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論文

異なる陸域解析モデルによる福島第一原子力発電所事故に起因する$$^{137}$$Cs流出率の比較

北村 哲浩; 今泉 圭隆*; 山口 正秋; 油井 三和; 鈴木 規之*; 林 誠二*

環境放射能除染学会誌, 2(3), p.185 - 192, 2014/09

福島第一原子力発電所の事故に起因して福島の地表に降下した放射性セシウムについて、日本原子力研究開発機構と国立環境研究所で独立に開発した陸域解析モデルSACTおよびG-CIEMSを用いて、河川を通じて河口域に到達する年間流出率を解析した結果を比較検討した。対象河川は規模および流域の放射性セシウム沈着量を考慮し、阿武隈川、請戸川、新田川の3水系とした。その結果、モデルの構成内容や用いた仮定に異なる点があるものの、地表からの年間流出率は1%に満たないことが両モデルで試算された。

論文

Static tensile deformation behavior of a lean duplex stainless steel studied by in situ neutron diffraction and synchrotron radiation white X-rays

土田 紀之*; 川畑 拓司*; 石丸 栄一郎*; 高橋 明彦*; 鈴木 裕士; 菖蒲 敬久

ISIJ International, 53(7), p.1260 - 1267, 2013/07

 被引用回数:12 パーセンタイル:38.61(Metallurgy & Metallurgical Engineering)

二相ステンレス鋼の引張変形挙動を明らかにするため、中性子と放射光白色X線を利用したその場測定を行った。放射光白色X線の結果から、引張変形中でS32101の硬い相がフェライトからオーステナイトに変化した。これはより大きな力により後半の相へ変化したためであるといえる。中性子実験からは、S32101中のより高い応力下での$$gamma$$相の応力分配が見つかった。ゆえに、S32101中の加工硬化率は$$gamma$$相と$$alpha$$相の応力分配により説明することができる。

論文

Current status of JMTR

石原 正博; 木村 伸明; 竹本 紀之; 大岡 誠; 神永 雅紀; 楠 剛; 小森 芳廣; 鈴木 雅秀

Proceedings of 5th International Symposium on Material Testing Reactors (ISMTR-5) (Internet), 7 Pages, 2012/10

JMTRは軽水減速冷却タンク型の原子炉で、これまで軽水炉,高温ガス炉,核融合炉の燃材料の照射試験、放射性同位元素の生産に利用されてきたが、2006年8月に一旦運転を停止し、2007年度から改修を開始した。改修工事は、予定通り4年間をかけて2011年3月に完了したが、2011年3月11日に東日本大震災が発生し、再稼働のための性能試験の実施が遅れることとなった。さらに、地震後の詳細点検において、原子炉建家周辺等の一部被災が見つかったため、JMTR再稼働を延期し、地震後の補修及び施設の安全評価を実施することとなった。これらを完了させ、JMTRは2012年度中に再稼働し、その後2030年頃まで運転する予定である。

論文

Nuclear human resource development using JMTR and related facilities as advanced research infrastructures

竹本 紀之; 堀 直彦; 中川 繁昭; 石塚 悦男; 神永 雅紀; Nurzhan, S.*; Takibayev. N.*; Aliyev, B.*; 鈴木 雅秀

Proceedings of International Conference of Young Scientists and Specialists; Current Issues on the Peaceful Use of Atomic Energy (Internet), p.17 - 27, 2012/06

照射試験炉センターでは、世界有数の高い中性子束と広い照射領域を有し、世界最高水準の照射技術を備えた照射試験炉JMTR及びその関連施設を用いた実践的な研究,OJT,研修等を通した原子力人材育成に取り組んでいる。アジア諸国への原子力導入のための基盤の形成・技術力の向上等に貢献するため、2011年からアジアの若手技術者及び学生を対象とした研修を開始した。2011年度の研修では、カザフスタン及びタイから10名が参加した。2012年度からはアジア以外にも枠を拡げ、海外から研修生を招へいして研修を実施する。また、原子力産業の世界展開を視野に将来における原子力人材を育成するため、文部科学省の原子力人材育成等推進事業において、「最先端研究基盤JMTR及び関連施設を用いた研修講座」を2010年に新設した。本講座は、これまでに3回の講座を開催しており、計45名の国内技術者及び学生が参加し、照射試験炉及び照射試験に関する基礎知識を習得した。2012年度以降も年2回開催し、それぞれ約20名の研修生を受け入れる予定である。

