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芳中 一行; 清水 和幸; 杉山 孝行
JAEA-Review 2021-008, 112 Pages, 2021/07
JAEA-Review-2021-008.pdf:5.99MB
2012年(平成24年)から2019年(令和元年)度にかけて、新規制基準の施行への対応、ISO9001の認証返上の対応などを通じ、それまで運用してきた品質保証システムを段階的に大きく見直した。品質保証システムの見直しにあたっては関連する基準・規格への要求事項を満足させることはもちろんのことであるが、それまでの運用状況を踏まえつつ、保安活動をどのようにしていくのが良いのか検討したうえで改善を図ることが重要である。本報告では、新規制基準への適合や、主に原子力発電所における安全確保を対象とした品質保証規程(JEAC4111)を再処理施設に適用する際の考え方(システム見直しの際の解釈)、見直しの背景、各見直しにあたって検討してきた事項等を業務報告としてまとめた。合わせて、今後の品質保証活動に際して留意すべき事項を整理した。留意すべき主な事項として、業務プロセスの確立にあたって他部署との関係及び責任の分岐点を明確にするとともにフロー図などを用いて各プロセスの順序と相互関係を明確にすること、意思決定プロセスに係る管理(インプット情報、判断基準(根拠)など)が重要になること、プロセスの監視・測定おいてはスケジュールの観点のみでなく「施設・設備の状況」、「法令要求等の遵守状況」、「プロセス改善(修正)の必要性」の観点が必要であること、文書化においては既存のシステムと整合させ上位文書との関連付けを明確にしておく必要があることを挙げている。
小瀧 秀行; 大東 出; 神門 正城; 林 由紀雄; 川瀬 啓悟; 亀島 敬*; 福田 祐仁; 本間 隆之; Ma, J.*; Chen, L. M.*; et al.
Physical Review Letters, 103(19), p.194803_1 - 194803_4, 2009/11
被引用回数：59 パーセンタイル：87.82(Physics, Multidisciplinary)A high stability electron bunch is generated by laser wakefield acceleration with the help of a colliding laser pulse. The wakefield is generated by a laser pulse; the second laser pulse collides with the first pulse at 180
and at 135 realizing optical injection of an electron bunch. The electron bunch has high stability and high reproducibility compared with single pulse electron generation. In the case of 180 collision, special measures have been taken to prevent damage. In the case of 135 collision, since the second pulse is counter-crossing, it can not damage the laser system.
鈴木 淳市; 篠原 武尚; 高田 慎一; 奥 隆之; 鈴谷 賢太郎; 相澤 一也; 新井 正敏; 大友 季哉*; 杉山 正明*
日本結晶学会誌, 50(1), p.24 - 28, 2008/02
中性子小角散乱法は、物質透過能力,水素などの軽元素識別能力,同位体識別能力,磁気解析能力などのほかの量子プローブにない中性子の優れた特徴を活かした数nmから数10
mに及ぶスケールの構造解析法として幅広い科学分野で利用されている。本稿は、これらの利用をさらに高い空間分解能や時間分解能で高効率に促進するためにJ-PARCに建設する世界最高性能のパルス中性子小中角散乱装置の特徴をまとめたものである。本稿は、装置の機器構成と設計概念,モンテカルロ・シミュレーションなどにより見積もられる装置の基本性能,装置性能をナノ構造評価に活かすデータ解析法の開発,ほかの装置の相補的利用の可能性の解説から構成される。
蔦木 浩一; 清水 亮; 杉山 孝行; 中澤 豊; 田中 等; 綿引 優; 武藤 英世
サイクル機構技報, (21), p.33 - 40, 2003/00
東海再処理施設の高放射性廃液貯槽の健全性を確認するために、高放射線環境下でも使用可能な測定ロボットを開発し、貯槽外壁の肉厚測定を行った。測定の結果有意な肉厚の変化は観察されず、貯槽が健全な状態であることを確認した。
