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田中 義浩*; 亀高 正男*; 岡崎 和彦*; 鈴木 一成*; 瀬下 和芳; 青木 和弘; 島田 耕史; 渡邊 貴央; 中山 一彦
応用地質, 59(1), p.13 - 27, 2018/04
上載地層法が適用できない断層の活動性評価に資するため、活断層と非活断層の断層露頭で断層面の形態観察を実施し、断層活動性評価の指標を検討した。活断層としては五助橋断層の五助ダム上流露頭と六甲断層の船坂西露頭を、非活断層として六甲蓬莱峡のK地点を対象に、断層面の「連続性」,「切断関係」,「平滑性」に着目した。連続性は「断面形状の連続区間率測定」、切断関係は「周辺構造の切断率測定」を行った。平滑性については「断面形状の平面区間率測定」、「粗さ/うねり形状の測定」及び「写真解析による算術平均粗さ測定」という3種類の測定を行い、合計5つの測定手法を検討した。本研究結果から、「断面形状の連続区間率測定」、「周辺構造の切断率測定」、「断面形状の平面区間率測定」について、活断層と非活断層を見分ける識別基準値を有する可能性が示された。なお、引き続き、識別基準値の明確化とその検証のために測定事例の追加・検討、議論が必要である。
島田 耕史; 亀高 正男*; 中山 一彦; 瀬下 和芳; 田中 義浩; 林 俊夫*; 田中 遊雲; 下釜 耕太*; 岡崎 和彦*
地質学雑誌, 119(11), p.727 - 731, 2013/11
脆弱で細粒かつ少量の断層中軸部の試料から、できるだけ多くの微細構造観察機会を得ると共に、化学分析等に供せられる試料量を確保する観点から、微小な試料の走査型電子顕微鏡(SEM)の利用は有効と考えられる。その際に課題となるのは、脆弱な試料の定方位情報を保持させたまま、SEMの試料室へ入れる方法の確立であり、実用上可能とされ得る迅速な試料採取方法の確立である。本稿では、ステープラー(ホチキス)の針を、互いに直角な小平面を持っている事を活かした定方位用の枠として用い、特殊な薬品や高度な備品類の使用を抑え、野外での迅速な定方位試料採取、貴重な試料からの採取を可能とする、SEM観察用定方位試料作製手法の手順を紹介する。
芦田 貴志; 宮本 一幸; 岡崎 義広*; 伊東 秀明
JAEA-Technology 2012-047, 106 Pages, 2013/06
JAEA-Technology-2012-047.pdf:11.09MB
JAEA-Technology-2012-047-appendix(CD-ROM).zip:15.46MB
高速実験炉「常陽」では、計測線付実験装置の2号機(以下、「MARICO-2」という。)の保持部と試料部の切り離し不能によって、同試料部が変形して原子炉容器内の炉内燃料貯蔵ラックから突き出て曲がっており、炉心上部の機器がこの付近に近接した際に同試料部と干渉する領域が生じるため、回転プラグの運転範囲が制限されている。「常陽」を復旧するには、MARICO-2試料部の回収と損傷した炉心上部機構を交換することが必須となっており、同試料部の回収については、損傷した機器を原子炉容器内で安全、確実に取扱うことが必要であることから、高度な保守・補修技術に立脚した装置の設計と性能保証が求められる。本報告書は原子炉容器外の模擬試験及び原子炉容器内での調査結果並びにその結果を反映して最適化したMARICO-2試料部の回収装置等の設計をまとめたものである。
今泉 和幸; 齊藤 隆一; 飛田 茂治; 長井 秋則; 北村 了一; 岡崎 義広
JAEA-Technology 2012-027, 49 Pages, 2012/08
JAEA-Technology-2012-027.pdf:7.07MB
原子炉容器内観察技術は、供用期間中の原子炉の安全性及び健全性を確認する技術として重要な役割が期待されている。一方で、ナトリウム冷却型高速炉にあっては、観察装置等を高温・高放射線・ナトリウム環境といった過酷な条件で使用することから、当該技術の信頼性を担保するために、実機環境下で機能確認することが重要である。「常陽」では、第15回定期検査時に発生したトラブルの原因究明を一つの契機とし、以下の観察技術を新たに開発し、実機に適用した。(1)回転プラグ貫通孔上のアクリルプレートに設置したビデオカメラを用いた集合体等頂部観察技術。(2)遠隔操作装置により狭隘部に挿入した耐放射線ファイバスコープを用いた炉心上部機構下面観察技術。本技術開発を通じて、原子炉容器内観察にかかわる装置設計・作業手順策定等にかかわる経験を蓄積するとともに、照明・放射線の影響や画像拡張処理技術にかかわる基礎データを拡充し今後の原子炉容器内観察技術に資することができた。
