低減容処理灰化樹脂の均質・均一固化体製作技術調査

大谷 洋史; 水井 宏之; 東浦 則和; 坂東 文夫*; 遠藤 伸之*; 山岸 隆一郎*; 久米 恭*

平成25年度公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター研究年報,16, P. 66, 2014/10

若狭湾エネルギー研究センターは、「ふげん」の受託研究として、イオン交換樹脂を減容安定化処理した後の残渣を用いたセメント混練固化に関する手法の調査及び試験を行い、以下の結果を得た。(1)粉砕による脱気処理を低減容処理灰化樹脂に施した上でセメント混練を行い、膨張の発生が無いことを確認するとともに、セメント混練固化体について各種試験を行い、均質・均一なセメント固化体が得られること及び強度条件も満足することを確認した。(2)脱気処理した低減容処理灰化樹脂を用いたセメント混練物に、化学混和剤(減水剤)を添加することで、流動性が25%以上増すことを確認した。(3)化学混和剤を添加したセメント混練固化体について各種試験を行い、均質・均一なセメント固化体が得られ、強度条件も満足することを確認した。(4)低減容処理灰化樹脂及びセメント混練固化体からの溶出試験を行い、各々、脱気処理及び化学混和剤添加による影響はないこと、セメント混練固化することによって溶出が抑制されることを確認した。以上の結果から、低減容処理灰化樹脂に対して粉砕による脱気処理及び化学混和剤の適用したセメント混練固化体は、廃棄体の技術要件を満たす見通しが得られた。

減容安定化処理したイオン交換樹脂の均質・均一固化体製作技術調査

大谷 洋史; 坂東 文夫*; 遠藤 伸之*

平成24年度公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター研究年報,15, P. 89, 2013/10

若狭湾エネルギー研究センターは、「ふげん」の受託研究として、イオン交換樹脂を減容安定化処理した後の残渣を用いたセメント混練固化に関する手法の調査及び試験を行い、以下の結果を得た。(1)減容安定化処理中の排気ガス及び処理後の模擬灰化樹脂のダイオキシン濃度を測定し、排出及び処理の基準値を満足することを確認した。(2)事前に浸漬等の前処理をしない模擬灰化樹脂のセメント混練固化試験を実施し、著しい膨張が発生することを確認し、必要な強度条件も満足しないことを再確認した。(3)灰化樹脂の脱気方法を調査・検討し、真空減圧脱気と粉砕による脱気の効果を評価し、粉砕による脱気方法が適当な処理方法であることを確認した。(4)粉砕による脱気方法を施した模擬灰化樹脂のセメント混練固化試験を実施し、均質・均一なセメント混練固化体が得られ、強度条件も満足することを確認した。(5)以上の試験結果及び検討結果から、灰化樹脂に粉砕による脱気処理を施し、セメント混練固化することで、廃棄体の技術要件を満たすセメント混練固化体を得られることを確認し、実機への適応が可能なことの見通しを得た。

第24回ふげん廃止措置技術専門委員会資料集

大谷 洋史; 松嶌 聡; 毛利 直人; 忽那 秀樹; 東浦 則和

JAEA-Review 2011-041, 55 Pages, 2012/01

JAEA-Review-2011-041.pdf:6.08MB

原子力機構は、新型転換炉ふげん発電所の新型転換炉原型炉施設の廃止措置計画を平成18年11月7日に認可申請(平成19年12月28日一部補正)し、平成20年2月12日に認可を受けた。これに伴い、新型転換炉ふげん発電所を原子炉廃止措置研究開発センター(以下「ふげん」という。)に改組し、施設の解体撤去作業に着手するとともに、自らの廃止措置に関する技術の開発及びこれに必要な研究(以下「廃止措置技術開発」という。)を実施している。この廃止措置技術開発を計画・実施するにあたり、「ふげん」を国内外に開かれた技術開発の場及び福井県が目指すエネルギー研究開発拠点化計画における研究開発拠点として十分に活用するとともに、当該技術開発で得られる成果を有効に活用することを目的として、原子力機構内外の有識者で構成される「ふげん廃止措置技術専門委員会」を設置している。本稿は、平成23年9月1日に開催した第24回ふげん廃止措置技術専門委員会において報告した資料「廃止措置の状況」,「重水系機器を用いた放射性腐食生成物(CP)除染試験」,「レーザ気中切断における粉じん挙動試験」,「クリアランス制度運用に向けた準備状況」について、まとめたものである。

