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西田 明美; 村上 高宏*; 里田 啓*; 浅野 祐也*; Guo, Z. H.*; 大嶋 昌巳*; 松川 圭輔*; 中島 憲宏
Transactions of the 26th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT-26) (Internet), 10 Pages, 2022/07
巨大地震に対する原子力プラント等の耐震安全評価に資するため、プラント構造の地震時挙動を把握し現実的応答解析を可能とすることは重要な課題となっている。プラント構造の地震時挙動に大きな影響を与える部位のひとつに接合部が挙げられる。特に部材接合部のモデル化は従来経験的手法に依存しており、ピンまたは剛とみなして保守的な評価がなされてきた。そこで本研究では、接合部の3次元詳細モデルを活用し、より現実的な挙動を再現するための接合部モデル化手法を開発することを最終目的とする。その1では、これまでに開発した3次元詳細解析技術を活用し、鉄骨部材からなるプラント構造の接合部を対象として、弾性領域における接合部の現実的な半剛接の剛性評価を実施し、得られた結果について報告した。本論文では、弾塑性載荷実験の結果と比較することで弾塑性領域における3次元詳細解析手法の妥当性を確認するとともに、その1と同じ接合部モデルを用いて数値実験を実施し、得られた知見を述べる。具体的には、プラント構造の設計に利用されるフレームモデルの回転ばね要素の非線形関数を定義するための重要なパラメータを、回転剛性,降伏点,塑性回転量などの観点で整理し、接合部の塑性変形を含む現実的な剛性評価のための見通しを得た。得られた成果を原子力施設の鉄骨構造接合部のモデル化に適用することで、プラント耐震安全性の合理的評価が期待される。
西田 明美; 村上 高宏*; 里田 啓*; 浅野 祐也*; Guo, Z.*; 松川 圭輔*; 大嶋 昌巳*; 中島 憲宏
Transactions of the 25th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT-25) (USB Flash Drive), 10 Pages, 2019/08
巨大地震に対する原子力プラント等の耐震安全評価に資するため、プラント構造の地震時挙動を把握し現実的応答評価を可能とすることは重要な課題となっている。プラント構造の地震時挙動に大きな影響を与える部位のひとつに接合部が挙げられる。特に部材接合部のモデル化は従来経験的手法に依存しており、ピンまたは剛とみなして保守的な評価がなされてきた。そこで本研究では、接合部の3次元詳細モデルを活用し、より現実的な挙動を再現するための接合部モデル化手法を開発することを最終目的とする。本論文では、その第一歩として、これまでに開発した3次元詳細解析技術を活用し、鉄骨部材からなるプラント構造の接合部を対象として、接合部の有する現実的な剛性等を把握することを目的とする。複雑に組み合わされた部材からなる接合部の3次元詳細モデルを作成し、パラメトリックスタディを行った結果、プラント構造の接合部仕様によっては半剛接合とみなせることを確認し、接合部の現実的な剛性評価のための見通しを得た。得られた成果を原子炉建屋の屋根トラスや排気塔等の鉄骨構造接合部のモデル化に適用することで、プラント耐震安全性の合理的評価が期待される。
中島 憲宏; 西田 明美; 川上 義明; 鈴木 喜雄; 松川 圭輔*; 大嶋 昌巳*; 井土 久雄*
Transactions of the 23rd International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT-23) (USB Flash Drive), 10 Pages, 2015/08
