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西村 隼杜*; 北條 智彦*; 味戸 沙耶*; 柴山 由樹*; 小山 元道*; 齋藤 寛之*; 城 鮎美*; 安田 良*; 菖蒲 敬久; 秋山 英二*
鉄と鋼, 107(9), p.760 - 768, 2021/09
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Metallurgy & Metallurgical Engineering)本研究では、球頭パンチを用いて張出し加工を施した引張強さ1000MPa級の一般的な焼戻しマルテンサイト鋼をプレス成形部品のモデルサンプルとして採用し、その水素脆化特性を評価した。残留応力分布は、SPring-8のBL14B1の白色X線を用いたエネルギー分散XRDによって求めた。さらにFEMを用いて張出し加工後の試験片の残留応力、および塑性ひずみ分布を解析した。その結果、水素チャージにより張出し試験片の張出し側のFoot部で、面対称に2つのき裂が発生し、半径方向に伝播すること、XRDとFEMにより得られた残留応力分布によると、円周方向の引張応力はFoot部で最大値を示し、この円周方向の最大引張応力が作用した位置はき裂発生位置とよく一致し、応力がき裂発生の要因となっていることなどが示唆された。
西村 隼杜*; 北條 智彦*; 味戸 沙耶*; 柴山 由樹*; 小山 元道*; 齋藤 寛之*; 城 鮎美*; 安田 良*; 菖蒲 敬久; 秋山 英二*
ISIJ International, 61(4), p.1170 - 1178, 2021/04
被引用回数：3 パーセンタイル：25.78(Metallurgy & Metallurgical Engineering)The effects of residual stress on the hydrogen embrittlement behavior of a tempered martensitic steel sheet with 1-GPa-class tensile strength stretch-formed by a hemisphere punch simulating press-formed automotive structural parts were investigated. Cracking on the stretch-formed specimen induced by potentiostatic hydrogen charging was initiated in the foot of the impression of the specimen and propagated to the radial direction both toward the hillside and the plain. The mixture of quasi cleavage and intergranular fractures were observed whole through the fracture surface. Residual stress in the stretch-formed specimens was analyzed by using energy-dispersive X-ray diffraction method utilizing the synchrotron X-ray radiation at SPring-8. In addition, stress and plastic strain distributions in the specimen were analyzed by using Finite Element Method (FEM). These analyses depicted that the high tensile stress in the circumferential direction was in the foot of the impression, corresponding to the direction of the crack growth. The FEM analysis revealed that the high triaxial stress was in the foot suggesting accumulation of hydrogen. It was considered that the preferential crack initiation at the foot was promoted by the high residual stress in the circumferential direction and the hydrogen accumulation due to stress-induced diffusion.
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Zr
Hf
Rf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。
瀬古 典明; 片貝 秋雄; 長谷川 伸; 玉田 正男; 笠井 昇; 武田 隼人*; 須郷 高信; 斎藤 恭一*
Nuclear Technology, 144(2), p.274 - 278, 2003/11
被引用回数：127 パーセンタイル：98.72(Nuclear Science & Technology)海水中に溶存するウランの濃度は3mg/m
であるが、世界全体の海水ウランの総量は45億トンにのぼる。海水中のウランの回収に高い性能を有する高分子捕集材(ウラン捕集材)を用いる吸着法は、従来法に比べ経済的にすぐれる。吸着法ではウラン捕集材は吸着床に充填して使用する。原研は日本沖合7kmの太平洋で、深さ20mの海域で、上面サイズが16m
