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論文

Demonstration of laser processing technique combined with water jet technique for retrieval of fuel debris at Fukushima Daiichi Nuclear Power Station

羽成 敏秀; 武部 俊彦*; 山田 知典; 大道 博行; 石塚 一平*; 大森 信哉*; 黒澤 孝一*; 佐々木 豪*; 中田 正宏*; 酒井 英明*

Proceedings of 2017 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2017) (CD-ROM), 3 Pages, 2017/04

福島第一原子力発電所の廃止措置の中で、遠隔操作による原子炉格納容器内の燃料デブリの取出しプロセスは重要な課題の1つである。このプロセスにおいて、放射性物質の拡散を抑制することは重要な考慮すべき点の1つである。さらに、このプロセスに適用する技術は、妥当な加工効率を維持することが要求される。そこで、我々は燃料デブリの取出し技術として、レーザー光と水噴流を組み合わせた技術を用いることを提案する。繰り返し断続噴射する水噴流を組み合わせたレーザー加工技術は、効率的な加工を行える可能性を示している。この実験結果をもとに、福島第一原子力発電所での適用に向けた技術開発を進めていく。

論文

Soft phonon mode coupled with antiferromagnetic order in incipient-ferroelectric Mott insulators Sr$$_{1-x}$$Ba$$_x$$MnO$$_3$$

酒井 英明*; 藤岡 淳*; 福田 竜生; Bahramy, M. S.*; 奥山 大輔*; 有田 亮太郎*; 有馬 孝尚*; Baron, A. Q. R.*; 田口 康二郎*; 十倉 好紀*

Physical Review B, 86(10), p.104407_1 - 104407_11, 2012/09

 被引用回数:17 パーセンタイル:30.41(Materials Science, Multidisciplinary)

Infrared optical and inelastic X-ray scattering spectra have been systematically investigated in combination with first-principles calculations for paraelectric and antiferromagnetic perovskite Sr$$_{1-x}$$Ba$$_x$$MnO$$_3$$ single crystals, which are close to a ferroelectric transition arising from off-center displacement of magnetic Mn$$^{4+}$$ ions. One optical phonon rapidly softens toward zero frequency at room temperature with increasing $$x$$. This soft-mode behavior is also reproduced by the first-principles calculations, from which we have predicted the vibration mode of all the optical phonons. Below the antiferromagnetic-transition temperature, the soft mode hardens with decreasing temperature and then resoftens toward the lowest temperature.

論文

Emergent phenomena in perovskite-type manganites

田口 康二郎*; 酒井 英明*; 奥山 大輔*; 石渡 晋太郎*; 藤岡 淳*; 福田 竜生; 橋爪 大輔*; 賀川 史敬*; 高橋 陽太郎*; 島野 亮*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 407(11), p.1685 - 1688, 2012/06

 被引用回数:3 パーセンタイル:79.94(Physics, Condensed Matter)

Perovskite-type manganites exhibit various interesting phenomena arising from complex interplay among spin, charge, orbital, and lattice degrees of freedom. As the respective examples, perovskite-type YMnO$$_3$$ and Sr$$_{1-x}$$Ba$$_x$$MnO$$_3$$ are discussed. In the YMnO$$_3$$, the ferroelectric lattice distortion associated with the $$E$$-type spin order is observed for the first time. Displacement-type ferroelectricity with off-center magnetic ions is discovered for Sr$$_{0.5}$$Ba$$_{0.5}$$MnO$$_3$$, which shows both large polarization value and strong coupling between ferroelectricity and magnetism.

論文

Neutron scattering studies of the spin-5/2 antiferromagnetic linear trimer substance SrMn$$_3$$P$$_4$$O$$_{14}$$

長谷 正司*; D$"o$nni, A.*; 小澤 清*; 北澤 英明*; 酒井 治*; Pomjakushin, V. Y.*; Keller, L.*; 金子 耕士; 目時 直人; 加倉井 和久; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 340, p.012066_1 - 012066_7, 2012/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:48.68

スピン5/2反強磁性Mn量子トリマーの[0, $$k_y$$, 0]インコメンシュレート構造($$k_y$$=0.316-0.331)を中性子粉末回折により明らかにし、$$T_{rm N2}=1.75(5)$$Kにおいて波数が急激に替わることから磁気秩序層が二つ存在することを明らかにした。非弾性散乱実験によって観察された分散を示さない励起(0.46, 0.68, and 1.02meV)が、この系の磁気励起が反強磁性量子トリマーモデルで説明できることを明らかにした。解析によって、量子トリマー形成に重要な最近接相互作用$$J$$$$_1$$=0.29meVが半強磁性的であることを明らかにした。

論文

Improvement of gas entrainment prediction method; Introduction of surface tension effect

