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普天間 章; 眞田 幸尚; 佐々木 美雪; 川崎 義晴*; 岩井 毅行*; 平賀 祥吾*; 萩野谷 仁*; 松永 祐樹*; 圷 雄一郎*; 新井 仁規*; et al.
JAEA-Technology 2023-026, 161 Pages, 2024/03
JAEA-Technology-2023-026.pdf:14.66MB
2011年(平成23年)3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震による津波に起因した東京電力福島第一原子力発電所事故によって、大量の放射性物質が周辺環境に飛散した。事故直後より、放射線の分布を迅速かつ広範囲に測定する手法として、有人ヘリコプター等を用いた航空機モニタリングが活用されている。本モニタリング技術を原子力施設等の事故時における緊急時モニタリングに活用し、モニタリング結果を迅速に提供するために、全国の発電所周辺におけるバックグラウンド放射線量や地形的特徴、管制空域等の情報を事前に整備している。令和4年度は関西電力(株)美浜発電所並びに日本原子力発電(株)敦賀発電所及び四国電力(株)伊方発電所の周辺について航空機モニタリングを実施し、バックグランド放射線量及び管制区域等の情報を整備した。さらに、有人ヘリコプター等を用いた航空機モニタリングの代替技術として期待されている無人航空機によるモニタリングの技術開発を進めた。本報告書は、それらの結果及び抽出された技術的課題についてまとめたものである。
大場 洋次郎; 佐々木 宏和*
日本原子力学会誌ATOMO
, 65(8), p.499 - 502, 2023/08
中性子イメージングは、中性子の高い透過力によって、試料内部の構造の可視化に有効な実験手法である。特に、近年発展してきたブラッグエッジイメージング法を用いることにより、結晶粒等のミクロ組織の情報も得られるようになってきた。そこで本解説記事では、銅にブラッグエッジイメージング法を適用した例について解説する。銅は、高い電気伝導率を持ち、工業的に重要な材料である。銅の特性は、ミクロ組織によって大きく影響を受けるため、ブラッグエッジイメージング法を用いた試料内部のミクロ組織の観察が有効であると考えられる。
普天間 章; 眞田 幸尚; 佐々木 美雪; 川崎 義晴*; 岩井 毅行*; 平賀 祥吾*; 萩野谷 仁*; 松永 祐樹*; 圷 雄一郎*; 外間 智規; et al.
JAEA-Technology 2022-028, 127 Pages, 2023/02
JAEA-Technology-2022-028.pdf:15.21MB
2011年3月11日に発生した東日本大震災による津波に起因した東京電力福島第一原子力発電所事故によって、大量の放射性物質が周辺環境に飛散した。事故直後より放射性核種の分布を迅速かつ広範囲に測定する手法として、有人ヘリコプター等を用いた航空機モニタリングが活用されている。本モニタリング技術を原子力施設等の事故時における緊急時モニタリングに活用し、モニタリング結果を迅速に提供するために、全国の発電所周辺におけるバックグラウンド放射線量や地形的特徴、管制空域等の情報を事前に整備している。令和3年度は大飯発電所並びに高浜発電所周辺について航空機モニタリングを実施し、バックグランド放射線量及び管制区域等の情報を整備した。さらに、本モニタリングの代替技術として期待されている無人飛行機による、原子力災害を想定した運用技術開発を進めた。本報告書は、それらの結果及び抽出された技術的課題についてまとめたものである。
佐々木 宏和*; 秋谷 俊太*; 大場 洋次郎; 大沼 正人*; Giddings, A. D.*; 大久保 忠勝*
Materials Transactions, 63(10), p.1384 - 1389, 2022/10
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Materials Science, Multidisciplinary)Copper-Nickel-Silicon (Cu-Ni-Si) alloys have excellent electric conductivity and mechanical properties due to nanosized Nickel-Silicon precipitates dispersed in Copper matrix. In this study, small-angle X-ray scattering (SAXS), small-angle neutron scattering (SANS), and atom probe tomography were used to characterize the Ni-Si precipitates for further improvement of Cu-Ni-Si alloys. We obtained nanostructural information about the size, shape, chemical composition, and their changes during heat treatment.
