bunched beams are planned for measurements of 
C(
) reactions. For 2-4 MHz bunching to the 26 MHz linac beams, sawtooth-wave pre-buncher has been developed. Since the wave applied to the pre-buncher is pseudo sawtooth shape synthesized from three sine waves, particles in out-of-bunch phase become backgrounds to the bunched beams. In order to remove them, a multilayer chopper has been newly installed upstream the pre-buncher. The multilayer chopper has 20 electrodes (40 mm wide, 10 mm long, and 0.1 mm thick) piled up with gaps of 1.9 mm in vertically to the beam direction. And a square-shape electric potential (100 V maximum, 2-4 MHz) is applied to each electrodes alternately. The short gap makes it possible to realize sharp beam-chopping with relatively low electric potential and weak leakage electric field, although beam particles could be lost by 5% or more, since this chopper is set on the way of beams. As a result, the ratio of bunched particles to backgrounds has been improved from 3:1 to 99:1 by the chopper. High intensity beam test by 
O
beam will be also reported.
仁木 和昭*; 石山 博恒*; 片山 一郎*; 宮武 宇也*; 岡田 雅之*; 渡辺 裕*; 牧井 宏之; 新井 重昭*
no journal, ,
The measurement of C() reaction is planned at TRIAC (Tokai RadioIsotope Accelerator Complex). An intense pulsed beam with the width of less 10 ns and the interval between 250 ns and 500 ns is required for this experiment. Because the Split Coaxial RFQ(SCRFQ), which is one of the TRIAC accelerators, has a radio frequency of 26 MHz, the bunch interval becomes 38.5 ns. In order to make the bunch interval of 250 ns or more, the pre-buncher with a frequency of 2-4 MHz, is considered to be installed upstream of the SCRFQ. It is designed as the pre-buncher has two gaps with non-Pi mode. In order to make the bunching beam profile like a pseudo sawtooth-wave, the RF voltage synthesized three harmonic frequencies is applied to these gaps. Consequently, the pre-buncher has a compact size and no leakage electric field outside gaps, and can keep the RF voltage low. Recently, the beam test of this pre-buncher with a case of 2 MHz-RF and SCRFQ was performed by using O and C
beams. The clear bunch structure with a interval of 500 ns was obtained by the SSD set downstream of the SCRFQ. The results of the beam test are almost consistent with those of the beam simulation code.
岡田 雅之*; 石山 博恒*; 片山 一郎*; 仁木 和昭*; 宮武 宇也*; 渡辺 裕*; 牧井 宏之; 新井 重昭*
no journal, ,
TRIACは26MHz SCRFQと52MHz IH Linacからなる重イオン加速器である。現在、TRIACではC()O反応の測定実験が計画されている。この実験では2-4MHzの大強度低バックグラウンドなパルスビームが要求され、そのためにプリバンチシステムが作製された。プリバンチシステムは2-4MHzの周波数可変で鋸歯状波によるバンチが可能な2Gap型プリバンチャーと多層チョッパーで構成されており、昨年試作機によるテストを行った。今回、試作機の結果をもとに実機を作製しOビームを用いてバンチテストを行った。その結果、プリバンチャーによる中心バンチの増加率であるバンチゲインは4.5、全ビーム中バックグラウンドの比が約2%(実験上特に重要なパルス前250nsでは10
以下)であった。この値は十分実験の要求を満たしている。今後、大強度ビームによるテストを行う予定である。
C(,)O reaction at TRIAC牧井 宏之; 宮武 宇也*; 若林 泰生; 石山 博恒*; 仁木 和昭*; 岡田 雅之*; 今井 伸明*; 渡辺 裕*; 平山 賀一*; Jeong, S. C.*; et al.
no journal, ,
C(,)O反応の断面積は恒星内のHe燃焼期後のC/O比,酸素から鉄までの合成量、及び超新星爆発直前の鉄コアの質量に影響を与えることが知られており、恒星進化を理解するうえで重要な反応である。しかしながら、現状ではその反応率の不確定性が大きい。恒星内温度に対応するエネルギーでの断面積に対して制限を加えるため、18GHzのECRイオン源を用いることにより、高強度のパルス化ビームを供給することが可能な短寿命核加速実験装置(TRIAC)での測定を開始した。TRIACから供給されたパルス化ビーム,高効率コンプトン抑止型NaI(Tl)検出器,濃縮炭素12標的を用いて重心系エネルギー2.4MeV近傍での測定を行った。講演ではその結果を報告する。
内田 伸一; 萩野谷 仁*; 山田 耕治*; 西野 克己*; 川瀬 啓一; 岡田 尚
no journal, ,
平成23年3月11日、東北地方太平洋沖地震に端を発し、東京電力福島第一原子力発電所事故が発生した。これに伴い、大量の放射性物質の放出による環境汚染が発生し、国により放射性物質の除染のための「放射性物質汚染対処特別措置法(特措法)」が制定された。日本原子力研究開発機構と東京電力は、内閣府・環境省からの要請を受け、平成23年9月28日に「除染推進専門家チーム」を発足させ、福島県内の各市町村における除染活動の円滑な推進のため、各自治体等への支援活動を開始し、1,862件(平成28年3月末まで)の案件を支援した。本報告は、これまでの「除染推進専門家チーム」の活動を紹介する。
渡部 創; 岡田 諒*; 松浦 治明*; 加田 渉*; 江夏 昌志*; 山縣 諒平*; 山田 尚人*; 佐藤 隆博*; 石井 保行*
no journal, ,
HONTA抽出剤の抽出クロマトグラフィ技術への適用性について系統的に調査を行っている。調査の一環として、抽出錯体の構造解析を実施しており、本研究ではEu-HONTA錯体構造の溶媒系と吸着材系との違いをExtended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS)及びIon Beam Induced Luminescence (IBIL)分析を用いて評価した。EXAFSによって評価した1次元的な構造は2つの系でほぼ等しかったが、IBILではスペクトル形状の差が見られ、Eu周りの配位子の対称性の違いに起因していると考えられた。