伊藤 啓; 堺 公明; 江口 譲*; 文字 秀明*; 大島 宏之; 内堀 昭寛; Xu, Y.*

Journal of Nuclear Science and Technology, 47(9), p.771 - 778, 2010/09

ナトリウム冷却大型炉(JSFR)の設計成立性を判断するため、ガス巻込み発生予測手法の開発を行っている。本論文では、ガスコア長さの評価精度向上のため、重力,遠心力及び表面張力の力学的釣合い式に基づいて表面張力効果の導入を行った結果について述べる。高精度化した手法の検証として単純体系における実験を対象とした評価を行った結果、表面張力効果によってガスコア長さが減少し、実験結果とよく一致した。また、温度や界面活性剤濃度を変化させた実験結果についても、高精度手法を用いることで再現できることを明らかにした。

論文

Field-induced incommensurate-to-commensurate transition in the triangular lattice antiferromagnet GdPd$$_2$$Al$$_3$$

稲見 俊哉; 寺田 典樹*; 北澤 英明*; 酒井 治*

Journal of Physics; Conference Series, 200, p.032022_1 - 032022_4, 2010/02

 パーセンタイル:100

We have carried out resonant magnetic X-ray diffraction experiments under magnetic fields up to 0.15 T at 4 K on the stacked triangular lattice antiferromagnet GdPd$$_2$$Al$$_3$$, which exhibits a helical magnetic structure of extremely long incommensurate modulation below $$T_{rm N2}$$ (= 13.3 K). A helical-to-fan transition is expected when a magnetic field is applied in the spin plane, while we observed a first-order incommensurate-to-commensurate transition around 0.04 T. This result indicates that the free energy has a double-well structure around the K-point.

論文

Effect of experimental conditions on gas core length and downward velocity of free surface vortex in cylindrical vessel

文字 秀明*; 篠崎 達也*; 上出 英樹; 堺 公明

Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 132(1), p.012901_1 - 012901_8, 2010/01

 被引用回数:7 パーセンタイル:50.1(Engineering, Mechanical)

円筒体系での自由表面渦の特性について研究を行った。渦の重要な特性の一つはガスコア長さであり、ガス巻込み現象の評価における重要なパラメータとなっている。しかし、この長さは実験条件により容易に変化する特性を有する。本実験では、水温,液位,表面張力がガスコア長さに与える影響を把握した。流速分布をPIVにより測定し、下降流速の勾配についても評価した。ガス巻込み評価に用いられる渦モデルであるBurgersモデルは高液位,高流速条件で実験とよく一致することがわかった。

論文

Resonant magnetic X-ray diffraction study on the triangular lattice antiferromagnet GdPd$$_2$$Al$$_3$$

稲見 俊哉; 寺田 典樹*; 北澤 英明*; 酒井 治*

Journal of the Physical Society of Japan, 78(8), p.084713_1 - 084713_5, 2009/08

 被引用回数:7 パーセンタイル:48.76(Physics, Multidisciplinary)

Resonant magnetic X-ray diffraction experiments were carried out on the stacked triangular lattice antiferromagnet GdPd$$_2$$Al$$_3$$. The experiments revealed an expected initial collinear $$c$$-axis order at $$T_{rm N1}$$ followed by an additional in-plane order at $$T_{rm N2}$$, while at the same time we found that the ground state is a helically ordered state of a very long incommensurate period of approximately 700 ${AA}$. The distribution of K-domains was highly anisotropic, and the domain with the modulation vector normal to the surface of the crystal was ascendant. Low-field magnetization is discussed on the basis of the observed incommensurate magnetic structure.

論文

Proposal of design criteria for gas entrainment from vortex dimples based on a computational fluid dynamics method

堺 公明; 江口 譲*; 文字 秀明*; 伊藤 啓; 大島 宏之

Heat Transfer Engineering, 29(8), p.731 - 739, 2008/08

 被引用回数:23 パーセンタイル:21.49(Thermodynamics)

本論文では、くぼみ渦によって引き起こされる二種類のガス巻込み現象に関して数値解析手法を用いた評価を行い、高速炉自由液面からのガス巻込み現象に対する設計基準の提案を行う。一つ目のガス巻込み現象は、ガスコアが直接流出口まで伸長するものであり、一度に多くのガスが巻込まれる。二つ目はガスコア先端からの連続した気泡離脱である。自由液面渦に関する基礎実験体系を対象とした数値解析によって局所的な数値解析的無次元数を定義し、設計におけるガスコア防止基準値として用いた。その結果、数値解析的無次元数はガスコア防止設計の基準値として有用であることが明らかになった。

報告書

「数値解析による自由液面からのガス巻込み評価指針」の解説, 解説B(協力研究)

大島 宏之; 堺 公明; 上出 英樹; 木村 暢之; 江連 俊樹; 内堀 昭寛; 伊藤 啓; 功刀 資彰*; 岡本 孝司*; 田中 伸厚*; et al.