システム計算科学センターではFIESTAと呼ぶ組立構造解析コードをベースとした仮想振動台の研究開発を展開している。本報では、千代田化工建設と協力し、石油プラントのストラクチャーの仮想振動台実験を実施した結果について報告する。仮想振動台実験を用いた数値実験では、石油プラントのストラクチャーを詳細に部品毎にモデル化し、部品毎に作成された有限要素分割モデルを統合して、組宛て構造解析コードを用いて、動的解析を実施した。時刻歴応答解析では、オンサイト波等4波を用いて京コンピュータで計算した。いずれの計算でも俯瞰的には従来の解析技法による結果が保守的であることを確認でき、詳細な部位の計算では仔細な構造挙動の分析が可能となった。
大島 貴幸; 藤田 隆明; 関 正美; 川島 寿人; 星野 克道; 柴沼 清; Verrecchia, M.*; Teuchner, B.*
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.9, p.620 - 624, 2010/08
JT-60SA計画では、日欧に分散する原子力機構とEUがCADを使用し、調達機器の設計が進められている。CADデータは、機器ごとにファイルサーバで管理されるが、それらを共通のデータとして扱うには、日本の実施機関である原子力機構のイントラとは物理的に切り離されたJT-60SA用の独立ネットワークを日欧間で構築することとした。このたび、VPN暗号化技術を使い、ネットワークセキュリティを維持しつつ、低価格で、機動性の高いネットワークを目指して開発を進め、2009年7月に、那珂とEUガルヒンとの間でVPN通信を開通させた。設計統合の進捗に合わせて、日欧のネットワークインフラの共有化を段階的に構築していく予定である。さらに、JT-60SAの運転開始時には、BA活動を同センターで展開するIFERCプロジェクトと協力して、六ヶ所サイトからJT-60SAへの遠隔実験参加の試験を行うことが計画されており、また、JT-60SA実験時には、EUから大規模な実験データへアクセスすることも想定する必要があることから、今後は、遠隔実験参加にかかわる技術開発への貢献も視野に入れ開発を進める。
天野 光; 山道 美和子*; 馬場 正美*; 百島 則幸*; 杉原 真司*; 上田 祐介*; 中村 康弘*
JAEA-Conf 2008-003, p.84 - 87, 2008/04
空気中のC-14分析は、苛性ソーダ等のアルカリ溶液やモレキュラーシーブといった二酸化炭素吸収剤を用いて捕集し、その後、炭酸カルシウム等の沈殿とし、液体シンチレーション計測で測定するのが一般的であるが、少量試料で測定できるAMSの特徴を生かし、空気を直接アルミニウムバッグ等で捕集し、真空ガラスライン等を用いて、二酸化炭素を捕集・精製し、グラファイトに還元しAMSで測定する手法を検討した。河川水中無機態C-14については、従来法では大量水から窒素ガスで追い出した溶存二酸化炭素をアルカリ溶液に捕集し、炭酸カルシウムの沈殿とし液体シンチレーション計測で測定するが、少量河川水中溶存炭素を二酸化炭素として真空ガラスラインに導入・精製し、グラファイトに還元しAMSで測定する手法を検討した。本手法を用いて実際の大気,土壌空気や河川水中の無機態C-14をAMSで測定した。
石井 康雄; 豊嶋 厚史; 塚田 和明; 浅井 雅人; 當銘 勇人; 西中 一朗; 永目 諭一郎; 宮下 直*; 森 友隆*; 菅沼 英夫*; et al.
Chemistry Letters, 37(3), p.288 - 289, 2008/03
被引用回数：20 パーセンタイル：55.03(Chemistry, Multidisciplinary)104番元素ラザホージウム(Rf)の低次フッ化物錯体の形成を調べるため、HF/HNO
水溶液系におけるRfの陽イオン交換挙動を4価の陽イオンであるZr, Hf及びThの挙動と比較を行った。AIDA(
線測定装置結合型自動迅速イオン交換分離装置)を用いた加速器オンライン実験でRfの陽イオン交換挙動を調べた。原子力機構タンデム加速器施設において、
Cm(
O,5
)により合成した
Rf(半減期: 78s)をHe/KClガスジェット搬送法によりAIDAへ搬送し130秒間捕集した。これを250
LのHF/0.1M HNO水溶液で溶解し、1.6mm i.d.