Giant enhancement of spin accumulation and long-distance spin precession in metallic lateral spin valves

福間 康裕*; Le, W.*; 井土 宏*; 高橋 三郎; 前川 禎通; 大谷 義近*

Nature Materials, 10(7), p.527 - 531, 2011/07

https://doi.org/10.1038/nmat3046

The non-local spin injection in lateral spin valves is strongly expected to be an effective method to generate a pure spin current for potential spintronic application. However, the spin-valve voltage, which determines the magnitude of the spin current flowing into an additional ferromagnetic wire, is typically of the order of 1V. Here we show that lateral spin valves with low-resistivity NiFe/MgO/Ag junctions enable efficient spin injection with high applied current density, which leads to the spin-valve voltage increasing 100-fold. Hanle effect measurements demonstrate a long-distance collective 2 spin precession along a 6-m-long Ag wire. These results suggest a route to faster and manipulable spin transport for the development of pure spin-current-based memory, logic and sensing devices.

XMCD spectroscopy on valence fluctuating and heavy fermion compounds in very high magnetic fields up to 40 T

松田 康弘*; Her, J. L.*; 稲見 俊哉; 大和田 謙二; Ouyang, Z. W.*; 岡田 郷子*; 野尻 浩之*; 光田 暁弘*; 和田 裕文*; 吉村 一良*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 190, p.012019_1 - 012019_6, 2009/11

https://doi.org/10.1088/1742-6596/190/1/012019

-edge X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) and X-ray absorption spectra (XAS) in several rare-earth elements have been studied in pulsed high magnetic fields up to 40 T. XMCD spectrum of Eu in EuNi(SiGe) shows a characteristic two peak structure, reflecting the valence fluctuation. However, in YbInCu, it is found that the XMCD spectrum of Yb shows only a single peak. In contrast to XMCD, two absorption bands in XAS are observed in both compounds. The intensity ratio between the two absorption bands changes significantly with increasing magnetic field in these materials, suggesting the field-induced valence change. The high magnetic field XMCD and XAS measurements have also been conducted in an antiferromagnetic heavy fermion compound CeRhSi. The Ce valence is found to be nearly trivalent and insensitive to magnetic field. The XMCD at Ce -edge increases rapidly around 26 T corresponding to the metamagnetic transition.

Location of deuterium atoms in BaZrInO by neutron powder diffraction

長崎 正雅*; 伊藤 剛*; 吉野 正人*; 岩崎 航太*; 塩谷 真也*; 深澤 裕; 井川 直樹; 石井 慶信*

Journal of Nuclear Science and Technology, 45(Suppl.6), p.122 - 127, 2008/09

https://doi.org/10.1080/00223131.2008.10875992

燃料電池用固体電解質としての利用が期待されるプロトン伝導性物質BaZrInOについて、プロトンが占める結晶位置を特定するため10Kの低温にて粉末中性子回折実験を行い、リートベルト解析及び最大エントロピー法解析を行った。試料は固相反応によって作製し、重水を含水させることで物質中にプロトンを導入した。本物質は空間群が-の立方晶プロベスカイト型構造であること,重水含前後の核密度分布図の変化からプロトン位置は12サイト近傍に存在することが明らかになった。

An Experimental validation of the guideline for inelastic design analysis through structural model tests

渡辺 大剛*; 中馬 康晴*; 大谷 知未*; 柴本 宏*; 井上 和彦*; 笠原 直人

Nuclear Engineering and Design, 238(2), p.389 - 398, 2008/02

https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2006.09.021

原子炉容器のナトリウム液面近傍では、炉容器軸方向に生じる温度勾配によって、熱応力が発生する。また、炉の起動時や停止時にナトリウムの液位が変動した場合、上記熱応力の繰返しが生じ、このような条件下でのラチェット挙動やクリープ疲労強度の明確化が高温構造設計上の重要課題となっている。この課題に取り組むため、ナトリウム液面近傍の負荷条件を模擬できる「液面近傍モデル試験装置」を作成し、構造物の熱ラチェット変形試験を行った。熱ラチェット挙動を明らかにするとともに、試験結果との比較により非弾性解析法の適用性を確認することができた。