内藤 裕之; 板垣 亘; 岡崎 義広; 今泉 和幸; 伊藤 主税; 長井 秋則; 北村 了一; 社本 尚樹*; 竹島 由将*
JAEA-Technology 2012-009, 100 Pages, 2012/05
JAEA-Technology-2012-009.pdf:9.89MB
本研究では、高速炉の炉内観察に使用するための耐熱性・耐放射線性に優れたファイバスコープを開発することを目的として、ファイバスコープの構成要素であるイメージファイバとライトガイドファイバの高温環境における耐放射線性向上策の検討と、照射試験によるファイバスコープの構成要素の照射特性の評価を実施した。ファイバの耐放射線性については純粋石英コアのファイバが優れており、不純物によって耐放射線性が左右されることがわかっている。また、光の一部はクラッドを通過するため、クラッドについても耐放射線に優れた材料にする必要がある。そこで、コアをOH基1,000ppm含有の純粋石英,クラッドをフッ素ドープ石英とすることで耐放射線性の向上を目指した。照射試験の結果、コアのOH基含有量を1,000ppmに増加したことで伝送損失の増加につながる照射による新たなプレカーサ生成を抑制できていることが確認できた。クラッドについても、フッ素ドープ石英クラッドは樹脂クラッドより伝送損失増加量や増加速度を大きく改善することができた。本研究の結果、イメージファイバ及びライトガイドファイバのコア材についてはOH基を1,000ppm含有する純粋石英,クラッド材についてはフッ素ドープ石英とし、これらでファイバスコープを構成することより、200
C環境で5
10
Gy照射後でも観察できる見通しが得られた。
高橋 芳浩*; 竹安 秀徳*; 岡崎 勇志*; 平尾 敏雄; 小野田 忍; 大島 武
Proceedings of 9th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-9), p.173 - 175, 2010/10
SOI(Silicon on Insulator)上に作製したpnダイオードにおける重イオン照射誘起電流について検討を行った。逆バイアス印加時の試料に18MeV酸素イオンを照射した結果、理論的に活性層で発生する電荷に比べ多量の電荷が発生することが観測された。解析の結果、これは支持基板内で発生した電荷の収集(変位電流による)によるものと確認された。これより、SOIデバイスの放射線耐性向上のためにはBOXを介した変位電流抑制が重要であることが判明した。シミュレーションにより、支持基板のタイプや不純物密度が収集電荷量に及ぼす影響を評価した結果、支持基板を高不純物濃度化するなどの方法で支持基板表面の空乏層幅を減少させることにより、BOX層を介した電荷収集が抑制可能であることが見いだされた。
冨樫 喜博; 宮内 正勝; 園部 保; 新妻 泰; 中島 隆幸; 芳賀 孝久*; 田上 隆広; 深谷 洋行; 薗田 暁; 坂爪 克則; et al.
JAERI-Tech 2000-032, p.25 - 0, 2000/03
JAERI-Tech-2000-032.pdf:1.45MB
燃料サイクル安全工学研究施設NUCEFに設置された定常臨界実験装置(STACY)及び過渡臨界実験装置(TRACY)の運転にあたっては、燃料として用いるウラン硝酸溶液に関する分析が不可欠であり、平成10年度では、ウラン溶液燃料の調製のための分析並びにSTACY及びTRACYの臨界実験終了後のウラン溶液の性状分析を行った。さらに、核燃料物質の計量管理のため、ダンプ槽に貯蔵してあるウラン溶液の分析等を実施した。平成10年度における分析サンプル総数は297件に達した。本報告書は、平成10年度に実施した分析業務についてまとめたものである。
藤根 幸雄; 村田 幹生; 阿部 仁; 高田 準一; 塚本 導雄; 宮田 定次郎*; 井田 正明*; 渡辺 眞樹男; 内山 軍蔵; 朝倉 俊英; et al.