論文

Training program for students and young engineers in JMTR

竹本 紀之; 出雲 寛互; 堀 直彦; 石塚 悦男; 鈴木 雅秀

JAEA-Conf 2011-003, p.265 - 269, 2012/03

JMTRは、世界有数の高い中性子束と広い照射領域を有し、世界最高水準の照射技術を持った世界を代表する照射試験炉である。JMTRでは、原子力産業の世界展開を視野に将来における原子力人材を育成するため、原子力機構のビジティングリサーチャー制度、文部科学省の原子力研究交流制度、原子力人材育成等推進事業等において、研究開発やOJTを通した人材開発に関する取組みを進めている。アジア諸国への原子力導入のための基盤の形成・技術力の向上等に貢献するため、2011年にアジアの若手技術者及び学生を対象とした研修を開始した。2011年の研修では、カザフスタン及びタイから10名が参加した。また、文部科学省の原子力人材育成等推進事業において、「最先端研究基盤JMTR及び関連施設を用いた研修講座」を2010年に新設した。本講座では、照射キャプセルの核設計・熱設計,照射後試験,中性子照射量評価,照射試験炉の模擬運転等にかかわる実習等、総合的かつ実践的な研修を実施し、照射試験炉及び照射試験に関する基礎知識を習得させる。2010年度に第1回、2011年度に第2回及び第3回を開催し、それぞれ10名, 19名及び16名の技術者及び学生が参加した。2012年度以降も年2回開催し、それぞれ約20名の研修生を受け入れる予定である。

論文

Real time simulator for material testing reactor

竹本 紀之; 今泉 友見; 出雲 寛互; 堀 直彦; 鈴木 雅秀; 石塚 龍雄*; 田村 一雄*

JAEA-Conf 2011-003, p.271 - 275, 2012/03

文部科学省からの最先端研究開発戦略的強化費補助金のうち、世界最先端研究用原子炉の高度利用による国際的研究開発拠点の整備事業において開発を進めている照射試験炉シミュレータの概要について報告する。照射試験炉シミュレータは、材料試験炉JMTRをベースとし、照射試験炉の通常運転のほか、照射試験時,異常時,事故時等の主要パラメータを模擬し、これらに対応した原子炉及び照射設備の運転操作訓練を行えるようにするもので、これを活用した研修により原子炉の理解及び原子炉運転等の技能向上を図り、原子力人材育成に貢献することを目的としている。原子炉制御操作卓、プロセス制御コンソール,照射設備制御コンソール,インストラクタ用コンソール,計算サーバ等から構成するものとし、平成22年度に設計を行った。平成23年度から製作を開始し、平成24年度から供用を開始する予定である。

論文

日本におけるシステム放射線生物学(SRB)の胎動

坂下 哲哉; 鈴木 芳代; 大内 則幸; 伴 信彦*

放射線生物研究, 45(4), p.379 - 395, 2010/12

近年、放射線防護と放射線影響の分野において、生命現象を「多種多様な構成要素からなる複雑な大規模システム」として捉える「システムバイオロジー(Systems Biology)」を用いて放射線影響の理解を試みる「システム放射線生物学(Systems Radiation Biology)」の研究及びプロジェクトが欧米を中心に進められている。また、日本においてもシステム放射線生物学への関心が高まりつつある。本解説では、システム放射線生物学とはそもそもどのような研究分野であり何を目指しているのか、将来自分たちの研究にどのように役立つものなのか等について、4人の研究者が異なる立場からオムニバス形式にて概説する。