佐々木 宏和*; 秋谷 俊太*; 大場 洋次郎; 大沼 正人*; Giddings, A. D.*; 大久保 忠勝*
銅と銅合金, 60(1), p.309 - 314, 2021/08
銅合金においては高強度と高導電性の両立が求められており、これを満たす材料の一つとして、Cu母相中にNi-Si系化合物を微細に析出させたCu-Ni-Si系合金が知られている。本研究では、Cu-Ni-Si系合金のさらなる特性向上のため、X線小角散乱法と中性子小角散乱法、3次元アトムプローブ法を併用してNi-Si析出物の定量的解析を行った。その結果、熱処理温度の違いによるNi-Si析出物のサイズや形状、組成の変化に関して知見を得ることができた。
山崎 悟志*; 廣瀬 清慈*; 佐々木 宏和*; 大場 洋次郎; 宮澤 知孝*; 大沼 正人*
銅と銅合金, 60(1), p.315 - 319, 2021/08
銅合金においては高強度と高導電性の両立が求められており、これを満たす材料の一つとして、Cu-Ni-Si系合金が知られている。Cu-Ni-Si系合金では、熱時効によりCu母相中にNi-Si系化合物を微細に析出させ、析出強化をもたらすことができるため、このNi-Si粒子の形態が特性にとって重要な役割を果たしている。そこで本研究では、走査型透過電子顕微鏡(STEM)、熱時効中その場X線小角散乱(SAXS)測定、X線吸収微細構造(XAFS)測定により、Ni-Si粒子の観察を行った。その結果、時効中にNi-Si粒子が形成し、粗大化する過程の観察に成功した。
nanocolumns in Zr-added (Gd,Y)Ba
CuOx superconductor tape by anomalous small-angle X-ray scattering大場 洋次郎; 佐々木 宏和*; 山崎 悟志*; 中崎 竜介*; 大沼 正人*
Superconductor Science and Technology, 32(5), p.055011_1 - 055011_5, 2019/05
被引用回数：1 パーセンタイル：4.76(Physics, Applied)Artificial pinning centers (APC) in rare-earth barium copper oxide (REBCO) tapes have been characterized by anomalous small-angle X-ray scattering (ASAXS). As Zr is distributed only in the APC, the scattering from the APC can be separated using ASAXS measurements at Zr K absorption edge. The ASAXS successfully provided the distance between the APC and the average diameter of the APC. The results confirmed that ASAXS is useful for the characterization of APC.
佐々木 宏和*; 西久保 英郎*; 西田 真輔*; 山崎 悟志*; 中崎 竜介*; 磯松 岳己*; 湊 龍一郎*; 衣川 耕平*; 今村 明博*; 大友 晋哉*; et al.