JAERI-Research 99-056, p.278 - 0, 1999/09
JAERI-Research-99-056.pdf:22.73MB
東海再処理施設アスファルト固化処理施設における火災爆発事故について、原研の調査検討会が行った原因究明にかかわる試験及び環境影響評価の結果を報告する。原因究明にかかわる試験においては、実廃液サンプルの化学分析、アスファルト塩混合物の熱分析、暴走的発熱反応試験、発煙時の可燃性ガス分析などを行った。環境影響評価では、環境モニタリングデータと大気拡散シミュレーションコードSPEEDIによる解析結果より、環境へ放出されたCs量を推定した。また、一般住民の被ばく線量評価を行った
薗田 暁; 冨樫 喜博; 宮内 正勝; 岡崎 修二*
JAERI-Tech 99-043, 16 Pages, 1999/05
核物質の計量管理及び保障措置分析における溶液試料に適用可能な高精度の非破壊分析法の確立のため、原研では、米国・DOEとの研究協力協定のもと、ハイブリッドK吸収端/蛍光X線濃度計(HKED)をNUCEFに設置し、溶液試料中のウラン及びプルトニウムの非破壊測定技術の共同開発を進めている。HKEDは査察機器として使用される予定であるため、装置が破壊分析法と同様の測定精度を持ち長期にわたり安定した測定ができなければならない。本報告書は、HKEDの長期安定性及び装置の健全性を示すための標準の長期安定性、さらに試験を通して得られたX線管の出力変動が測定結果に与える影響についてまとめたものである。
岡崎 義広; 芦田 貴志; 宮本 一幸; 皆藤 泰昭; 伊東 秀明
no journal, ,
高速実験炉「常陽」では、計測線付実験装置の試料部の切離不能により、炉内燃料貯蔵ラック上で試料部が変形し、回転プラグを操作した際に炉心上部機構と干渉することが確認されている。当該試料部はラッパ管の上部で曲がっており、燃料交換機では取り出せないことから、その回収方法について検討した。
青山 卓史; 伊藤 主税; 荒木 義雄; 内藤 裕之; 岩田 圭弘; 岡崎 幸基*; 原野 英樹*; 渡辺 賢一*; 井口 哲夫*; 竹川 暢之*; et al.
no journal, ,
高速炉プラントの安全性向上のため、レーザ共鳴イオン化質量分析法を用いたナトリウム漏えい検知技術の開発を進めている。これまでに微量Na分析装置を製作し、それを用いたエアロゾル捕集効率の評価,検出感度の評価を実施してきた。
Naを用いた試験では、高感度化が可能な1光子励起+電場イオン化機構を採用するなどイオン信号増加を図り、集積時間180秒で濃度42pptのNaエアロゾルの検出に成功した。Naの検出下限値を評価した結果、2.7pptとの結果が得られ、目標値1ppbに対して約400倍高感度であることを確認した。一方、集積板に付着したNaの計測に寄与する割合が低いため、集積板からの放出率を向上させる必要があることがわかった。今後は、
Na検出試験によりその検出性能を評価し、本研究を総括する予定である。
芦田 貴志; 岡崎 義広; 宮本 一幸; 野口 好一; 伊東 秀明
no journal, ,
高速実験炉「常陽」では、計測線付実験装置の試料部の切り離し機構の設計不備により、保持部と試料部が分離できない状態のまま回転プラグを操作したことから、同試料部が炉内燃料貯蔵ラック上に突き出た状態で変形し、炉心上部機構(以下、UCSという)の下面の整流板が、同試料部との接触により破損・変形していることが判明している。このため、「常陽」の再起動には、UCSの交換及び変形した同試料部(以下、炉内干渉物という)の回収が必須となっている。炉内干渉物は、突き出た部分が変形していることから、燃料交換機では取り扱えないため、専用の把持機能を有した回収装置が必要となる。本報告では、炉内で変形した炉内干渉物の回収方法について述べる。
内藤 裕之; 板垣 亘; 伊藤 主税; 岡崎 義広; 長井 秋則; 社本 尚樹*; 竹島 由将*
no journal, ,
