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報告書

燃料製造機器試験室の廃止措置

影山十三男; 出沼昭生; 小泉仁*; 小田倉学*; 萩野谷雅浩*; 井坂信一*; 門脇弘幸*; 小林真悟*; 森元大成*; 加藤芳章*; et al.

JAEA-Technology 2022-033, 130 Pages, 2023/03

JAEA-Technology-2022-033.pdf:9.87MB

燃料製造機器試験室(モックアップ室)は、核燃料製造設備の開発のためのウラン取扱い施設として昭和47年(1972年)に建設されたが、耐震性に脆弱であり、経年劣化が進んでいた。また、本施設では当初の目的を達成し、新規の開発計画が無い。これより、内装設備の解体撤去を平成31年(2019年)3月より開始し、汚染検査を行い、令和4年(2022年)3月29日に管理区域の解除をした。本作業における人工数は、総6,549人工(保安立会者を含まない)であり、解体撤去作業により発生した一般廃棄物量は31,300kg、放射性廃棄物量は可燃性廃棄物3,734kg(ドラム缶103本)、難燃性廃棄物4,393kg(ドラム缶61本)、不燃性廃棄物37,790kg(ドラム缶124本、コンテナ19基)であった。本報告書では、燃料製造機器試験室の内装設備の解体撤去、発生した廃棄物及び管理区域解除の手順について報告する。

論文

Comparison of boronized wall in LHD and JT-60U

芦川直子*; 木津要; 柳生純一; 中畑俊彦*; 信太祐二; 西村清彦*; 吉河朗*; 石本祐樹*; 大矢恭久*; 奥野健二*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 363-365, p.1352 - 1357, 2007/06

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2007.01.271

被引用回数：10 パーセンタイル：58.16(Materials Science, Multidisciplinary)

LHD真空容器内で主放電6081ショット,ボロニゼイション3回に曝された。ステンレス(SS316)サンプル、及び同様にJT-60U真空容器ポート内で主放電1896ショット,ボロニゼイション2回に曝された。SS316サンプル表面の元素分布状態をX線光電子分光装置(XPS)を用いて分析し、LHDとJT-60Uの結果を比較した。(1)LHDでは最表面において炭素が20%,酸素が45%であり、それ以降基板界面に至るまで80%のボロン膜が保持されている。JT-60Uでは最表面において炭素が60%であり、その後55%程度のボロン膜が保持されている。このようにLHDと比較するとJT-60Uでは壁材による堆積層が顕著である。(2)JT-60Uでのボロン膜上の堆積層はトーラス方向に非均一であり、C1s及びO1sのXPSスペクトルピークシフトの結果においても場所により異なる傾向を示す。これはトーラス方向の酸素捕捉能力が非均一であることを示唆している。(3)ボロン膜厚は、LHDではグロー電極の位置に依存するが、JT-60Uではそのような傾向は見受けられなかった。理由の一つとして炭素による堆積層がトーラス方向に非均一であることが考えられる。(4)ボロン膜の厚みは実験サイクル中十分に保持されているため、ボロン化壁による酸素軽減効果はおもにボロン膜の最表面の特性に起因すると考えられる。

論文

Silicon isotope separation utilizing infrared multiphoton dissociation of Si $_{2}$ F $_{6}$ irradiated with two-frequency CO $_{2}$ laser lights

横山淳; 大場弘則; 橋本雅史; 勝又啓一; 赤木浩; 石井武*; 大家暁雄*; 荒井重義*

Applied Physics B, 79(7), p.883 - 889, 2004/11

https://doi.org/10.1007/s00340-004-1642-z

被引用回数：9 パーセンタイル：42.05(Optics)