論文

Development of an international matrix-solver prediction system on a French-Japanese international grid computing environment

鈴木 喜雄; 櫛田 慶幸; 立川 崇之; 手島 直哉; Caniou, Y.*; Guivarch, R.*; Dayde, M.*; Ramet, P.*

Proceedings of Joint International Conference of 7th Supercomputing in Nuclear Application and 3rd Monte Carlo (SNA + MC 2010) (USB Flash Drive), 6 Pages, 2010/10

CNRSとJSTが進める戦略的国際科学技術推進事業『仏国との「コンピュータサイエンスを含む情報通信技術」分野における研究交流』の下で実施している国際的マトリクスソルバー予測システムの研究開発(REDIMPS)プロジェクトにおいて、日仏間国際グリッドコンピューティング環境を構築し、本環境を利用できるようにマトリクスソルバー予測システムを設置して、本システムの機能を向上することを目的とした研究開発を実施した。具体的には、日本側のグリッドコンピューティング技術に仏国側のマトリクスソルバー予測技術を組合せ、日仏でそれぞれ開発したソルバーを追加し、日仏の理工学分野にかかわる計算科学研究者が、自身の有するアプリケーションプログラムに最適なマトリクスソルバーを選び出すことができる環境を実現した。これにより、両国の研究者に対し、各研究者自らアプリケーションプログラムの高速化等に有益な情報を取得できる場を提供することができた。

論文

Interoperation between Atomic Energy Grid Infrastructure (AEGIS) and other grids

鈴木 喜雄; 櫛田 慶幸; 手島 直哉; 中島 康平; 西田 明美; 中島 憲宏

High Performance Computing on Vector Systems 2008, p.65 - 77, 2009/00

日本原子力研究開発機構システム計算科学センターでは、計算科学研究のための基盤構築に向け、1995年以来グリッドコンピューティングの研究開発を実施している。それらの一つがITBL基盤ソフトウェアの研究開発である。ITBLは、e-Japan戦略のもと実施されたe-Japan重点計画の一つとして実施された国家プロジェクトである。ITBL基盤ソフトウェアの技術を継承することにより、原子力研究のための知的基盤の構築を目指し、原子力グリッド基盤AEGISの研究開発を実施している。ここで、計算科学の進展とAEGIS環境の拡大を目指し、さまざまな分野にて国際協力を実施している。このため、AEGISと他のグリッドミドルウェアの相互接続環境を構築するためのシステムを構築した。

論文

Development of cognitive methodology based data analysis system

木野 千晶; 鈴木 喜雄; 櫛田 慶幸; 西田 明美; 林 幸子; 中島 憲宏

High Performance Computing on Vector Systems 2008, p.89 - 97, 2009/00

大規模・複雑データ解析は原子力分野においては重要な課題である。そのため、大規模・複雑データ解析をサポートするため、認識能力を備えたデータ解析システム(CDAS)を開発している。本研究では、データ解析に必要な情報概念として、解析対象,評価指標,判断基準を見いだし、その概念構造の分析を行った。それらの情報をシステムが具体的に扱うための情報科学技術を提案した。また、1TBに達する大規模構造解析データに適用し、その有用性を確認した。

論文

Development of three-dimensional virtual plant vibration simulator on grid computing environment ITBL-IS/AEGIS

鈴木 喜雄; 西田 明美; 新谷 文将; 櫛田 慶幸; 阿久津 拓; 手島 直哉; 中島 康平; 近藤 誠; 林 幸子; 青柳 哲雄; et al.