、高さが16cmの吸着床を浸漬した。吸着床には総重量350kg,52000枚のウラン捕集材で構成される捕集材カセットを充填した。総浸漬期間240日の実海域試験でイエロケーキとして1kgのウランを回収することに成功した。
齋藤 照仁*; 岩田 将幸*; 佐藤 隼人*; 新井 剛*; 永山 勝久*; 鈴木 達也*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
再処理施設から発生する硝酸ナトリウムを含む廃液の固化方法として、鉄リン酸ガラス固化に関する基礎試験を実施した。本報告では、固化体作製時の温度条件,夾雑元素が固化体に与える影響、長時間の浸漬試験による固化体性能評価について報告する。鉄リン酸ガラスを作製するためには、980
C以上の溶融温度で3.0h以上の保持時間が必要である。共雑元素の影響評価試験では、特にCrの影響が大きく、ガラス転移温度の上昇により、溶融温度を1100Cまで上げなければならないことを確認した。鉄リン酸ガラス固化体の浸出特性は、セメント固化体と比較すると極めて良好であり、約1年間の浸漬試験結果では、安定な保持性能を有することを確認した。
新井 剛*; 佐藤 隼人*; 齋藤 照仁*; 岩田 将幸*; 堀口 賢一; 菅谷 篤志
no journal, ,
東海再処理施設由来の低レベル放射性廃液には、廃溶媒処理工程由来のリン酸ナトリウムが多含しているリン酸廃液がある。本研究では、リン酸廃液に含まれるリン酸イオンを固型化材料として活用できる固化方法として鉄リン酸ガラスに着目した。鉄リン酸ガラスは、鉄,リン,酸素で構成されており、廃液成分がマトリックス骨格を形成するため廃棄物を大量に減容することが可能である。さらには、これまでの研究成果から鉄リン酸ガラスは、Naの固定化にも優れた性能を有することが示された。今回は、リン酸廃液に含有する夾雑物元素の混入が鉄リン酸ガラスに及ぼす影響、さらには長期間に及ぶ浸漬試験による骨格元素の浸出挙動について報告する。夾雑元素(Cr, Mg, Si, Zn)添加、1100Cで溶融した試料の結晶構造解析結果では、ピークが観察されなかった。一方980Cで溶融した試料では、結晶ピークが確認された。夾雑物元素を添加したことにより融点が上昇し結晶化が進行したものと考える。また浸漬試験の結果、鉄リン酸ガラスについてFe, P, Naの各元素について全容出に要する期間を推算すると、いずれの元素もおよそ170万年以上であることが示唆された。
千明 倫之*; 椎名 達雄*; 斎藤 隼人*; 眞子 直弘*; 久世 宏明*; 羽生 敏紀; 金山 文彦; 福嶋 峰夫
no journal, ,
放射線計測においては、GM管等の接触式センサの他、ダストサンプリングによる測定方法が存在するが、作業者の安全性や機器そのものの被曝に課題が残る。本研究ではこれまで計測範囲0-50mで水素濃度1%まで検知が可能な水素漏洩検知用小型ラマンライダーを開発してきた。今回、この小型ラマンライダーを改良し、放射線環境下における大気計測にて、放射線の大気への影響を考察した。本研究では、放射線源として9MBqのAm-241線源を、光源として349nmのレーザを使用し、水蒸気ラマン光の400nm及び液体の水ラマン光の396nmを検知した。その結果、放射線の影響により液体の水ラマン光が増加し、水蒸気ラマン光が減少した。液体の水ラマン光の増加率と水蒸気ラマン光の減少率の比はおよそ3倍であり、これは液体の水ラマン及び水蒸気ラマンの散乱断面積の比に等しい。このことより放射線の影響により、水蒸気がイオン化し、水クラスタが生成されたことをライダの測定実験で検証できた。また、生成された水クラスタの半径は0.2
mと算出され、水蒸気(一般に1nm径)と比べ十分に大きいため、妥当な大きさであると考えられる。
椎名 達雄*; 千明 倫之*; 斎藤 隼人*; 眞子 直弘*; 久世 宏明*; 羽生 敏紀; 金山 文彦; 福嶋 峰夫
no journal, ,
A compact Raman lidar has been developed for studying phase changes of water in the atmosphere under the influence of ionization radiation. The Raman lidar is operated at the wavelength of 349 nm and backscattered Raman signals of liquid and vapor phase water are detected at 396 and 400 nm, respectively. Alpha particles emitted from 
Am of 9 MBq ionize air molecules in a scattering chamber, and the resulting ions lead to the formation of liquid water droplets. From the analysis of Raman signal intensities, it has been found that the increase in the liquid water Raman channel is approximately 3 times as much as the decrease in the vapor phase water Raman channel, which is consistent with the theoretical prediction based on the Raman cross-sections. In addition, the radius of the water droplet is estimated to be 0.2 micro m.