7.0mm又は1.0mm i.d.3.5mmの陽イオン交換カラムへ溶離展開させ、その溶出液をTa皿に捕集した。その後、0.1M HF/0.1M HNOによってカラム中の残留物を溶出させ、別のTa皿に捕集した。これらを蒸発乾固させた後、600mm
のPIPS検出器でRfの線を測定しその分配係数を求めた。HF/0.1M HNOにおいてZr, Hf, Th及びRfは、フッ化物イオン濃度の増加に従いその
値が減少した。これは、これらのイオンにフッ化物イオンが配位することによって、陽イオン交換樹脂への吸着性能が減少したものと考えられる。陽イオン交換樹脂への吸着の強さの順序はZr
Hf
RfThとなり、これは各元素のイオン半径の大きさの順序と一致した。
羽場 宏光*; 塚田 和明; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 石井 康雄; 當銘 勇人; 佐藤 哲也; 西中 一朗; 市川 隆俊; 市川 進一; et al.
Radiochimica Acta, 95(1), p.1 - 6, 2007/01
被引用回数：15 パーセンタイル：70.27(Chemistry, Inorganic & Nuclear)逆相抽出クロマトグラフ法を用い、7.2-8.0M塩酸溶液中におけるラザホージウム(Rf)並びにその軽同族体Zr, Hfのトリブチルりん酸(TBP)への溶媒抽出挙動を調べた。Rf, Zr並びにHfの抽出率が塩酸濃度の増加とともに増加し、抽出されやすさの順列がZrHfRfであることが明らかとなった。これら三元素の塩化物錯体の形成順列を考慮すると、Rf四塩化物のTBP錯体の安定性がZr, Hfよりも低いことが示唆される。
牛草 健吉; 関 正美; 菅沼 和明; 豊島 昇; 池田 佳隆
Fusion Engineering and Design, 45(2), p.137 - 144, 1999/05
被引用回数：19 パーセンタイル：78.56(Nuclear Science & Technology)第1壁が炭素タイルで覆われたJT-60Uにおいて、2GHzの低域混成波加熱・電流駆動システムを用いて、電子サイクロトロン波による放電洗浄を行った。電流駆動用アンナテから、高周波電力125kW,パルス幅60秒の高周波をトロイダル磁場0.06Tを印加した真空容器内に繰返し入射し放電洗浄プラズマを生成した。電子サイクロトロン波による放電洗浄は、グラファイト壁のリサイクリング率を増大するとともに、壁から水分子を顕著に放出することが判明した。さらに、重水素実験により第一壁の蓄積されているトリチウムを効果的に放出していることを明らかにした。これは、電子サイクロトロン波放電洗浄を利用したトカマク炉内のトカマクインベントリー低減化を示唆している。
上原 和也; 池田 佳隆; 三枝 幹雄; 坂本 慶司; 藤井 常幸; 前原 直; 恒岡 まさき; 関 正美; 森山 伸一; 小林 則幸*; et al.
Fusion Engineering and Design, 19(1), p.29 - 40, 1992/07
被引用回数：1 パーセンタイル：17.26(Nuclear Science & Technology)JT-60RF加熱装置のプラズマとの結合試験の様子が述べられている。RF加熱装置は2GHz帯と120MHz帯の高周波加熱装置で合計30MWがJT-60に入射される。全システムは、全系制御システムとリンクしたミニコンピューターで自動的に制御され、RFパワーと位相差があらかじめセットされたプレプログラムに従って、制御される。プラントデーターは装置の状況と把握するのに用いられ、RF入射中に集計、記録できるようになっている。両方の周波数帯の高周波が単独にあるいは中性粒子ビーム(NBI)入射中と連携で入射することが可能で、JT-60の追加熱実験に十分な性能を有することが示された。
塚田 和明; 豊嶋 厚史; 羽場 宏光*; 浅井 雅人; 秋山 和彦*; 石井 康雄; 當銘 勇人*; 西中 一朗; 佐藤 哲也; 市川 隆俊; et al.