Journal of Power and Energy Systems (Internet), 3(1), p.60 - 71, 2009/00

原子力機構システム計算科学センターでは、原子力プラントの全容解析のための大規模シミュレーション技術の研究開発を実施している。特に、原子力プラントの震動応答解析のため、スーパーコンピュータを複数台接続した環境での3次元仮想振動台の構築を進めている。原子力プラントの全容シミュレーションでは、大規模なデータを処理することが課題となる。この課題克服のため、われわれは、シミュレーションのフレームワークとコンピュータのプラットフォームを提案し、構築した。コンピュータプラットフォームでは、グリッドコンピューティング基盤ITBL-IS及びAEGISにより、大規模な原子力プラントの全容シミュレーションを可能とした。また、本プラットフォームをベースとしたシミュレーションフレームワークでは、原子力施設HTTRの圧力容器と冷却システムに対する線形弾性解析に成功した。

論文

A Large scale simulation for impact and blast loading issues

中島 憲宏; 新谷 文将; 西田 明美; 鈴木 喜雄; 井田 真人; 山田 知典; 櫛田 慶幸; Kim, G.; 木野 千晶; 武宮 博

Proceedings of International Symposium on Structures under Earthquake, Impact, and Blast Loading 2008, p.119 - 123, 2008/10

日本は第4のエネルギー消費国といわれているが、その消費資源である石油や天然ガスといった化石燃料資源はほとんど保有しておらず、それらの消費量の多くは輸入に依存しているために、安定したエネルギー供給が一つの問題になっている。一方、温室効果ガス制限のために、省エネルギー化の推進は、重要課題となっている。このような背景において、1966年に始まった日本の商業原子力発電は、今日ではそのエネルギー供給が日本の電気の消費量の約3割を占めるに至っている。日本の土地柄、地震対策は、社会基盤の運用上重要な課題である。その対策確保のために、計算科学的アプローチだけでなく、さまざまなアプローチにより多くの社会基盤の耐震性を検証してきている。本論では、地震対策のための計算科学的アプローチの一つとして、FIESTA(組立構造物のための有限要素解析)による大規模なシミュレーション技術を提案する。本論では、原子力分野で検討すべき衝撃荷重の事例を紹介するとともに、そのシミュレーション課題を議論する。

論文

認識能力を備えたデータ解析システムの概念設計; 有限要素法を用いた耐震解析への適用

木野 千晶; 鈴木 喜雄; 西田 明美; 櫛田 慶幸; 林 幸子; 中島 憲宏

日本計算工学会論文集(インターネット), 2008(18), 8 Pages, 2008/07

データ解析プロセスにおいて研究者の見落としを低減し、データ全体を隅々まで検証することを可能とするために、人間の認識能力の一部を情報科学技術により代用した「 認識能力を備えたデータ解析システム」Cognitive methodology based Data Analysis System(CDAS)の概念設計を行った。本研究ではまず数値シミュレーションにおけるデータ解析プロセスを体系的に検討し、妥当性評価のためのVV機能,有意味性評価のためのDD機能、加えてVV機能・DD機能から得られた情報を統合・解釈するためのSynthesis機能を備える必要があること、データ解析に用いる工学情報として設計情報・解析条件・結果データに対応する必要があること、評価・判断のための階層構造に対応する必要があることを見いだした。次にVV機能及びDD機能は分散処理システムとし、Synthesis機能と併せたシステム構成図を設計し、評価・判断機能として必要な情報を「観点」概念により構築する妥当性・有意味性の判断システム、及び解釈機能として科学的知見を数値化し解釈ルールを構築する手法を提案した。さらに、CDASを有限要素法による構造解析の結果データに適用することでその実現可能性を確認した。

論文

組立構造解析手法に基づく3次元仮想振動台の展開

中島 憲宏; 新谷 文将; 西田 明美; 鈴木 喜雄; 櫛田 慶幸; 山田 知典

第57回理論応用力学講演会講演論文集, p.33 - 35, 2008/06

組立構造解析手法を提案することにより部品ごとの設計解析に利用したデータを利用して、全体解析をする手段を提案した。全体解析はAEGIS計算機環境において実現した。組立構造解析手法を有限要素法により実現するために、独立に有限要素分割された部品間で不整合な有限要素の接合状態、すなわち節点が必ずしも一致しない境界を計算する手段を用いて演算できるようにした。本手法を基礎的な検証問題や実問題に適用し、その解の妥当性を確認した。その結果、3次元仮想振動台というシステムが目標とする大規模な組立構造物を静的,動的解析により計算するシステムの一部を有限要素解析により実現できた。