椎名 達雄*; 斎藤 隼人*; 眞子 直弘*; 久世 宏明*; 羽生 敏紀; 金山 文彦; 福嶋 峰夫
no journal, ,
福島第一原子力発電所での作業や原子力施設の解体作業において、放射能の遠隔分布計測のニーズはあるが、計測手法はガンマカメラ等に限られ、その使用状況にも制限が多い。本研究では、水素ガス検知用のラマンライダーの発展として、光学的遠隔計測手法を利用し、放射線の影響による大気の電離及びこれによる水相変化をとらえることを考案した。具体的な事象として、放射線分解による大気イオンの上昇に伴って、水蒸気量の減少と水クラスタの生成を予想した。本研究ではこれまでに開発してきた、349nmのレーザを発する水素ガス漏えい検知用小型ラマンライダーに水蒸気ラマン及び水ラマンエコーを計測するためのポートを追加することで、水相計測を行った。各ラマン光の計測は光電子増倍管を介して、ホトンカウンティング法によって行った。
線源であるAm-241を用いた試験の結果、放射線の影響により水ラマンエコーの増加及び水蒸気ラマンエコーの減少が測定された。これらの増減比はそれぞれのラマン散乱断面積とよく合致したことより、放射線の影響により水蒸気がイオン化し水クラスタが生成されたことを、ラマンライダーの測定実験で検証できたと考えられる。
斉藤 拓巳*; 西 柊作*; 佐藤 颯人*; 宮川 和也
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物処分において、地下水中の溶存有機物(DOM)は、放射性核種と錯生成することでその移行挙動を大きく変える。特に表層環境のDOMに対しては、金属イオンとの結合を多様な環境条件下で表すことのできるモデルが提案されている。そうしたモデルを地層処分の安全評価で使用するためには、深部地下環境のDOMと核種の結合反応を評価し、表層環境のDOMと比較することで、両者の類似点や相違点を理解することが必要である。本研究では、DOMの蛍光が金属イオンと結合することで消光されることに着目し、DOMを含む堆積岩系の深部地下水にユーロピウムを添加する消光実験を行い、得られた励起蛍光マトリクスに対して多変量解析法の一つであるParallel Factor Analysis(PARAFAC)を用いて、結合反応に寄与するDOMの蛍光成分を特定した。さらに、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析から得られた高分解能の質量分布から結合反応に寄与するDOMの分子式を特定することで、その物理・化学的性質や起源、ユーロピウムとの反応性を議論した。
斉藤 拓巳*; 西 柊作*; 佐藤 颯人*; 宮川 和也; 天野 由記; 別部 光里*
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物処分において、地下水中の溶存有機物(DOM)は放射性核種と錯生成することでその移行挙動を大きく変える。特に表層環境のDOMに対しては、金属イオンとの結合を多様な環境条件下で表すことのできるモデルが提案されている。そうしたモデルを地層処分の安全評価で使用するためには、深部地下環境のDOMと核種の結合反応を評価し、表層環境のDOMと比較することで、両者の類似点や相違点を理解することが必要である。本研究では、DOMの蛍光が金属イオンと結合することで消光されることに着目し、DOMを含む堆積岩系の深部地下水として幌延深地層研究センター地下施設から得られた地下水にユーロピウムを添加する消光実験を行い、得られた励起蛍光マトリクスに対して多変量解析法の一つであるParallel Factor Analysis(PARAFAC)を用いて、結合反応に寄与するDOMの蛍光成分を特定した。その結果、起源の異なる4つの蛍光性DOMの存在が明らかになり、それぞれ海洋の腐植様物質、2種類の表層環境由来の腐植様物質、トリプトファンの蛍光特性を有するタンパク質に相当することが示唆された。また、海洋の腐植様物質に相当する成分は、特にEu
との反応性が低いことが明らかになった。
佐藤 颯人*; 戸田 賀奈子*; 別部 光里*; 天野 由記; 宮川 和也; 斉藤 拓巳*
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の最終処分として、地層処分が技術的実現性の点から妥当であると考えられている。地層処分の安全評価には、地下環境下での放射性核種の移行速度や地質媒体との反応を知る必要がある。中でも、地下水中に普遍的に存在する溶存有機物(DOM)は、放射性核種と錯体を形成することでその電荷やサイズを変化させ、核種の移動性や岩石表面との相互作用を変化させうる。本発表では、3価アクチニド元素の模擬元素としてEu(III)を用い、蛍光分析で得られるDOMとEu(III)の結合性を高分解能質量分析の結果と関連づけることで、Eu(III)と結合するDOM成分の分子的特徴を評価した。消光実験の結果得られた三次元蛍光分析のPARAFAC解析から4個の蛍光成分が抽出できた。これらの成分の寄与は、地下水の採水場所によって異なり、また、各成分はEu(III)に対して異なる結合性を示すことが確認でき、DOMの分子的特徴によって錯生成挙動が異なることが明らかになった。