no journal, ,
Rf及び同族元素のZr, Hfの塩酸系並びに塩酸メタノール混合系における陰イオン交換挙動を調べ、3者の吸着挙動が類似した傾向を示すことを明らかにした。また、同溶液中におけるZr及びHfの錯イオン形成及び樹脂への吸着化学種に関する情報をEXAFS法によって得た。その結果、Zr及びHfの吸着挙動変化は、塩素が6配位した陰イオン錯体の形成とよく一致し、同様の挙動を示すRfも同溶液中で[RfCl
]
という構造をとることが推測できる。
豊嶋 厚史; 羽場 宏光*; 塚田 和明; 浅井 雅人; 秋山 和彦*; 石井 康雄; 當銘 勇人*; 西中 一朗; 佐藤 哲也; 市川 隆俊; et al.
no journal, ,
本研究では、7.0-8.0M塩酸(HCl)溶液系においてラザホージウム(Rf)のTBP逆相抽出クロマトグラフ挙動を系統的に調べ、同族元素Zr及びHfとの抽出率の順列を明らかにした。原子力機構タンデム加速器施設において、それぞれCm(O,5n)反応並びにGd(O,xn)反応によって合成したRf, 
HfをHe/KClガスジェット法により
線測定装置結合型化学分離装置まで搬送した。捕集した生成物を濃HCl溶液に溶解した後、Rf並びにHfをTBP逆相抽出カラム(内径1.6mm,長さ7.0mm)に吸着させた。その後、7.0-8.0M HCl溶離液を流し、溶出液をTa皿に捕集した。さらに、4.0M HCl溶離液を流してカラムに残ったRfとHfを溶出させ、溶出液を別のTa皿に捕集した。二つのTa皿を強熱して溶出液を蒸発乾固させた後、線をPIPS検出器を用いて測定し、また
線をGe検出器を用いて測定した。その結果、Rfの吸着率はHfのそれと同じかあるいは小さく、またZrの吸着率はRf及びHfのそれよりも明らかに大きいことがわかった。吸着率の順列はZrHf
Rfであることが明らかとなった。
/HFにおける陽イオン交換挙動,2石井 康雄; 當銘 勇人; 豊嶋 厚史; 浅井 雅人; 西中 一朗; 塚田 和明; 永目 諭一郎; 宮下 直*; 森 友隆*; 菅沼 英夫*; et al.
no journal, ,
硝酸/フッ化水素酸混合溶液中における104番元素ラザホージウム(Rf)の化学的性質を、陽イオン交換クロマトグラフによって調べた。陽イオン交換樹脂に対するRfの分配係数のフッ化水素酸濃度及び硝酸濃度依存性を精密に測定し、Rfがフッ化物錯体を形成する強さは同属元素であるZrやHfに比べて著しく弱いことを明らかにした。同様の結果は陰イオン交換樹脂を用いた実験によっても得られており、これらの結果からRfのフッ化物錯形成に関して定量的な議論が可能になった。
豊嶋 厚史; 笠松 良崇; 塚田 和明; 羽場 宏光*; 浅井 雅人; 石井 康雄; 當銘 勇人; 佐藤 哲也; 西中 一朗; 永目 諭一郎; et al.
no journal, ,
Rf四塩化物錯体へのリン化合物の配位を系統的に調べるために、トリオクチルホスフィンオキシド(TOPO)を抽出剤として用い、塩酸(HCl)系における抽出挙動を同族元素Zr, Hfとともに調べた。Rfの抽出率はZr, Hfとほぼ同じように2.0-7.0M HClにおいてHCl濃度の増加とともに増加することがわかった。このHCl濃度は以前行ったTBP抽出系で抽出率の変化が観測されたHCl濃度(7.0-8.0M)よりも低い。リン化合物が四塩化物錯体に配位しやすいほど、低いHCl濃度において金属イオンが抽出される。したがって、Rf, Zr, Hfのいずれの四塩化物錯体に対しても、TBPよりもTOPOの方が配位しやすいと考えられる。
豊嶋 厚史; 笠松 良崇; 塚田 和明; 羽場 宏光*; 浅井 雅人; 石井 康雄; 當銘 勇人; 佐藤 哲也; 西中 一朗; 永目 諭一郎; et al.