論文

Toward an international sparse linear algebra expert system by interconnecting the ITBL Computational Grid with the Grid-TLSE platform

櫛田 慶幸; 鈴木 喜雄; 手島 直哉; 中島 憲宏; Caniou, Y.*; Dayd$'e$, M.*; Ramet, P.*

Proceedings of 8th International Meeting on High Performance Computing for Computational Science (VECPAR '08) (CD-ROM), p.424 - 429, 2008/06

本研究では、ITBLとGridTLSEの相互接続法の開発を行った。GridTLSEはユーザーの問題に対して適切な疎行列解法を選び出すためのエキスパートシステムである。疎行列解法が解を求めるまでに必要な時間は解法の種類,コンピュータの種類、そして問題に依存する。このため、エキスパートシステムに多くの計算機を接続することで、より適した解法を選び出すことができるようになる。本発表では、相互接続法の適用性確認のため、TLSE計算機からITBLへ簡単な計算ジョブを発行し、動作することを確認した。

論文

Development of three-dimensional virtual plant vibration simulator on grid computing environment ITBL-IS/AEGIS

鈴木 喜雄; 中島 憲宏; 新谷 文将; 羽間 収; 西田 明美; 櫛田 慶幸; 阿久津 拓; 手島 直哉; 中島 康平; 近藤 誠; et al.

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

Center for computational science and e-systems of Japan Atomic Energy Agency is carrying out R&D in the area of extra large-scale simulation technologies for solving nuclear plant structures in its entirety. Specifically, we focus on establishing a virtual plant vibration simulator on inter-connected supercomputers intended for seismic response analysis of a whole nuclear plant. The simulation of the whole plant is a very difficult task because an extremely large dataset must be processed. To overcome this difficulty, we have proposed and implemented a necessary simulation framework and computing platform. The simulation framework based on the computing platform has been applied to a linear elastic analysis of the reactor pressure vessel and cooling systems of a nuclear research facility, the HTTR. The simulation framework opens a possibility of new simulation technologies for building a whole virtual nuclear plant in computers for virtual experiments.

論文

Research and development of fusion grid infrastructure based on Atomic Energy Grid InfraStructure (AEGIS)

鈴木 喜雄; 中島 康平; 櫛田 慶幸; 木野 千晶; 青柳 哲雄; 中島 憲宏; 射場 克幸*; 林 伸彦; 小関 隆久; 戸塚 俊之; et al.

Fusion Engineering and Design, 83(2-3), p.511 - 515, 2008/04

 被引用回数:3 パーセンタイル:73.37(Nuclear Science & Technology)

那珂核融合研究所と核融合科学研究所との共同研究により、システム計算科学センターでは、原子力グリッド基盤(AEGIS)をもとに、核融合研究の実験や解析のための統合フレームワークの確立を目指している。AEGISは、遠隔地の研究者が、インターネットを介して効率的,協調的に研究開発を実施可能とする基盤を提供することを目的にシステム計算科学センターにおいて開発が進められている。統合フレームワークの構築を目指し、われわれは、AEGISを既存の3つのシステム: 実験システム,遠隔データ収集システム,統合解析システムに適用している。実験システムに対しては、JT-60を用いた安全な遠隔実験システムを達成している。遠隔データ収集システムに対しては、LHDのデータ収集・管理システム(LABCOMシステム)とJT-60のデータシステムから得られる実験データを透過的に扱えるシステム構築を進めている。統合解析システムは、異なる研究機関にまたがって異機種計算機環境で実行可能なシステムへと拡張されている。