JAEA-Research 2008-049, 44 Pages, 2008/06

JAEA-Research-2008-049.pdf:42.3MB

日本原子力研究開発機構は、高速増殖炉サイクル実用化戦略調査研究の一環として、ナトリウム冷却高速炉の概念検討を進めている。実用化のためのプラントシステム概念は、経済性向上のために出力に比してコンパクトな炉容器を指向している。そのため、既存の概念と比較して炉容器内の流速が相対的に大きくなり、自由液面からのカバーガスの巻込みについてより精度の高い設計評価を行うことが重要となっている。そこで、大学,研究所,電力,メーカの専門家で構成するワーキンググループを設置し、ガス巻込み現象について設計で参照すべき数値解析に基づく指針案の検討を行い、得られた知見をもとに、「数値解析による自由液面からのガス巻込み評価指針」(第1次案)を策定した。本件は、指針の解説として、ワーキンググループにおいて実施した研究に関して紹介するものである。

論文

Effect of experimental conditions on gas core length and downward velocity of free surface vortex in cylindrical vessel

文字 秀明*; 篠崎 達也*; 上出 英樹; 堺 公明

Proceedings of 16th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-16) (CD-ROM), 9 Pages, 2008/05

円筒体系での自由表面渦の特性について研究を行った。渦の重要な特性の一つはガスコア長さであり、ガス巻込み現象の評価における重要なパラメータとなっている。しかし、この長さは実験条件により容易に変化する特性を有する。本実験では、水温,液位,表面張力がガスコア長さに与える影響を把握した。流速分布をPIVにより測定し、下降流速の勾配についても評価した。ガス巻込み評価に用いられる渦モデルであるBurgersモデルは高液位,高流速条件で実験とよく一致することがわかった。

論文

The H-Invitational Database (H-InvDB); A Comprehensive annotation resource for human genes and transcripts

山崎 千里*; 村上 勝彦*; 藤井 康之*; 佐藤 慶治*; 原田 えりみ*; 武田 淳一*; 谷家 貴之*; 坂手 龍一*; 喜久川 真吾*; 嶋田 誠*; et al.

Nucleic Acids Research, 36(Database), p.D793 - D799, 2008/01

 被引用回数:50 パーセンタイル:21.34(Biochemistry & Molecular Biology)

ヒトゲノム解析のために、転写産物データベースを構築した。34057個のタンパク質コード領域と、642個のタンパク質をコードしていないRNAを見いだすことができた。

論文

Proposal of design criteria for gas entrainment from vortex dimples based on a computational fluid dynamics method

堺 公明; 江口 譲*; 文字 秀明*; 岩崎 隆*; 伊藤 啓; 大島 宏之

Proceedings of 5th Korea-Japan Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety (NTHAS-5), p.406 - 413, 2006/11

高速炉内の自由液面においてくぼみ渦が誘起する2種類のガス巻込み現象に関して、数値解析(CFD)手法を用いたガス巻込み防止設計基準の検討を実施した。1種類目のガス巻込み現象は、ガスコアが出口配管まで伸長されることによって発生し、比較的大量のガスが系統内に吸込まれる。もう1つは、ガスコア先端から継続的に気泡が離脱することによって発生する。自由液面のくぼみ渦に関する基礎試験を対象としたCFD結果に基づき、ガス巻込み防止設計基準を判定するための値として、局所的なCFD無次元数を定義した。その結果、CFD無次元数は、設計においてガス巻込み発生の有無を評価するために有用であることが明らかになった。

論文

Study on the gas entrainment design method by CFD data on steady cylindrical systems for a sodium-cooled reactor

堺 公明; 文字 秀明*; 江口 譲*; 岩崎 隆*; 大島 宏之

Proceedings of 2006 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP '06) (CD-ROM), 7 Pages, 2006/06

ナトリム冷却炉の液面からのガス巻込みに対する設計手法を検討した。本研究は、コンピュータ数値解析による設計手法を開発するために試行したものであり、円筒形タンク内でのくぼみ渦を対象として実施した。数値解析結果は、実験で測定された速度分布を精度よく予測するとともに、数値解析結果を用いた無次元数によって、ガス巻込み判定マップが作成可能であることが明らかになった。

論文

Present design and calculation for the injection-dump line of the RCS at J-PARC

Saha, P. K.; 野田 文章*; 入江 吉郎; 發知 英明; 高柳 智弘; 林 直樹; 町田 慎二*; 酒井 泉*

Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.3739 - 3741, 2005/00

本講演では、J-PARC RCSにおける入射ダンプラインの詳細設計、及び、入射部で予想されるビーム損失の評価結果を報告する。ビーム損失に関しては、特に、励起H0,荷電変換用炭素薄膜との多重散乱,ローレンツストリッピングに起因する損失量の解析結果を示す。