五位渕 孝幸*; 和田 幸男; 冨安 博*; 杉山 亘*
PNC TY8607 95-002, 197 Pages, 1995/05
(1)光(レーザ)溶液化学基礎実験と解析評価1.硝酸溶液中のNpの光酸化還元反応及び反応メカニズム解析・硝酸溶液中のネプツニウム(V)(Np(V))の光化学的反応挙動を、様々な実験条件下において研究した。光源は、水銀ランプと半導体レーザを用い、それらの光が石英セル中の2mlのNp硝酸溶液に照射された。その試験溶液中のNp原子価の光照射時間に対応する光化学的変化は、分光光度法により測定された。これらの光化学試験の変数は、光照射強度(0.02と1.5W/cm/SUP2)、照射光の波長範囲(紫外(250-400))、可視(400-600))と980nm)、硝酸濃度(1,3M)及び添加試薬の種類(ヒドロキシルアミン+ヒドラジンと尿素)であった。これらの試験結果から、原子価調整のための定量的なNp(V)の光酸化反応制御が、UV照射強度と添加還元剤の適切な条件を選択することにより、可能であると判断された。2.Pu、Npの光化学的原子価調整とその応用性研究・ピューレックス再処理プロセスに関係して、PuとNpの混合硝酸溶液からNpを分離するため、光化学的な方法が検討された。試験溶液中のPuとNpは光照射前にヒドロキシルアミンとヒドラジンにより、Pu(III)とNp(V)に調整され、各々の濃度は1x10-4と1x10-3であった。実験は水銀ランプ光の照射強度と硝酸濃度を変化させ実施された。これらの結果から、光化学的原子価調整法は、従来のNOx法によるPu(III)の再酸化工程技術の代替技術として、またPuとNpの分離のための調整法として可能性があることが解った。さらに定量的な量子効率の解析から、再処理工程への応用性について検討した。(2)光励起種の特異性の研究 ランタノイドのポリエーテル錯体の光励起と消光過程 大環状ポリエーテルには、Merck社製(cryp221、cryp222)、Kodak社製(DBC6)および東京化成製(BC5)の試薬を用いた。錯体の合成については、まず、無水のアセトニトリルに1mmolのランタノイド(III)硝酸塩6水和物を溶解した後、モレキュラーシーブを充填したソックスレー抽出器を用いて48時間環流し、次に、無水のアセトニトリルに等molの配位子を溶解した溶液を加えた。この溶液を減容し、ジエチルエーテルなどの非極性溶媒を大過剰加えて錯体を析出させた。この錯体の合成を、可視紫外吸収および赤外吸収スペクトルにより確認した。さらに、窒素ガスレーザーフラッシュフォトリシスにより、アセトニトリル中におけるユウロピウムポリエーテル錯体の発光寿命を決定した。
亀島 敬; 小瀧 秀行; 神門 正城; 大東 出; 川瀬 啓悟; 福田 祐仁; Chen, L. M.; Faenov, A. Y.; Pikuz, T. A.*; 本間 隆之; et al.
no journal, ,
近年、レーザープラズマ電子加速が抱える問題点の一つであるレーザーの集光距離による加速距離の制限を解決するためにキャピラリ放電管を用いたプラズマ生成が注目されている。プラズマは密度が高いほど屈折率が低くなるため放電管の中でプラズマ密度を中心で薄く、その外周を高く分布させれば光ファイバーと同じ原理でレーザーは放電管内のプラズマ中を集光伝搬しながら相互作用する。この技術が確立すれば数mm程度に留まっていた加速空間を飛躍的に伸ばすことができる。今回キャピラリ開発研究のうえで重要な項目である最適な屈折率分布を探索するためにチャネル内部のプラズマ密度分布計測を行った。その実験結果を報告する。
鈴木 淳市; 篠原 武尚; 高田 慎一; 奥 隆之; 吉良 弘; 鈴谷 賢太郎; 相澤 一也; 新井 正敏; 大友 季哉*; 杉山 正明*
no journal, ,
中性子小角散乱法は物質科学,生命科学における微細構造,階層構造研究に不可欠な手法である。しかし、近年のナノテクノロジーの進展,多成分系,多相系などの複雑系や非平衡系の研究の進展により、中性子小角散乱法にはこれまで以上に高い空間分解能及び時間分解能での高効率測定が求められるようになっている。J-PARCの1MW核破砕中性子源に設置されるTOF型中性子小中角散乱装置は、これらの要求を満足するように開発されるが、それは大面積検出器を設置するとともに偏極,磁気集光素子を搭載し、広いq(散乱ベクトルサイズ)領域を高いq分解能で観測することで達成される。なお偏極,磁気集光素子の導入は、JRR-3の集光型中性子小角散乱装置への搭載の成功とその後の技術進展に基づいて選択された。本ワークショップでは、この偏極・集光機能を有するJ-PARC中性子小中角散乱装置の重要性と性能について紹介する。
富永 大輝; 鈴木 淳市*; 高田 慎一; 篠原 武尚; 奥 隆之; 中谷 健; 稲村 泰弘; 鈴谷 賢太郎; 相澤 一也; 新井 正敏; et al.