古河電工時報, (138), p.2 - 10, 2019/02
電子顕微鏡や放射光等の先端解析技術は、試料の構造や化学状態について多くの有用な情報をもたらし、材料研究に欠かせないツールとなっている。本稿では、これらの先端解析技術の中から、電子線ホログラフィや放射光を用いたX線小角散乱法(SAXS)等の手法を中心に、材料研究への応用事例を紹介する。これらの手法を活用することにより、未知であった材料の本質を明らかにすることができ、新製品開発の指針を定める上で重要な知見を得ることができる。
武田 聖司; 佐々木 利久*; 長澤 寛和; 木村 英雄
JAEA-Data/Code 2010-019, 61 Pages, 2010/11
JAEA-Data-Code-2010-019.pdf:1.47MB
高レベル放射性廃棄物等の地層処分や原子炉解体廃棄物等の余裕深度処分の安全評価シナリオとして、処分システムに直接あるいは間接的な影響を与えるさまざまな土地利用や掘削などの開発行為である「人間侵入」が考えられる。諸外国における人間侵入の評価では、人間侵入の発生頻度とその影響の大きさの両方の評価が必要とされ、我が国においても、人間侵入の発生を抑制するための制度的管理や処分施設の設計などに関する検討、人間侵入の発生頻度の推定、人間侵入が生じた場合の放射線影響の評価手法の整備が必要と考えられる。そのうち、本研究では、人間侵入に関する放射線影響を評価するためのモデル及びコード(HUINT)を整備した。HUINTでは、人間侵入としてボーリング掘削による廃棄体への人間の接近やバリアシステムの損傷に関するシナリオ(ボーリングシナリオ)を想定し、高レベル放射性廃棄物等の地層処分や原子炉解体廃棄物等の余裕深度処分を対象として、我が国で実施されたボーリング掘削の実態に関する情報をもとに選定したボーリング掘削にかかわる作業時の被ばくと、掘削ズリの再利用に伴う被ばくの線量を計算可能である。本報告は、人間侵入シナリオ評価コードHUINTにおける評価モデル,入力ファイル仕様,実行方法、及び評価モデルによる計算機能の検証結果について取りまとめたものである。
長澤 寛和; 武田 聖司; 木村 英雄; 佐々木 利久*
JAEA-Data/Code 2010-018, 85 Pages, 2010/11
JAEA-Data-Code-2010-018.pdf:1.94MB
高レベル放射性廃棄物等の地層処分や原子炉解体廃棄物等の余裕深度処分の安全評価シナリオとして、処分システムに直接あるいは間接的な影響を与えるさまざまな土地利用や掘削などの開発行為である「人間侵入」が考えられる。諸外国における人間侵入の評価では、人間侵入の発生頻度とその影響の大きさの両方の評価が必要とされ、我が国においても、人間侵入の発生を抑制するための制度的管理や処分施設の設計などに関する検討,人間侵入の発生頻度の推定,人間侵入が生じた場合の放射線影響の評価手法の整備が必要と考えられる。そのうち、本研究では、人間侵入としてボーリング掘削による廃棄体への人間の接近やバリアシステムの損傷に関するシナリオ(ボーリングシナリオ)を想定し、我が国におけるボーリング頻度推定のためのデータと人間侵入に伴う放射線影響の評価のために必要なデータをデータベースとして整備した。また、選定した一連のボーリングシナリオの線量評価のためのパラメータ値を推定した。
武田 聖司; 山口 徹治; 長澤 寛和; 渡邊 正敏; 関岡 靖司; 神崎 裕; 佐々木 利久; 落合 透; 宗像 雅広; 田中 忠夫; et al.
JAEA-Research 2009-034, 239 Pages, 2009/11
JAEA-Research-2009-034.pdf:33.52MB
地層処分の安全評価では、安全性を評価すべき時間枠が極めて長く、また、評価すべき処分システムの空間スケールが数km以上にわたることによる不確かさの把握が重要である。こうした処分システムの時間的及び空間的広がりに起因した不確かさは、その成因に着目すると、処分システムの構成要素(材料)の本質的な不均質性,構成要素で発生する現象の理解不足や予測の不確かさ,測定手法や工学技術の不完全さなどが考えられる。これらの不確かさは、研究開発の進展によりある程度低減あるいは定量化が可能である。本評価では、これらの不確かさを考慮して、高レベル放射性廃棄物の地層処分の安全性に関し、決定論的手法及びモンテカルロ法に基づいた確率論的手法を用いた解析を行った。おもに、人工バリアにかかわるシナリオ,モデル及びパラメータの不確かさが被ばく線量評価に与える影響を推定する方法を示し、その不確かさ影響解析を実施するとともに、得られた解析結果から今後も研究課題とすべき重要なモデルやパラメータを抽出した。
黒田 敏公*; 佐藤 和義; 秋場 真人; 江里 幸一郎; 榎枝 幹男; 大崎 敏雄*; 古作 泰雄; 佐藤 聡; 佐藤 真一*; 鈴木 哲*; et al.
