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北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 高木 靖彦*; 中村 智樹*; 廣井 孝弘*; 松岡 萌*; et al.
Nature Astronomy (Internet), 5(3), p.246 - 250, 2021/03
被引用回数：43 パーセンタイル：96.93(Astronomy & Astrophysics)2019年4月「はやぶさ2」ミッションは、地球に近い炭素質の小惑星(162173)リュウグウの人工衝撃実験を成功させた。これは露出した地下物質を調査し、放射加熱の潜在的な影響をテストする機会を提供した。はやぶさ2の近赤外線分光器(NIRS3)によるリュウグウの地下物質の観測結果を報告する。発掘された材料の反射スペクトルは、表面で観測されたものと比較して、わずかに強くピークがシフトした水酸基(OH)の吸収を示す。これは、宇宙風化や放射加熱が最上部の表面で微妙なスペクトル変化を引き起こしたことを示している。ただし、このOH吸収の強度と形状は、表面と同様に、地下物質が300
Cを超える加熱を経験したことを示している。一方、熱物理モデリングでは、軌道長半径が0.344AUに減少しても、推定される掘削深度1mでは放射加熱によって温度が200Cを超えて上昇しないことが示されている。これは、リュウグウ母天体が放射加熱と衝撃加熱のいずれか、もしくは両方により熱変化が発生したという仮説を裏付けている。
北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 荒井 武彦*; 仲内 悠祐*; 中村 智樹*; 松岡 萌*; et al.
Science, 364(6437), p.272 - 275, 2019/04
被引用回数：259 パーセンタイル：99.73(Multidisciplinary Sciences)小惑星探査機はやぶさ2のターゲット天体であるリュウグウは、始原的な炭素質物質で構成されていると考えられている。はやぶさ2に搭載された近赤外分光計(NIRS3)によって、天体の表面組成を得た。天体全体の観測で、弱く細い吸収が2.72ミクロンに確認され、OHを含む鉱物の存在を示している。弱いOH吸収と低いアルベドは熱やショックによって変質を受けた炭素質コンドライトに似ている。OHバンドの位置はほとんど一定であり、衝撃片の集合によって形成されたリュウグウは組成的に均質であることを示している。
反保 元伸; 粟野 信哉*; Bolton, P.; 近藤 公伯; 三間 圀興*; 森 芳孝*; 中村 浩隆*; 中堤 基彰*; Stephens, R. B.*; 田中 和夫*; et al.
Physics of Plasmas, 17(7), p.073110_1 - 073110_5, 2010/07
被引用回数：12 パーセンタイル：42.46(Physics, Fluids & Plasmas)High density energetic electrons that are created by intense laser plasma interactions drive MeV proton acceleration. Correlations between accelerated MeV protons and electrons are experimentally investigated at laser intensities in the range, 10
- 10
W/cm
with 
-polarization. Observed proton maximum energies are linearly proportional to the electron slope temperatures with a scaling coefficient of about 10. Experimental results also indicate that, in the context of the simple analytical fluid model for transverse normal sheath acceleration, the ion (proton) density is comparable to density of the hot electron cloud near the target rear surface if an empirical acceleration time is assumed.
中村 浩隆*; Chrisman, B.*; 谷本 壮*; Borghesi, M.*; 近藤 公伯; 中堤 基彰*; 乗松 孝好*; 反保 元伸; 田中 和夫*; 薮内 俊毅*; et al.