報告書

トンネルシーリング性能試験における試験領域の応力,水理及び応力水理連成解析

杉田 裕; 鈴木 英明*; 伊藤 彰; 酒井 裕一*; 川上 進

JNC-TN8400 2003-045, 61 Pages, 2004/02

JNC-TN8400-2003-045.pdf:3.28MB

核燃料サイクル開発機構は,原位置かつ実規模のプラグの性能を把握するとともに,それらの性能を評価する解析手法の開発を目的として,カナダの原子力公社の地下研究施設においてトンネルシーリング性能試験を実施している。試験で取得された実規模のコンクリートプラグおよび粘土プラグの閉鎖性能のデータに基づき,プラグの止水性能を解析で評価した。ここでは,岩盤中の間隙水圧分布及び湧水量を評価するため,応力解析,水理解析及び応力水理連成解析を実施した。応力解析では試験坑道の掘削に伴う試験坑道周辺の応力状態を把握し,水理解析及び応力水理連成解析では試験坑道掘削からプラグの設置,加圧室への注水昇圧までを試験工程を考慮して間隙水圧及び湧水量の経時変化を解析で評価した。試験坑道を掘削することにより試験坑道周辺の岩盤は間隙水圧の変化等が生ずるため,これらを考慮できる応力水理連成解析により間隙水圧の変化及び湧水量の変化を表現できた。

論文

Deterministic approach towards establishing of clearance levels in Japan

大越 実; 坂井 章浩; 吉森 道郎; 山本 英明; 高橋 知之; 木村 英雄

Proc. of 7th Int. Conf. on Radioactive Waste Management and Environmental Remediation (ICEM'99)(CD-ROM), 8 Pages, 1999/09

原子力安全委員会は、主な原子炉施設の解体等に伴って発生する固体状物質に対するクリアランスレベルの検討を行った。クリアランスレベルの導出に当たっては、主要な解体物であるコンクリートと金属を対象に、これらの物が通常の産業廃棄物と同様に埋設処分又は有用物として再利用される場合を想定し、これらの過程において発生する個人被ばく線量を決定論的手法を用いて評価した。被ばく線量の評価は、原子炉において生成する主要20核種を対象に、73の被ばく経路に対して行った。各核種毎に最も大きな単位放射能濃度当たりの個人線量をもとに、10$$mu$$Sv/yに相当する核種別の放射能濃度がクリアランスレベルとして設定された。本報告は、原子力安全委員会におけるクリアランスレベルの検討に資するために原研が実施した計算の手法及び結果の概要をまとめたものである。

論文

主な原子炉施設におけるクリアランスレベルの算出方法について

大越 実; 高橋 知之*; 木村 英雄; 関 武雄; 坂井 章浩; 吉森 道郎; 山本 英明

保健物理, 34(2), p.187 - 197, 1999/00

原研は、原子力安全委員会におけるクリアランスレベルの調査審議の技術的な支援を行うために、主な原子炉施設に対するクリアランスレベルの算出を行った。算出は、軽水炉及びガス炉の運転及び解体に伴って発生する、放射性物質をごくわずかに含むコンクリートと金属を対象に、これらの固体状物質が再利用又は埋設処分されるものとし、その過程で生じる被ばく線量を計算することにより行った。被ばく線量の評価は、20種類の放射性核種を対象に、73の被ばく経路について、線量評価モデル及びパラメータを設定することにより行った。本報は、これら算出方法の概要と算出結果をとりまとめたものである。

口頭

ナトリウム冷却高速炉のガス巻込みに関する研究,3; 数値解析に基づくガス巻込み発生判定パラメータの提案

堺 公明; 江口 譲*; 文字 秀明*; 岩崎 隆*; 伊藤 啓; 大島 宏之

no journal, , 

ナトリウム冷却高速増殖炉の自由界面からのガス巻込みについて、数値解析による判定手法の構築を進めている。本報は、その一環として、数値解析結果を用いた新たな無次元数を定義し、ガス巻込み発生判定のためのパラメータを検討した結果について報告する。

口頭

溶解槽洗浄装置の開発,1; 高圧水式洗浄装置の開発

疋田 敬一; 内田 直樹; 鈴木 一之; 三谷 浩信; 畠 勝郎; 林 晋一郎; 遊道 光浩*; 酒井 英明*

no journal, , 

溶解槽内部には使用済燃料の溶解運転に伴い、不溶解残渣としてMo, Zr等の核分裂生成物及び使用済燃料のせん断時に発生する被覆管の切粉等(以下スラッジ)が堆積するため、溶解槽内に挿入し、スラッジを効率的に除去する装置を開発した。

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