no journal, ,
ナノ科学の発展や複雑多相系・多成分系,非平衡系などの研究の進展により、近年、中性子小角散乱法にはさらに高い空間分解能や時間分解能での高効率測定という機能が求められるようになってきている。このような科学的要請及び中性子源性能の向上という技術的背景の下、大強度陽子加速器施設(J-PARC)の物質・生命科学実験施設(MLF)でパルス中性子小中角散乱装置「大観」の開発が進められている。一般に、白色パルス中性子ビームを利用するパルス中性子小角散乱法は単色定常中性子ビームを利用する定常中性子小角散乱法と比べて広いq領域の同時測定の点で有利とされる。これを活かした広いq領域(約5
10-3 10A-1)の同時測定を高効率かつ高精度に実現する「大観」の開発について、ソフトマターに主眼を置いて、高強度ダブルネットワークハイドロゲルの中性子散乱の研究をもとに発表する。
富永 大輝; 鈴木 淳市*; 高田 慎一; 篠原 武尚; 奥 隆之; 中谷 健; 稲村 泰弘; 鈴谷 賢太郎; 相澤 一也; 新井 正敏; et al.
no journal, ,
ソフトマターは生命科学を進めるうえで重要な物質系の一つである。この分野の発展や複雑多相系・多成分系,非平衡系などの研究の進展には、中性子小角散乱法は大変有用だが、さらに高い空間分解能や時間分解能での高効率測定という機能が求められるようになってきている。このような科学的要請及び中性子源性能の向上という技術的背景の下、大強度陽子加速器施設(J-PARC)の物質・生命科学実験施設(MLF)でパルス中性子小中角散乱装置「大観」の開発が進められている。白色パルス中性子ビームを利用するパルス中性子小角散乱法は単色定常中性子ビームを利用する定常中性子小角散乱法と比べて広いq領域の同時測定の点で有利とされる。これを活かした広いq領域(約510-3 10A-1)の同時測定を高効率かつ高精度に実現する「大観」の開発について、ソフトマターに主眼を置いて、高強度ダブルネットワークハイドロゲルの中性子散乱の研究をもとに発表する。
杉山 直弥*; 小山 岳*; 松原 史明*; 三枝 幹雄*; 諫山 明彦; 小林 貴之; 森山 伸一
no journal, ,
JT-60SAの電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)システムに用いることを目的として、広帯域の偏波器を開発している。有限差分時間領域(FDTD)法を用いた数値計算により、110, 130 and 140GHzの各周波数帯での使用が可能な偏波器を設計した。今回設計に基づく低パワーモックアップを製作し、JT-60SAで使用される予定の110GHz及び138GHzにおける特性を測定した。この測定結果をもとにポアンカレ球を描き、性能を評価するとともに高パワーモデルの製作,試験を行うことを計画している。
杉山 直弥*; 小山 岳*; 松原 史明*; 三枝 幹雄*; 小林 貴之; 諫山 明彦; 森山 伸一
no journal, ,
電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)システムは、核融合実験装置において加熱や電流駆動の手段として大きく期待されている。入射するミリ波は、ジャイロトロン出力の直線偏波から、プラズマ中に適切な波動を励起するために必要な偏波へと変換する必要があり、このとき偏波変換器が重要な役割を果たす。JT-60SAのECCDシステムに用いることを目的として、広帯域の偏波器を開発している。有限差分時間領域(FDTD)法を用いた数値計算により、110GHz, 130GHz, 140GHzの各周波数帯での使用が可能な偏波器を設計した。今回設計に基づく低パワーモックアップを製作し、JT-60SAで使用される予定の110GHz及び138GHzにおける特性を測定した。さらにこの測定結果をもとに高パワーモデルを設計した。
小山 岳*; 杉山 直弥*; 松原 史明*; 三枝 幹雄*; 小林 貴之; 諫山 明彦; 森山 伸一
no journal, ,
核融合プラズマの電流駆動方式の一つである電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)において、電流駆動効率を最大にするためには入射電磁波を磁力線に最適な角度で、しかも特定の楕円偏波で入射する必要があり、このとき偏波変換器が重要な役割を果たす。JT-60SAのECCDシステムに用いることを目的として、広帯域の偏波器を開発している。同装置で計画している周波数110GHz及び138GHzに適用することを念頭に設計製作した低パワーモックアップの特性を測定し、それに基づく数値解析を行った。その結果、138GHzでは全域偏波器であることが確認された。現在進めている110GHzの解析の結果と合わせ、広帯域偏波特性を明らかにする計画である。