高速炉の炉容器内を観察するため耐熱性・耐放射線性に優れた観察装置が必要であり、510Gy/hの照射まで使用可能なファイバスコープを開発している。現状の耐放射線性ファイバスコープは、石英のコア及びクラッドからなるイメージファイバと、石英コアとアクリレート系樹脂クラッドからなるライトガイドファイバから構成されるが、「常陽」炉内観察での使用経験を踏まえ、ライトガイドファイバのクラッドを樹脂から放射線損傷に強い石英へ変更する。また、石英ファイバは近赤外域に吸収ピークがないことから、近赤外線を用いたイメージングを検討する。また、可視光については、光源の光量増加,コアへのOH基添加量増加による伝送損失抑制,撮像素子の感度向上を検討する。コバルト60線源を用いた510Gy/hの
線照射試験により、ライトガイドファイバの材質変更による改善効果を確認した。また、近赤外線のイメージファイバ透過光量の損失もほとんどなく、光源,カメラ等の赤外線イメージングデバイスの選定や赤外線による発熱対策等を検討していく。可視域についても検討を進め、高速炉の炉内観察技術の高度化を目指す。
竹安 秀徳*; 岡崎 勇志*; 小倉 俊太*; 大谷 拓海*; 高橋 芳浩*; 平尾 敏雄; 小野田 忍; 牧野 高紘; 大島 武
no journal, ,
半導体デバイスに高エネルギー粒子が入射することでデバイス内に発生する電荷により、過渡電流が流れ、誤動作や故障が引き起こされる(シングルイベント現象)。現在、シングルイベント現象の抑制にはSOI(Silicon on Insulator)構造が良いという提案がなされているが、実際のイオン照射の結果では、BOX層を介した変位電流のため、活性層で発生する電荷以上の収集電荷量が確認されている。支持基板表面の空乏層幅を抑制することでBOX層を介した収集電荷が抑制可能であると考え、支持基板印加電圧を変化させることにより空乏層幅を変化させ、収集電荷量に及ぼす影響を評価したところ、BOX層を介した電荷収集を抑えられることが見いだされた。
青山 卓史; 伊藤 主税; 内藤 裕之; 岩田 圭弘; 原野 英樹*; 岡崎 幸基*; 荒木 義雄*; 渡辺 賢一*; 井口 哲夫*; 竹川 暢之*; et al.
no journal, ,
平成17年度から平成21年度まで実施した文部科学省原子力システム研究開発事業(公募研究)「レーザを用いた超高感度分析技術による高速炉のプラント安全性向上に関する研究」の成果を報告する。本研究は、レーザ共鳴イオン化質量分析法(RIMS)を用いたNa漏えい検知技術を開発するものであり、エアロゾル分析技術とRIMSを組合せたナトリウム漏えい検知用RIMS装置を設計・製作した。Naエアロゾルを発生させてその検出性能を評価し、目標感度より3桁高感度である検出下限値0.1pptを達成した。レーザ励起ブレークダウン分光法でNa信号の変化が検出された後、RIMSでその信号推移を監視することで、より早期のプラント対応が可能となり、高速炉プラントの安全性確保に対する有効性が確認できた。
平尾 敏雄; 小野田 忍; 牧野 高紘; 高橋 芳浩*; 竹安 秀徳*; 岡崎 勇志*; 阿保 智*; 増田 直之*; 高井 幹夫*; 大島 武
no journal, ,
高度化LSIの中心となるSRAMやDRAM等のメモリ素子に放射線が入射した場合、記憶状態の反転(Single Event Upset: SEU)による誤動作が発生する。このような問題を解決するものとしてSOI(Silicon on Insulator)デバイスが注目されている。本研究では、SOIデバイスの放射線影響を評価するため、基本構造素子としてSOI-pn接合ダイオード、さらに実デバイスとして90nmノードSOI-SRAMを用いて、炭素及び酸素の重イオンマイクロビーム照射による収集電荷挙動及びソフトエラー発生挙動について評価を行った。基本素子における重イオン照射誘起電流を解析した結果、イオン入射により発生する変位電流量は半導体表面の空乏層幅により制御可能であることなどを明らかにした。さらに実デバイスにおいては、SOIボディでの電荷発生量がクリティカルチャージより少ない場合には、各MOSFET側面のボディ電極と引き抜きパッドの距離によりソフトエラー発生率が異なること、また電荷発生量がクリティカルチャージより多い場合には、距離に関係なく発生率が一定となることを明らかとした。
内藤 裕之; 板垣 亘; 岡崎 義広; 今泉 和幸; 北村 了一; 社本 尚樹*; 竹島 由将*
no journal, ,