Physical Review Letters, 102(4), p.045009_1 - 045009_4, 2009/01
被引用回数：23 パーセンタイル：73.4(Physics, Multidisciplinary)コーンターゲットと超高強度レーザーの相互作用に関し、コーン中のフォーカス位置を変えて観測した。コーン先端に集光した場合は発生電子の温度は高々1MeV程度だったが、コーン先端からわずかにずらして集光することで10MeV以上の高温電子の発生が認められた。効率の良い加熱はコーン先端に設けたプラスチックワイヤーからの中性子発生によっても確かめられた。
中村 浩隆*; 千徳 靖彦*; 松岡 健史*; 近藤 公伯; 中堤 基彰*; 乗松 孝好*; 白神 宏之*; 田中 和夫*; 兒玉 了祐*
Physical Review Letters, 100(16), p.165001_1 - 165001_4, 2008/04
被引用回数：15 パーセンタイル：64.38(Physics, Multidisciplinary)シリンドリカルに爆縮するプラズマの過熱についてレポートする。シリンダー状に爆縮したプラズマは長尺であることから
R値を大きく稼ぐことができ、高速点火実験において効率のよい加熱のデモンストレーションになる。実験で評価された結合効率は14-21%であった。
山中 淳至; 佐藤 武彦; 中島 正義; 石山 港一; 内田 直樹; 角 洋貴; 大村 政美
no journal, ,
ウラン脱硝施設は硝酸ウラニル溶液を流動床により直接脱硝法でUO
粉末に転換するための施設であり、ウラン溶液蒸発缶は、約400gU/Lの硝酸ウラン溶液(UNH)を約1000gU/Lまで蒸発濃縮し、ウラン脱硝塔に供給するための機器である。ウラン溶液蒸発缶(以下、蒸発缶)での蒸発濃縮に伴い発生した蒸発蒸気は、ウラン溶液蒸発缶の頂部に接続された蒸発蒸気配管を通り、気液分離器(以下、デミスタ)を経て蒸発缶凝縮器で凝縮され、洗浄塔へ送られる。今回、当該施設にて蒸発缶-デミスタ間の蒸発蒸気配管に著しい腐食が発生したため、当該配管の外観,内表面の観察及び肉厚測定等の腐食状況の調査を実施した。
村上 学; 佐藤 武彦; 中島 正義; 石山 港一; 内田 直樹; 角 洋貴; 大村 政美
no journal, ,
ウラン溶液蒸発缶の蒸発蒸気配管の腐食は、蒸発蒸気配管に断熱材が巻かれていたことから配管が高温状態に保たれていた結果、配管内表面において硝酸が濃縮され濃度が増加し、高温,高硝酸濃度の環境下でステンレス鋼に生じる過不働態腐食による粒界腐食が進行したためと考えられた。この推定原因を確認するため、蒸発蒸気配管を模擬したビーカ規模の試験を行い、配管内表面における硝酸の濃縮及び腐食速度を測定した。試験結果より、蒸発蒸気配管の腐食原因と考えた、「配管が断熱材により保温され高温に保たれていた結果、配管内表面において硝酸が濃縮され粒界腐食が進行した」ことが確認されたと考える。
角 洋貴; 伊藤 義之; 藤原 孝治; 上野 勤
no journal, ,
ガラス溶融炉の運転により、その溶融槽の構造部材である耐火物に起こる現象について基本的な知見を得て、耐火物の劣化に関する評価に資するため、コールドモックアップ溶融炉から耐火物を採取し、耐火物へのガラスの浸み込み現象や、耐火物の特性変化に関する調査を行った。その結果、コールドモックアップ溶融炉の溶融槽の構造部材である耐火物に起こる現象について基本的な知見を得た。
Heスピンフィルターの開発とその現状,2吉良 弘; 坂口 佳史; 奥 隆之; 鈴木 淳市; 中村 充孝; 新井 正敏; 遠藤 康夫; 加倉井 和久; 有本 靖*; 猪野 隆*; et al.