小田 隆; 井上 倫太郎*; 守島 健*; 會澤 直樹*; 大井 里香*; 石野 良純*; 奥 隆之; 佐藤 衛*; 杉山 正明*
no journal, ,
複数のドメインと天然変性領域から構成されるマルチドメインタンパク質の柔軟な構造は、機能に密接に関連している。しかし、その柔軟性のため、従来の構造生物学的手法による解析が困難である。我々はX線小角散乱と計算科学を用いてHefの動的な構造をアンサンブルとして解析したが、複数のドメインと天然変性領域からの散乱を含む1本の散乱プロファイルのみでは正しい構造アンサンブルの算出には不十分である。これを解決するためにタンパク質の特定の領域の構造情報を選択的に取得する手法の開発を行った。特定の領域のみを75%重水素化し、残りの部分は軽水素体のHefを調製し(区分重水素化Hef)、100%重水中で中性子小角散乱測定を行った。これにより75%重水素化ドメインは散乱的に不可視化され、軽水素体部分のみの散乱を観測でき、X線小角散乱データと相補的に解析することで柔軟な構造の解析が可能になる。本手法は様々なマルチドメインタンパク質の動的構造解析への応用が期待できる。発表では区分重水素化試料の調製、中性子小角散乱測定および予備的なデータ解析について報告する。
高田 慎一; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 奥 隆之; 鈴谷 賢太郎; 相澤 一也; 大友 季哉*; 杉山 正明*; 新井 正敏
no journal, ,
J-PARCのMLF(物質・生命科学研究施設)に建設が予定されている高強度小角中性子散乱装置(HI-SANS)は、110
から50[
]までの幅広い空間領域を効率よく測定できることから、蛋白質や高分子,金属ナノ粒子などの階層構造を持つ物質の構造の解明に威力を発揮する装置となる。通常の小角散乱装置の解析は、測定可能であったq
0.2[]の限られた範囲において発展しており、広いq範囲に適用できる解析法の構築が必要である。本研究では、外形の大きさがほぼ等しく、内部構造が異なる3つの蛋白質の散乱関数を広いq範囲についてDebye関数を用いて計算した。その結果、q0.1[]またq
2[]の領域では、各散乱関数に大きな違いは見られないが、0.1q2[]の範囲で大きな違いが現れた。これは3つの蛋白質の内部構造(2次構造の構造及びその配置)の違いに起因するものであり、広いq範囲を測定することが蛋白質の構造や機能解明に非常に重要であるということを示している。当日は分布関数解析及び蛋白質の水和水のコントラストを変化させたコントラスト変調法の結果についても議論する。
亀島 敬; 小瀧 秀行; 神門 正城; 大東 出; 川瀬 啓悟; 福田 祐仁; Chen, L. M.; 本間 隆之; 近藤 修司; Bulanov, S. V.; et al.
no journal, ,
近年、レーザープラズマ電子加速が抱える問題点の一つであるレーザーの集光距離による加速距離の制限を解決するためにキャピラリ放電管を用いたプラズマ生成が注目されている。プラズマは密度が高いほど屈折率が低くなるため放電管の中でプラズマ密度を中心で薄く、その外周を高く分布させれば光ファイバーと同じ原理でレーザーは放電管内のプラズマ中を集光伝搬しながら相互作用する。2006年にKEK, JAEA及び中国工程物理研究院とで共同実験を行い、キャピラリ放電管を用いて560MeVの電子ビームの生成に成功した。その実験結果を報告する。
亀島 敬; 小瀧 秀行; 神門 正城; 大東 出; 川瀬 啓悟; 福田 祐仁; Chen, L. M.; 本間 隆之; 近藤 修司; Bulanov, S. V.; et al.
no journal, ,
近年、レーザープラズマ電子加速が抱える問題点の一つであるレーザーの集光距離による加速距離の制限を解決するためにキャピラリ放電管を用いたプラズマ生成が注目されている。プラズマは密度が高いほど屈折率が低くなるため放電管の中でプラズマ密度を中心で薄く、その外周を高く分布させれば光ファイバーと同じ原理でレーザーは放電管内のプラズマ中を集光伝搬しながら相互作用する。2006年にKEK,JAEA,中国工程物理研究院とで共同実験を行い、キャピラリ放電管を用いて560MeVの電子ビームの生成に成功した。その実験結果を報告する。
亀島 敬; 小瀧 秀行; 神門 正城; 大東 出; 川瀬 啓悟; 福田 祐仁; Chen, L. M.*; 本間 隆之; 近藤 修司; Esirkepov, T. Z.; et al.