シリコン同位体分離を2振動数CO $_{2}$ レーザー光照射によるSi $_{2}$ F $_{6}$ の赤外多光子解離を利用して行った。2振動数光照射により高い分離係数を維持したまま分離効率を向上させることができた。例えば、966.23cm $^{-1}$ (0.089J/cm $^{2}$ )と954.55cm $^{-1}$ (0.92J/cm $^{2}$ )の光を100パルス同時に照射し、Si $_{2}$ F $_{6}$ を40%分解させることで $^{28}$ Si同位体純度99.4%のSi $_{2}$ F $_{6}$ が得られた。一方、954.55cm $^{-1}$ の光(0.92J/cm $^{2}$ )のみでは同位体純度99.0%のSi $_{2}$ F $_{6}$ を得るのに1000パルスの照射が必要であった。 $^{29}$ Siと $^{30}$ Siの1パルス照射あたりの分離係数は、Si $_{2}$ F $_{6}$ 圧の増加に伴って増大した。この圧力効果の原因について周囲の気体との衝突による回転及び振動緩和の観点から議論した。

論文

High enrichment of $^{28}$ Si by infrared multiple photon decomposition of Si $_{2}$ F $_{6}$

横山淳; 大場弘則; 柴田猛順; 河西俊一*; 杉本俊一*; 石井武*; 大家暁雄*; 宮本佳樹*; 磯村昌平*; 荒井重義*

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(4), p.457 - 462, 2002/04

https://doi.org/10.3327/jnst.39.457

被引用回数：2 パーセンタイル：17.03(Nuclear Science & Technology)

六フッ化ニケイ素(Si $_{2}$ F $_{6}$ )の赤外多光子解離を用いたシリコン同位体分離により高濃縮 $^{28}$ Siを得た。TEA炭酸ガスレーザーの10P(8)発振線(954.55cm $^{-1}$ )の光をセルにつめたSi $_{2}$ F $_{6}$ にフルエンス1.0J/cm $^{2}$ で照射した。その結果、 $^{29}$ Siと $^{30}$ Siは、生成物であるSiF $_{4}$ と白色の粉に濃縮し、 $^{28}$ Siは分解しないで残ったSi $_{2}$ F $_{6}$ に濃縮した。99.9%濃縮の $^{28}$ Siは、Si $_{2}$ F $_{6}$ を50%分解することにより得られた。また、Si $_{2}$ F $_{6}$ を連続的に流し、レーザー照射を行うことで、99.7%濃縮の $^{28}$ Siを2.5g/hの生成速度で連続的に生成することが出来た。

報告書

廃棄体放射能濃度測定技術に関する調査報告書

浦山勝己*; 遠藤保美*; 木野健一郎*; 大家暁雄*

JNC TJ8420 2000-006, 68 Pages, 2000/03

JNC-TJ8420-2000-006.pdf:1.94MB

原子力施設の運転に伴って発生する放射性廃棄物の処理・処分あるいは再利用の検討が進む中で、放射性廃棄物中の低い放射能濃度を測定する技術が重要になってきている。本報告は放射性廃棄物中の放射能濃度の測定技術の現状について概括的に調査し、整理したものである。国内外の処分廃棄体の濃度基準や無拘束再利用の基準を調査することにより、廃棄物中の放射能濃度の測定目標範囲を把握した。放射能濃度の測定技術については、放射化学分析法と非破壊測定法に分けて実施中あるいは開発中の手法を調査し、各手法の特徴を明らかにした。調査した放射能濃度測定技術を各種の廃棄体に適用する場合の測定の可能性および課題について検討した。

報告書

JRR-2の第1次燃料と出力上昇

JRR-2管理課; 神原豊三; 荘田勝彦; 平田穣; 庄司務; 小早川透; 両角実; 上林有一郎; 蔀肇; 小金澤卓; et al.

JAERI 1027, 57 Pages, 1962/09

JAERI-1027.pdf:4.76MB

1961年3月に行われたJRR-2の第1次出力上昇試験全般にわたって記してある。まず第1章に出力上昇の問題となった第1次燃料について、燃料要素の仕様・検査及び問題点と安全性についての検討をした結果を述べてある。この検討に従い、万一燃料被覆破損が生じた場合、でき得る限り早期に発見し、処置を容易にするために破損燃料検出装置を追加設置した。この破損燃料検出装置の検出の方法,装置の内容について第2章に記してある。最後に第3章に実施した第1次出力上昇試験の経過について述べてある。

報告書

JRR-2の臨界実験と特性測定

JRR-2臨界実験グループ; 神原豊三; 荘田勝彦; 平田穣; 庄司務; 小早川透; 両角実; 上林有一郎; 蔀肇; 小金澤卓; et al.