no journal, ,
原子核スピンが偏極したHeは、原子核スピンと反対向きのスピンを持つ中性子に対して非常に大きい吸収断面積を持つこと,散乱断面積が非常に小さいことから、中性子ビームの効果的かつクリーンな偏極手段として利用可能である。偏極Heを用いた中性子スピンフィルターには磁気スーパーミラーやホイスラー結晶といったこれまでに使われてきた中性子ビーム偏極手法に比べ、広い波長帯域の中性子に使用可能,高いエネルギーの中性子に対応可能,大立体角をカバーするフィルターを実現可能,余計な散乱を出さない、といった特徴があり、偏極中性子実験の高度化の観点から早急な実用化が望まれている。われわれはこれまで、SEOP(Spin Exchange Optical Pumping)方式による太鼓型Heセルの偏極実験を行ってきた。その結果、実験で必要とされる高いHeガス偏極度を実現するうえでの課題が明らかとなり、現在改善に取り組んでいる。当日は、国内の実験装置において必要とされる偏極He中性子スピンフィルターのデザイン,性能を紹介するとともに、実現に向けた取り組みと現行システムの改良点を紹介する予定である。
川澄 裕之; 算用子 裕孝; 八戸木 日出夫; 福有 義裕; 伊波 慎一
no journal, ,
東海再処理施設の換気設備には、給気及び排気の両系統にフィルタが設置されており、給気系統では、空気中のじんあいをろ過して施設内へ供給し、排気系統では、放射性物質を捕集することで環境中への放出を防いでいる。このため、排気系統のフィルタは、捕集性能が非常に優れているHEPAフィルタ(High Efficiency Particulate Air Filter)が使用されている。このHEPAフィルタは、目詰まり等でフィルタ差圧が上昇した場合に交換を行うほかに、経年劣化対策として時間基準による交換を行っている。本報告では、過去のフィルタ交換実績の解析をもとに、定期的に行っていたフィルタの交換周期の適正化を図ったので、その結果を述べる。
松村 忠幸; 高谷 暁和; 角 洋貴; 石井 清登; 新妻 孝一; 小高 亮; 藤原 孝治
no journal, ,
東海再処理施設ガラス固化技術開発施設(TVF)の高放射性廃液を扱う固化セルは、クレーン(20t:2基)(固化セルクレーン)と両腕型のバイラテラル・サーボマニプレータ(BSM)(2基)により故障した機器を遠隔操作で直接保守セルへ搬出し、その補修後、再び遠隔操作により固化セルへ搬入し取り付ける遠隔保守方式を採用した大型のセルである。東日本大震災の影響により故障した1基のBSMの補修中、平成23年12月に1基の固化セルクレーン主巻の作動不良が生じた。固化セル外からのケーブルテスタ(タイムドメイン反射測定器:TDR)を用いた調査により、主巻ブレーキを開放する給電系統において、トロリ付近の導通不良を確認したことから、BSMの補修を中断し、固化セルクレーンの補修に着手した。BSMが故障した状況での固化セルクレーンの補修は、平成4年のTVF竣工以来、初めての遠隔保守である。このため、遠隔操作においては、BSMの故障に伴い不足する遠隔保守に必要なITVカメラの視認性確保、また直接保守セルでの補修においては、被ばく低減のための作業手順等について、これまでに構築してきた固化セルの3D CADデータを活用して検討し、平成25年4月に無事その補修を完了した。
窪木 道克; 内藤 信一; 角 洋貴; 中山 治郎; 狩野 茂; 新妻 孝一; 小高 亮; 藤原 孝治
no journal, ,
日本原子力研究開発機構の東海再処理施設(TRP)においては、平成23年3月に発生した大地震に対する設備の健全性確認を実施するとともに、福島第一原子力発電所の事故を受けて、津波等による全交流電源喪失を想定した高放射性廃液(HAW)等に対する冷却機能や水素掃気機能の確保、施設への浸水防止対策などの緊急安全対策を実施してきた。TRPには、現在、約400mのHAWが貯蔵されており、このHAWを東海ガラス固化技術開発施設(TVF)において全量ガラス固化するためには約20年を要することから、ガラス溶融炉の更新、遠隔機器の整備等を計画的に進めていく必要がある。新規制基準適合に向けた対応と並行しHAW等の固化・安定化を計画的に進めることについては、これらの潜在的ハザードについての実態把握調査を通じて、原子力規制委員会より当面5年間の固化・安定化処理の実施が認められた。TVFにおいては来年度第3四半期からのガラス固化運転開始を目指し、これまでインセルクレーンや両腕型マニプレータ等の遠隔機器の補修・整備を行うとともに、内部溢水対策、屋外監視カメラの設置、HAWの蒸発乾固対策等の施設の安全対策の強化を進めてきている。