高速炉の炉容器内観察に長時間使用できる耐熱・高耐放射線ファイバスコープの開発を行った。本ファイバスコープは200Cの高温環境下で従来より1桁高い510Gyまで使用できることを目標とした。純粋石英コアイメージファイバのコアのOH基含有量を従来の200ppmから1000ppmに増加することで耐放射線性の向上を図り、高崎量子応用研究所のコバルト60線照射施設において線照射試験を実施してその効果を確認した。白色光源とスペクトルアナライザを用いた透過光強度の測定結果とカラーセンター形成モデルを用いた評価により、伝送損失の増加を照射量510Gyにおいて0.9dB/m以下に抑止できる見通しを得た。また、ファイバの機械強度については、照射前と照射後の引張強度に大きな変化は見られず、被覆材の劣化がほとんど見られないことから、炉内で使用するのに十分な強度を有していることを確認した。以上より、目標とする200C, 510Gyまで使用できる見通しを得た。
芦田 貴志; 伊東 秀明; 長井 秋則; 北村 了一; 岡崎 義広*
no journal, ,
高速実験炉「常陽」では、炉内燃料貯蔵ラック(以下、炉内ラック)において、計測線付実験装置の試料部集合体(以下、試料部)が変形した状態で残存しており、接続ピンがルースパーツとなっているため、同部品の探索方法及び計画を立案し、確認された場合の回収方法として、ガス吸引式回収装置の要素試験を実施した。
中山 一彦; 島田 耕史; 瀬下 和芳; 田中 義浩; 亀高 正男*; 岡崎 和彦*; 下釜 耕太*; 林 俊夫*
no journal, ,
断層破砕帯にはさまざまなスケールの変形構造が形成されており、これらをもとに断層の運動方向を特定することができる。細粒な断層破砕物質には、露頭スケールで明瞭な変形組織が認定できない場合も多く、薄片観察などのよりマイクロスケールでの観察が必須となっている。また、断層面上に残された条線は、断層のずれの方向を特定するための重要な手がかりとなる。しかし、肉眼による条線観察では、コメットマークなどの運動方向を1方向に特定する構造が見られない場合には、断層の運動方向を2方向から絞れない場合も多い。一方、走査型電子顕微鏡を用いた断層面や断層破砕物質の観察は古くから行われている(例えば、宇井、1986など)。筆者らは、断層破砕帯の性状観察・分析による断層活動の評価手法について研究を行っている。その一環として、破砕帯から採取した定方位試料、又は断層破砕帯そのものからSEM観察用の定方位試料を作製し、観察を実施した。断層破砕物質のSEM観察では、定方位で観察を実施することが望ましい。しかし、軟質かつ脆い断層破砕物質を、方位情報を保持たせたままSEMの試料室に入るサイズに整形することはしばしば困難を伴う。この問題をクリアし簡便かつ的確にSEM観察用の定方位試料を作製する手法を紹介する。そして、有馬高槻構造線・六甲断層や塩ノ平断層などを対象にした、破砕帯試料のSEM観察の結果を報告する。
亀高 正男*; 中山 一彦; 青木 和弘; 瀬下 和芳; 島田 耕史; 田中 義浩; 岡崎 和彦*; 船戸 明雄*; 林 俊夫*
no journal, ,
活断層は未固結の断層ガウジを伴う平滑な断層面を形成している(狩野・村田, 1998)。断層ガウジには、剪断センスを判定する有力な指標となる面構造を欠く等、露頭の断層ガウジから肉眼で剪断センスを判定することが難しい一因となっている。このため、断層ガウジにおける剪断センス決定法の補完となる手法の開発が必要と考える。本論では、断層ガウジの剪断センス決定法の補完となる手法開発を行うため、断層破砕物質の剪断強度を測定する力学試験を実施した。力学試験では、断層ガウジの性状に類似した人工材料(カオリン粘土)を用いた。試験手法は、剪断センスと同じ方向(以下、「順方向」と呼ぶ)へ剪断した時の剪断強度とその逆方向(以下、「逆方向」と呼ぶ)へ剪断した時の剪断強度を比較し、その差異と剪断センスの関係を考察するため、繰返し一面剪断試験を実施した。試験結果は、順方向と逆方向の剪断強度を比較すると全体的に逆方向の方が大きい傾向が明瞭に認められ、繰返し剪断回数とともに両者の強度差が大きくなる傾向が認められた。この結果は破砕部の力学的異方性を示し、本手法が断層ガウジの剪断センス決定法の補完になる可能性を示唆するものである。