JAERI 1025, 62 Pages, 1962/03

JAERI-1025.pdf:4.6MB

第2号研究用原子炉JRR-2は、20%濃縮ウランのMTR型燃料を用いた重水減速・冷却の熱中性子研究炉である。この炉の最大熱出力は10MW,平均熱中性子束密度は110 $^{14}$ n/cm $^{2}$ secである。この論文は昭和35年10月1日、臨界に到達し、翌36年1月末まで実施した各種の特性試験についての報告書である。内容はJRR-2の臨界試験,制御棒の校正,重水上部反射体効果,燃料要素の反応度効果,温度係数等の特性試験,熱中性子束分布の測定と出力の校正について述べてある。これらの実験は、JRR-2管理課並びに技術研究室より特別に編成されたJRR-2臨界実験グループによって実施されたものである。

口頭

ボロン化膜に及ぼすLHDグロー放電洗浄の影響

柳生純一; 木津要; 石本祐樹*; 芦川直子*; 西村清彦*; 吉河朗*; 宮直之; 奥野健二*; 相良明男*; 大矢恭久*

no journal, ,

本研究は、次期核融合試験装置の壁材料・壁温度において有効な表面処理法の基礎データを取得することを目的としている。その一環として、ボロナイゼーションを行った実機の第一壁に対するグロー放電洗浄の影響を評価するため、グロー放電洗浄前後におけるボロン化膜の膜厚変化と軽水素蓄積の変化を調査した。静岡大学のボロン化装置を用いて作製したボロン化膜試料をLHDに取付け、その後、He-GDCに6時間と12時間晒した試料をSIMSで分析したところ、12時間照射した場合にのみボロン化膜は24nm損耗することを確認した。これに対し、Ar-GDCに6.5時間と13時間晒したボロン化膜試料は、6.5時間の照射で平均150nm,13時間では平均190nmのボロン化膜が損耗した。Ar-GDCを13時間行うことでLHDのボロナイゼーションで生成する膜厚とほぼ同程度の厚さが損耗してしまうことは、装置の運用上極めて重要な知見である。また、軽水素の蓄積変化については、ガス種に関係なく、GDCに晒すことによってすべてのボロン化膜試料で最表面のみ水素が増加し、膜中においては顕著な変化が見られなかった。なお、最表面の水素挙動は、GDCによって周囲の壁材料から叩き出された軽水素が不純物である鉄と結合して再堆積したものと考えられる。

口頭

LHDとJT-60Uにおけるボロン化壁の比較と運用方法の最適化

芦川直子*; 西村清彦*; 増崎貴*; 相良明男*; 大藪修義*; 木津要; 柳生純一; 信太祐二; 石本祐樹*; 宮直之; et al.

no journal, ,

LHD及びJT-60U真空容器内部に設置した照射サンプルをX線光電子分光装置(XPS)を用いて分析比較した。測定には、LHDで主放電6081ショット,ボロニゼイション3回に曝されたステンレス(SS316)サンプルを、また同様にJT-60Uポート内で主放電1896ショット,ボロニゼイション2回に曝された SS316サンプルを使用した。(1)LHDでは最表面において炭素が20%,酸素が45%であり、それ以降基板界面に至るまで80%のボロン膜が保持されている。JT-60Uでは最表面において炭素が60%であり、その後55%程度のボロン膜が保持されている。このようにLHDと比較すると、JT-60Uでは壁材による堆積層が顕著である。(2)JT-60Uでのボロン膜上の堆積層はトーラス方向に非均一であり、C1s及びO1sのXPSスペクトルピークシフトの結果においても場所により異なる傾向を示す。これはトーラス方向の酸素捕捉能力が非均一であることを示唆している。(3)ボロン膜厚は、LHDではグロー電極の位置に依存するが、JT-60Uではそのような傾向は見受けられなかった。理由の一つとして炭素堆積層がトーラス方向に非均一であることが支配的となっていると考えられる。(4)ボロン膜の厚みは実験サイクル中十分に保持されているため、ボロン化壁による酸素軽減効果はおもにボロン膜の最表面の特性に起因すると考えられる。

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