中山 治郎; 角 洋貴; 窪木 道克; 小高 亮; 藤原 孝治
no journal, ,
原子力機構東海再処理施設ガラス固化技術開発施設(TVF)の大型セル(固化セル)は、セル内機器をインセルクレーン、両腕型マニプレータ(BSM)により保守する遠隔保守システムを導入しており、これまで、コールド試運転やホット運転においてシステムの検証と実証、技術開発を行ってきた。コールド試運転時では、保守対象品すべての着脱確認により、操作手順の確立、遠隔操作用治工具の改良を行った。ホット運転以降においても、プロセス設備の遠隔保守、遠隔保守機器自身の保守作業の経験の積み重ね等よる作業の効率化を図ると共に、遠隔保守システムの信頼性を向上してきた。更に、ホット運転では、上述の遠隔保守技術をもとに、大規模な遠隔保守作業である2号溶融炉への更新、撤去した1号溶融炉の解体等をとおして、遠隔保守システムの実証と関連する技術開発を行ってきた。
角 洋貴; 中山 治郎; 窪木 道克; 小高 亮; 藤原 孝治
no journal, ,
TVFでは、これまでに固化セル内機器の遠隔保守の実績を積み重ねてきている。TVFでは今後20年をかけて、東海再処理施設で保有する高放射性廃液を固化・安定化処理する計画であるが、近年、インセルクレーンや両腕型マニプレータ高経年化が進んでおり、これらの保守時はトロリ等の大型部品を遠隔操作で取外し、除染セルでの直接保守が必要なため、機器動線の検討が必要となる。この検討では、溶融炉更新時に得られた知見から、設備の3Dシミュレーションを用い、機器動線を事前に検討することで、作業スペースの確保や作業期間の短縮による被ばく低減を図っている。また、溶融炉の点検のため、溶融炉内に堆積、残留したガラスを除去する堆積物除去装置及び炉内形状の計測を行う形状計測装置を開発、実証した。これらは、遠隔操作性、保守性等の課題があり、今後、これらの性能向上のための開発を継続する。遠隔操作機器については、今後、高経年化に備え、各部の構造等を考慮した点検方法を確立するとともに、計画的に保守を行う。堆積物除去装置や形状計測装置についても改良を重ね、溶融炉の安定運転や寿命評価に反映させる。
川澄 裕之; 竹内 謙二; 堂村 和幸; 算用子 裕孝; 伊波 慎一
no journal, ,
核燃料を取り扱う再処理施設では、建設から約40年が経過したものの、施設の重要性から核燃料物質の臨界を防止する機能や放射性物質を閉じ込める機能を維持し、施設の安全性を確保する必要があるため、高経年化に着目した対応が進められている。本報告では、東海再処理施設において放射性物質の閉じ込め機能を担う換気系統を対象に、構成機器毎に想定される高経年化と現状の保全を照合し、それを基に実施した点検の結果を踏まえ、今後の換気系統の保全について見直した状況を紹介する。
角 洋貴; 牧垣 光; 中山 治郎; 新妻 孝一; 小高 亮
no journal, ,
ガラス固化技術開発施設(TVF)は、平成7年のホット運転開始以来、20年以上経過している。TVFの高放射性廃液を取扱う機器の高経年化を評価する観点から、TVF固化セル内の高放射性廃液を内蔵する機器に対し、遠隔操作による肉厚測定を実施し、腐食の進展に係る評価を行ったので、この結果等について紹介する。
松村 忠幸; 角 洋貴; 所 武司; 山内 祥; 佐藤 庄平; 狩野 茂; 守川 洋
no journal, ,
高レベル放射性廃液のガラス固化処理運転において白金族元素がガラス溶融炉の炉底に堆積、残留する課題に対し、白金族元素堆積量の指標に到達した溶融炉内部の残留ガラスの機械的除去を行い、炉内状態の回復を図った。今回の除去作業においては、除去作業前の入念な準備や交換が想定される部品類について予備品を確保し、機器の作動状況等から計画的に交換を行ったことにより、工程遅延につながる不具合や機器故障等の発生も無く、計画よりも短い作業期間で完遂することができた。
長谷美 宏幸; 巽 一厳; 佐藤 博隆*; 加美山 隆*
no journal, ,