JAERI-Tech 2002-044, 25 Pages, 2002/03
JAERI-Tech-2002-044.pdf:2.68MB
ITERの主要炉内機器である遮蔽ブランケットとダイバータに対し、それらが厳しい負荷に耐えつつ要求された機能を満たすために必要となる製作技術の開発を行った。前者ではHIP法を適用した異材接合技術及びウォータージェットと放電加工を用いてスリット加工技術を開発した。後者では、狭隘な設置スペースにも対応できる同軸二重冷却管の製作技術,また、冷却管として用いる銅合金の強度維持用熱処理をも考慮した。C/Cコンポジットと銅合金の1ステップろう付け技術等を開発した。いずれも、高熱負荷試験による性能確認を行うとともに、実規模大のモックアップを試作して製作性を確認し、実機製作への見通しを得た。
長澤 寛和; 武田 聖司; 木村 英雄; 佐々木 利久
no journal, ,
放射性廃棄物処分の安全評価における人間侵入シナリオとしては、偶発的なボーリング行為に伴って廃棄物と人間が接触するボーリングシナリオが想定される。ボーリングシナリオは、低頻度・高影響のシナリオであるために、発生確率の扱いが重要である。そのため、人間侵入に関するデータベースでは、ボーリングの目的,地域,地形、及び深度を情報として持つ我が国で実施された計83万本のボーリングのデータを収集・整理してボーリング頻度データベースを整備するとともに、国内外のボーリングの実態に即して、ボーリングが発生する際に必要となる条件や、汚染物質の取出しに伴う被ばく量の計算用のパラメータを整備している。本報告では、人間侵入に関するデータベースの内容を公開するとともに、本データベースを使用して、ボーリングシナリオのスクリーニングを行い6シナリオ(20経路)を選定したこと、及び地層処分を対象とした予備解析結果内容を報告する。
長澤 寛和; 武田 聖司; 木村 英雄; 佐々木 利久
no journal, ,
放射性廃棄物処分における人間侵入について、人間侵入に関するデータベースを用いて、シナリオ等の安全評価上の基本的な考え方、及び地層処分を対象とした安全評価上の留意点を報告する。人間侵入のFEP相関図は、評価シナリオがボーリングシナリオで様式化される根拠を示す。評価シナリオは、現在の技術の特徴等により3シナリオ8経路に集約される。人間侵入の評価の特徴は、影響の最大値が介入レベルの判断の上限値100mSv/y以上であるが深度以外の施設設計に依存しないこと,可能性(ボーリング頻度)が地下開発の実現可能性と合わせてサイトに応じて評価可能であることの2点である。
佐々木 宏和*; 山崎 悟志*; 中崎 竜介*; 大場 洋次郎; 大沼 正人*; 杉山 正明*
no journal, ,
超電導線材においては、臨界電流密度の高い線材を開発するため、人工的にピニングサイトを導入し、磁束量子を制御する技術が用いられている。臨界電流密度は人工ピンのサイズや密度等によって決まることから、産業上の要請として、これらを高精度に評価する手法を確立する必要がある。人工ピンの定量的評価には小角散乱法が有効であるが、高温超電導線材として用いられるZr添加(Gd,Y)BaCuOでは、母相の(Gd,Y)BaCuOと人工ピンとして働くBaZrOの間の電子密度差が小さいことから、通常のX線小角散乱法では有効な測定が困難である。そこで、Zr K吸収端での異常X線小角散乱法(ASAXS)により、Zrの組成分配を解析することで人工ピンの評価を試みた。電子顕微鏡観察とSPring-8を利用した実験の結果、ASAXSによって人工ピンの散乱を観測することに成功した。
大場 洋次郎; 佐々木 宏和*; 山崎 悟志*; 中崎 竜介*; 大沼 正人*; 杉山 正明*
no journal, ,