球形管板の非弾性応力ひずみ挙動と推定法

猪狩 敏秀*; 高尾 伸行*; 大谷 知未*; 柴本 宏; 笠原 直人

日本機械学会2006年度年次大会講演論文集, Vol.1, p.957 - 958, 2006/09

高速増殖原型炉の蒸気発生器管板は平板形状であったのに対して、実用炉には球形管板の採用が計画されている。球形管板の場合、構造解析上は3次元形状として扱う必要があり、原子力構造として現実的な設計手法が確立していないという課題がある。そこで、既存のASME Boiler and Pressure Vessel Code Sec.3 A-8000(1)の平板管板構造設計手法に関する知見を踏まえて、球形管板の構造設計手法を開発することを目的として本検討を行った。検討の結果、下記を明らかにした。(1)HCM12A(12Cr鋼)製球形管板の等価中実体の巨視的な弾塑性/クリープ挙動は、平管板に対する著者らの推定法を改良することで推定可能である。(2)球形管板の弾塑性ひずみ集中係数には角度依存性があり、鋭角になるほど大きい。(3)球形管板の部分孔空きモデルは、全体孔空きモデルと対応する非弾性挙動が得られ、その有効性が確認できた。(4)球形管板の孔無しセクタモデルは、孔縁部の応力推定法と組合せることで、全体孔空きモデルと対応する弾性挙動が得られ、簡易モデルとして有効である。

Measurement of thermal ratcheting strain on the structures by the laser speckle method

渡辺 大剛*; 中馬 康晴*; 大谷 知未*; 柴本 宏; 井上 和彦*; 笠原 直人

Proceedings of 2006 ASME Pressure Vessels and Piping Division Conference (PVP 2006)/International Council on Pressure Vessel Technology (ICPVT-11) (CD-ROM), 7 Pages, 2006/00

繰返し熱荷重を受ける高速炉の高温機器において、熱ラチェットによる破損防止は重要課題である。ラチェット挙動を明らかにするため、構造モデル試験が計画された。熱ラチェット現象を理解するうえでひずみ測定は重要であるが、高温下では従来のひずみゲージによる測定は困難である。このため、2つのレーザービームを用いたレーザースペックル法が構造物モデルのひずみを測定するために開発された。このシステムは原子炉の実際の運転状態を模擬した熱ラチェット試験に適用された。単軸試験結果との比較を通じ、レーザースペックル法が確証された。構造物モデル試験の測定データは、高速炉機器のひずみ予測法を記載している非弾性設計解析に関するガイドラインを検証するために用いられた。

R&D status of superconducting proton linear accelerator for ADS at JAERI

大内 伸夫; 赤岡 伸雄*; 浅野 博之*; 千代 悦司; 長谷川 和男; 竹田 修; 吉川 博; 松岡 雅則*; 大谷 利宏*; 加古 永治*; et al.

Proceedings of 11th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-11) (CD-ROM), 6 Pages, 2003/04

加速器駆動核変換システム(ADS)ではエネルギー約1GeV,ビームパワー数十MWの大強度陽子ビームが要求される。超伝導陽子線型加速器は大強度陽子ビームを発生させる最も有望なオプションである。原研では、超伝導陽子線型加速器のR&Dを1995年にKEKと共同で開始した。R&Dの第1ステップとして、単セル及び5セルの(ビームの速度と光速の比)=0.5, 0.6, 0.9の空洞の試作を行った。試験の結果は良好であり、大強度陽子加速器に適用可能であることが示された。次のステップとして、クライオモジュール内での空洞性能を実証するために、クライオモジュール試作器を製作し、予備試験において設計電場強度を実現した。大強度陽子加速器計画(J-PARC)では、エネルギー領域400600MeVにおいて超伝導陽子線型加速器を計画しており、そのシステム設計を実施した。