中性子共鳴吸収分光法や中性子回折法など中性子ビームを実空間スキャンしながら物理量を測定する場合、事前に物理量の空間分布を把握できていない状況では試料全体を等間隔にスキャンするしかない。しかしながら、物理量の空間分布の変化が大きい領域は重点的にスキャンすることが望まれる。限られた測定時間において物理量の空間分布を効率的に測定するため、中性子スキャン測定に対しガウス過程回帰を適用することを考案した。ガウス過程回帰では、複数の測定結果の組(測定座標とその座標における測定量)が与えられた場合に新たな測定座標における測定量をベイズ推定することができる。推定値の分散が大きい座標を新たな測定座標とし、これを繰り返すことで測定量の推定精度が向上していく。発表者は中性子共鳴吸収分光法による元素密度や温度のスキャン測定に対してガウス過程回帰を適用した効率的な測定システムの開発を行っており、これまで計算機上でスキャン測定のシミュレーションおよびスペクトル解析を実施してきた。このスキャン測定にガウス過程回帰を適用して測定座標の探索を実施するためのアルゴリズムについての検討状況を報告する。
Takir, D.*; 北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 荒井 武彦*; 仲内 悠祐*; 中村 智樹*; et al.
no journal, ,
宇宙航空研究開発機構(JAXA)の探査機・サンプルリターンミッション「はやぶさ2」は、地球近傍小惑星Ryuguに到着した。この小惑星は、原始的な炭素質天体に分類される。ここでは、「はやぶさ2」探査機に搭載された近赤外線分光器(NIRS3)の最近の観測結果を報告する。この観測は、リュウグウの表面組成の直接測定と、リターンサンプルのコンテクストを提供する。NIRS3は、観測された表面全体に2.72マイクロメートルを中心とする弱く狭い吸収特性を検出した。この吸収特性は、OHを含む鉱物の存在に起因する。また、NIRS3の観測により、リュウグウは探査機による近接観測で最も暗い天体であることが明らかになった。OHの強度と低いアルベドから、熱衝撃変成された、あるいは炭素に富む宇宙風化した始原的な水和炭素質コンドライトと一致する。
Lan, Z.*; 余語 覚文*; 早川 岳人*; Wei, T.*; 加美山 隆*; 佐藤 博隆*; 有川 安信*; Mirfayzi, R.*; 小泉 光生; 安部 勇輝*; et al.
no journal, ,
Neutron resonance diagnosis technology has been developed worldwide for over ten years. By employing neutron beams with high transmittance, it is possible to measure the resonance spectral of samples in the neutron beam-line. We developed a new approach to generate short pulse epithermal neutron beams using relativistic intensity laser for the neutron resonance spectral diagnosis, which is known as Laser-Driven Epithermal Neutron Source (LDENS). Benefit from highly focused laser, the LDENS can provide high temporal accuracy with a compact volume of the source. Therefore, the minimal change of neutron resonance peaks caused by Doppler broadening effect of atom temperature could be detected via single pulse of LDENS. In experiment, we measured resonance at 4.28eV of a 0,1mm Ta plate with serial temperature points (300K-600K) and another resonance at 5.18eV of an Ag plate was recorded as a reference of the neutron signal. The experimental data shows the feasibility of isotope-discriminating atomic thermometer using a single shot of LDENS. More results will be reported in the presentation.