no journal, ,
タンデム加速器で合成された104番元素Rfを対象に、塩酸溶液系におけるトリオクチルホスフィンオキシド(TOPO)逆相抽出溶媒抽出実験を行った。その結果、Rfの抽出率は同族元素のZr及びHfと同様に塩酸濃度2Mから7Mにおいて塩酸濃度の増加とともに増加することがわかった。この結果は先に報告したトリブチルリン酸(TBP)抽出において、抽出率の増加が確認された塩酸濃度(7-8M)よりも低く、RfはTBPよりTOPOの方が配位しやすいことが明らかになった。
石井 康雄; 當銘 勇人; 豊嶋 厚史; 浅井 雅人; 西中 一朗; 塚田 和明; 永目 諭一郎; 宮下 直*; 森 友隆*; 菅沼 英夫*; et al.
no journal, ,
ラザホージウム(Rf)の硝酸/フッ化水素酸水溶液中における陽イオン交換樹脂との分配挙動を単一原子的手法により調べた。発表では4価の陽イオンである同属元素Zr, Hf及び擬同族元素Thとの比較を行いながらRfのフッ化物イオンとの錯形成について議論する。
堀口 賢一*; 本澤 昌美*; 野村 価生*; 本島 貴之*; 押野 善之*; 広島 隆司*; 菜花 良平
no journal, ,
幌延深地層研究センターでは、原子力発電の使用済燃料を再処理した際に発生する高レベル放射性廃棄物を安全に処分するための地層処分技術に関する研究開発のうち、国の計画に示された深地層の科学的研究(地層科学研究)や地層処分研究開発等が行われている。この研究開発の一環として、立坑および調査坑道が建設されている。このうち、立坑は西立坑,東立坑,換気立坑の3つの立坑が構築されており、いずれも地上からおよそ350mの深さに達している。これらの立坑は、竣工後から目視による外観調査が定期的に行われており、コンクリート構造物としての健全性が確認されている。しかしながら、直径が4.5mないし6.5mの立坑内部を、地上から深さ350mまで工事用エレベーターを一定間隔で昇下降させながら、点検員がエレベーター内から目視により確認するしかないため、ひび割れの長さや幅をコンクリート表面で直接測定することが困難である。このようなことから、今回、コンクリートのひび割れ画像解析技術を活用した調査を試行した。また、調査結果を3次元画像上に表示することで、視覚的にわかりやすい結果の表示も試みた。
堀口 賢一*; 本澤 昌美*; 野村 価生*; 上村 勇太*; 本島 貴之*; 押野 善之*; 広島 隆司*; 岡部 成行*; 宮良 正彦*; 菜花 良平
no journal, ,
幌延深地層研究センターでは、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発が行われている。この研究開発の一環とし、調査研究のための立坑および調査坑道が建設されている。このうち、立坑は西立坑,東立坑,換気立坑の3つの立坑が構築されており、いずれも地上からおよそ350mの深さに達している。これらの立坑は、竣工後から目視による外観調査が定期的に行われており、コンクリート構造物としての健全性が確認されている。しかしながら、地上から深さ350mまで工事用エレベーターを一定間隔で昇下降させながら、点検員が立坑内部を目視により確認するしかないため、ひび割れの長さや幅をコンクリート表面で直接測定することが困難であった。このようなことから、2020年度にコンクリートのひび割れ画像解析技術を活用した調査を実施し、立坑壁面のひび割れの位置や幅,長さを、非接触で正確に把握できることを確かめている。しかしながら、キブル(荷役用エレベーター)にデジタル一眼レフカメラを設置して撮影する方法では、撮影に時間を要した。今回、撮影方法を改善したことで、高精細な画像を撮影しつつ、撮影作業を効率化することができた。