超電導線材では、臨界電流密度を向上させるため、磁束のピン止め効果を狙った人工ピンの導入が研究されている。ピン止め効果は、人工ピンの形態や分散状態、サイズ等と密接に関係しており、特性向上のためには、これらを精密に評価し、磁束のピン止めメカニズムを明らかにする必要がある。このようなナノ構造の定量評価には小角散乱法が有効である。しかし、高温超電導線材として用いられるZr添加(Gd, Y)BaCuOでは、Gdの強い吸収により、中性子小角散乱法(SANS)の利用が難しく、また、通常のX線小角散乱法(SAXS)では人工ピンBaZrOと母相(Gd,Y)BaCuOの間の散乱コントラストが非常に弱いと予想されることから適用が困難である。そこで、Zrの組成分配に着目し、Zr K吸収端での異常X線小角散乱法(ASAXS)を利用して人工ピンの解析を試みた。その結果、人工ピンの散乱を明瞭に観測することに成功した。講演では、ASAXSによって得られた人工ピンの形態と、試料の組成による変化について報告し、人工ピンの生成過程について議論する。
CuO
superconductor tape by anomalous small-angle X-ray scattering大場 洋次郎; 佐々木 宏和*; 山崎 悟志*; 中崎 竜介*; 大沼 正人*
no journal, ,
Zr添加(Gd,Y)BaCuOは、試料中に形成したナノメートルサイズのBaZrO(人工ピン)による磁束のピン止め効果を狙った超電導線材である。ピン止め効果は、人工ピンのサイズや間隔等と密接に関係しているため、これらの値を精密に評価することが重要となる。X線小角散乱法は、このようなナノ構造の評価に有効な実験手法であるが、Zr添加(Gd,Y)BaCuO線材では、母相である(Gd,Y)BaCuOと人工ピンの間の散乱コントラストが弱いため、適用が困難である。そこで本研究では、Zrが人工ピンのみに含まれることに着目し、Zr K吸収端での異常X線小角散乱法(ASAXS)を利用して人工ピンの解析を試みた。講演では、ASAXSによって得られた人工ピンの形態について報告し、人工ピンの生成過程について議論する。
大場 洋次郎; 佐々木 宏和*; 山崎 悟志*; 中崎 竜介*; 大沼 正人*
no journal, ,
超電導線材においては、ナノメートルサイズの人工ピンによる磁束のピン止め等、ナノ構造の制御による高性能化が行われている。小角散乱法は、このようなナノ構造の定量評価に適した実験手法である。特に、異常X線小角散乱法(ASAXS)を用いると、複雑なナノ構造を持つ試料においても、特定の元素が形成するナノ構造のみの情報を抽出することができる。本講演では、ASAXSを用いた超電導線材のナノ構造の解析について報告する。
佐々木 宏和*; 磯松 岳己*; 樋口 優*; 大場 洋次郎; 大沼 正人*
no journal, ,
電子機器の小型軽量化や高性能化に伴い、電子部品に使用される銅合金には強度および導電性の向上が求められている。このような要求を満たす銅合金としてCu-Ni-Si系合金があり、Cu母相中にNi-Si系化合物が微細に析出することにより、高い強度が得られることが知られている。この強度は析出物のサイズや数密度などに依存するが、従来のTEMなどの手法ではそれらの定量的な評価が困難であった。そこで本研究では、小角散乱法を用いてCu-Ni-Si合金中の析出物の定量評価を行った。その結果、析出物のサイズなどを定量的に解析することができ、小角散乱法の有効性を示すことができた。
佐々木 宏和*; 秋谷 俊太*; 大場 洋次郎; 大沼 正人*; Giddings, A. D.*
no journal, ,
電子機器の小型軽量化や高性能化に伴い、リードやコネクタに使用される銅合金には強度および導電性の両立が求められている。Cu-Ni-Si合金は、このような要求を満たす材料として注目されており、Cu母相中にNi-Si系化合物を微細に析出させることにより、Cu母相による導電性とNi-Si析出物による高い強度を兼ね備えている。この特性は、Ni-Si析出物のサイズや数密度、母相への固溶量等に依存するため、これらのパラメータを高精度に評価し、精密に制御する技術の開発に結びつけることが重要である。そこで本研究では、3次元アトムプローブ法と小角散乱法を用いてNi-Si析出物の評価を行った。その結果、熱処理温度の違いによるNi-Si析出物のサイズや形状、組成の変化に関して知見を得ることができた。