no journal, ,
レーザープラズマ電子加速は非常に高い電場を持っているが、加速空間が非常に短いという問題点を持っているため、その電子ビームの加速エネルギーは100MeV程度に制限されていた。近年、このレーザープラズマ電子加速が抱える問題点をキャピラリー放電管を用いることで大幅に解決がなされた。プラズマは密度が高いほど屈折率が低くなる特徴を利用して放電管の中でプラズマ密度を中心で薄く、その外周を高く分布させれば光ファイバーと同じ原理でレーザーは放電管内のプラズマ中を集光伝搬しながら相互作用する。ゆえに、加速空間を大幅に拡張することができる。この実験を2006年に中国工程物理研究院とKEK、及び原子力機構で共同実験を行い、キャピラリ放電管を用いて4.4Jのレーザーパルスの集光伝搬及び0.56GeVの電子ビームの生成に成功した。加えて、JAEAにて同様の実験を2007年に行い、1Jのレーザーパルスの集光伝搬及び電子ビームの発生に成功した。
小瀧 秀行; 大東 出; 神門 正城; 林 由紀雄; 川瀬 啓悟; 亀島 敬; 福田 祐仁; 本間 隆之; Ma, J.*; Chen, L. M.*; et al.
no journal, ,
In order to generate a stable high-quality electron beam, optical injection by collision of two laser pulses is proposed. We succeeded a monoenergetic 134 MeV electron beam generation by the optical injection in a head-on laser pulses configuration. The experiments were carried out by the perfect head-on collision, which has problems to the backward laser light toward the laser system and the extraction of the generated electron beam. The counter-crossing injection, which is a realistic setup for applications, by two sub-relativistic laser pulses collision with the colliding angle of 45 is demonstrated. The collision of two laser pulses generates a high-quality electron beam with high repeatability. The generated monoenergetic electron beam has 14.4 MeV of the peak energy, 10.6% of the energy spread, 21.8 pC of the charge, 1.6 
mm mrad of the normalized emittance, and 47.4% of the repeatability.
篠原 武尚; 高田 慎一; 鈴木 淳市; 奥 隆之; 吉良 弘; 鈴谷 賢太郎; 相澤 一也; 新井 正敏; 大友 季哉*; 杉山 正明*
no journal, ,
J-PARCの物質・生命科学実験施設に建設するパルス中性子小中角散乱装置では、中性子磁気レンズを使用した集光型偏極中性子小角散乱実験の実施が検討されている。この時、入射中性子の偏極度が測定のバックグランドノイズのレベルを決めるため、99.9%程度の非常に高い偏極度を広い波長帯域について実現することが要求される。そこで本研究では、中性子磁気スーパーミラーを用いた高性能偏極素子の設計を行った。偏極子のデザインは透過型であり、素子の全長を抑えながら大面積ビームをカバーするために素子の内部をマルチチャンネル化する。さらに、内部に配置するミラーをV字型に並べることで、高い偏極度と透過率を実現する。そして、磁気ミラー型偏極子単体での偏極度では本装置の要求には不十分であることから、より高い偏極度を実現するために2つの偏極子を直交して配置する方法を採用する。本発表では、偏極素子設計の現状及びモンテカルロコードMcStasを用いた数値シミュレーションによる性能評価結果及び、JRR-3において開始した磁気ミラー型偏極子の直交配置による偏極性能の高性能化に関する実験の結果について報告する。
高田 慎一; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 奥 隆之; 吉良 弘; 鈴谷 賢太郎; 相澤 一也; 新井 正敏; 大友 季哉*; 杉山 正明*
no journal, ,
J-PARC物質・生命科学実験施設に設置するナノ構造解析装置(HI-SANS)は、q=0.001から約50[
]までの幅広いq範囲の測定を可能にし、物質の形態から原子構造レベルまでの情報を一挙に取得するように構築される。このような広い空間領域の測定を実現するためには、空間的な制限及びパルス中性子の特徴を生かした最適な検出器配置が重要である。そのため、われわれは異なる検出器配置におけるq,
空間のlocusを計算し、自由ガスモデルのS(q,)に適用することにより得られる散乱プロファイルを比較することで検出器の配置を検討した。ただし、このような幅広いq範囲の測定が可能になれば、広域空間の構造の整合性に配慮した新しい解析法が必要となる。そこで、われわれは水溶液中の蛋白質を例に、その形態から内部構造,原子構造レベルに及ぶ階層的な構造を整合性よく解析する方法として、リバースモンテカルロ(RMC)法を用いた広域空間構造解析法の開発を進めている。
