Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Lan, Z.*; 有川 安信*; Mirfayzi, S. R.*; Morace, A.*; 早川 岳人*; 佐藤 博隆*; 加美山 隆*; Wei, T.*; 巽 湧太*; 小泉 光生; et al.
Nature Communications (Internet), 15, p.5365_1 - 5365_7, 2024/07
被引用回数：7 パーセンタイル：84.25(Multidisciplinary Sciences)The temperature measurement of material inside of an object is one of the key technologies for control of dynamical processes. For this purpose, various techniques such as laser-based thermography and phase-contrast imaging thermography have been studied. However, it is, in principle, impossible to measure the temperature of an element inside of an object using these techniques. One of the possible solutions is measurements of Doppler brooding effect in neutron resonance absorption (NRA). Here we present a method to measure the temperature of an element or an isotope inside of an object using NRA with a single neutron pulse of approximately 100 ns width provided from a high-power laser. We demonstrate temperature measurements of a tantalum (Ta) metallic foil heated from the room temperature up to 617 K. Although the neutron energy resolution is fluctuated from shot to shot, we obtain the temperature dependence of resonance Doppler broadening using a reference of a silver (Ag) foil kept to the room temperature. A free gas model well reproduces the results. This method enables element(isotope)-sensitive thermometry to detect the instantaneous temperature rise in dynamical processes.
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：60 パーセンタイル：95.10(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：302 パーセンタイル：99.61(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：39.92(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：26 パーセンタイル：74.41(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：63.23(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。
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。
Lan, Z.*; Wei, T.*; 早川 岳人*; 加美山 隆*; 佐藤 博隆*; 有川 安信*; Mirfayzi, S. R.*; 小泉 光生; 安部 勇輝*; Morace, A.*; et al.
no journal, ,
A Laser-Driven Neutron Source (LDNS) is a novel neutron that provides neutron beam of ultra-short pulse duration and high flux. This technique would be useful for neutron resonance non-destructive diagnosis application. A demonstration experiment was carried out using an LDNS developed for the LFEX laser of Institute of Laser Engineering, Osaka University. A neutron resonance spectrum was observed with a single laser shot. The technique can be used as a "nuclear thermometer" because the resonance shape is broadened as a function of the sample material temperature.
Lan, Z.*; 早川 岳人*; Wei, T.*; 加美山 隆*; 佐藤 博隆*; 有川 安信*; Mirfayzi, S. R.*; 小泉 光生; 安部 勇輝*; 森 隆人*; et al.
no journal, ,
As a new approach of neutron generation with the ultra-short pulse duration and high flux, a Laser-Driven Neutron Source (LDNS) has been studied. A demonstration experiment of neutron resonance spectroscopy using a LDNS has been performed using the petawatt laser LFEX at the Institute of Laser Engineering, Osaka University. A CD foil target was used for an high-density plasma generation. Neutrons were produced by the impact of the high energy ions on a boron converter. A high-density polyethylene surrounding the boron converter slowed down neutron energy to epithermal temperature. A single shot neutron resonance experiment was carried out at a neutron beam line of 1.8m. The neutron resonance peak at 4.28 eV of Ta was measured with different temperature.
余語 覚文*; Lan, Z.*; 有川 安信*; 早川 岳人*; Mirfayzi, S. R.*; Wei, T.*; 巽 湧太*; 佐藤 博隆*; 加美山 隆*; 小泉 光生
no journal, ,
高強度レーザーで加速した陽子・重陽子をBe等のコンバータで中性子に変換するレーザー駆動中性子源を開発しており、これまでにレーザー1ショットで発生した単一パルスの中性子で、中性子共鳴スペクトルの計測に成功している。本発表では、サンプルを300-600Kの範囲で昇温し、共鳴吸収ピークのドップラー広がりが温度の平方根に依存する結果を得たので報告する。
鈴木 晟眞; 大高 光; 福田 茂樹; 宮内 厚志; 角 洋貴
no journal, ,
東海再処理施設のガラス固化技術開発施設(TVF)では、2021年のガラス固化処理運転後にガラス溶融炉内の残留ガラス除去作業を実施し、2022年7月に運転を再開した(22-1CP)。しかし、白金族元素の堆積を示唆する値(主電極間補正抵抗)が運転停止判断指標に達したため、想定よりも早く運転を終了した。運転データの整理及び解析等の結果から、前回の運転時に西側炉底傾斜面上部に高濃度の白金族元素を含むガラスが堆積し、これを残留ガラス除去作業によって完全に取り除くことができていなかった可能性が考えられた。そのため、22-1CPでは、除去しきれなかった白金族元素に主電極間電流が回り込み、炉内ガラスの流動が変化したことにより、炉底傾斜面上部に白金族元素が運ばれて堆積し、想定よりも早く主電極間補正抵抗が運転停止判断指標に達したものと推定した。
猪瀬 健太; 大内 雅之; 飛田 竜斗; 青木 賢二; 浅田 直輝; 草加 翔太; 森田 一輝; 大山 孝一; 角 洋貴; 中林 弘樹
no journal, ,
東海再処理施設において、高放射性廃液を取り扱う高放射性廃液貯蔵場(HAW)及びガラス固化技術開発施設(TVF)に対し、新規制基準を踏まえ、内部事象である火災・溢水の発生を想定し、重要な安全機能を維持するため安全対策を講じた。火災対策では、火災の発生防止、火災の検知及び消火、火災の影響軽減に関する火災対策として、施設の状況に応じた火災感知の多様化や既設動力分電盤への消火設備の追加、電源ケーブルの系統分離を講じた。溢水対策では、溢水に伴う没水影響、被水影響及び蒸気影響に関する溢水対策として、溢水源となる配管の補強や防護対象設備への被水防止板の設置、蒸気漏えい検知及び蒸気遮断弁の設置を講じた。内部事象に対する対策に加え、外部事象、事故対処における対策の完了により、HAW及びTVFの安全性向上が図られた。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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.