論文

Integrated framework for simulating behaviors of nuclear power plants under earthquakes

羽間 収; 櫛田 慶幸; 松原 仁; 西田 明美; 鈴木 喜雄; 新谷 文将; 青柳 哲雄; 中島 憲宏; 近藤 誠

Proceedings of 9th MpCCI User Forum, p.118 - 124, 2008/00

原子力発電プラントが安定的にエネルギーを供給していくためには、機器部材等の経年劣化を踏まえたうえでの巨大地震に対する耐震性能・設計裕度の確認及び未来状態の予測が急務である。原子力発電プラントのような社会的にも大きなインパクトを有する構造物の耐震性能とその限界の確認は、可能であれば実大試験で実証されるべきである。しかし規模やコスト面の制限によりその実施は事実上不可能である。本研究では、原子力発電プラント内機器の振動特性を3次元・実スケール解析により定量的に見極めることを可能とする統合的なシミュレータを提案し、実装することを目的とする。

論文

Progress on design and development of ITER equatorial launcher; Analytical investigation and R&D of the launcher components for the design improvement

高橋 幸司; 小林 則幸; 大森 順次; 鈴木 哲; 春日井 敦; 坂本 慶司

Fusion Science and Technology, 52(2), p.266 - 280, 2007/08

 被引用回数:24 パーセンタイル:14.19(Nuclear Science & Technology)

ITER水平ECランチャー設計の進展について、フロントシールド設計の信頼性向上と可動ミラーの改良設計の構造成立性及び駆動機構開発を中心に記述する。フロントシールドについては、熱的構造に関する改良設計に対して電磁力解析を実施し、支持構造設計の指針を得た。可動ミラーについては、構造の簡素化を目的とした改良設計に対して熱・構造解析と電磁力解析を行った。最大応力は内部のステンレス製冷却管内面にて得られ336MPaとなることがわかった。一方、電磁力に伴うミラー上のトルクは700N$$cdot$$mで、いずれの値もミラーの構造に影響を及ぼすものではなく解析的に構造成立性を示す結果である。また、ミラーモックアップの実熱負荷実験(3000ショット)や冷却水供給用スパイラル配管の繰返し応力負荷試験(10万回)により、実験的にも構造成立性を示す結果も得ている。駆動機構開発では、駆動源として検討している超音波モータの構成材(一部は代替材)の中性子照射実験を行い、ITER運転期間中に想定している照射量でも材料特性に劣化がほぼないといった結果を得るとともに、次世代核融合炉における使用可能性を示唆する結果も得た。

論文

Diagenesis and distribution of sterenes in Late Miocene to Pliocene marine siliceous rocks from Horonobe (Hokkaido, Japan)

天羽 美紀*; 鈴木 徳行*; 篠田 敏男*; Ratnayake, N. P.*; 高橋 一晴

Organic Geochemistry, 38(7), p.1132 - 1145, 2007/07

 被引用回数:13 パーセンタイル:60.95(Geochemistry & Geophysics)

北海道幌延の後期中新世から更新世の海成の珪質岩はステレンとステラジアンを多く含む。JAEAによって掘削されたHDB-3孔とHDB-4孔の岩芯試料を用いて、有機物が未熟成な稚内層と声問層の海成の珪質岩に含まれるステレンとステラジアンの続成作用による分解と変質についての研究を行った。幌延地域の現在の地温勾配と続成作用(オパールAからオパールCTへのシリカ鉱物の相変化)を考慮すると、埋没続成作用によって影響を受けた最大温度条件を示す海成の珪質岩の古温度は30$$sim$$60度の範囲となる。ステラジアンとステレンの濃度は、45$$sim$$60度の範囲で、急激に減少する。また、同じ45$$sim$$60度の範囲でのステランの濃度は著しい増加を示し、ステランの一部分がステレン及びステラジアンから供給されていることを示唆している。稚内層と声問層中のC$$_{27}$$, C$$_{28}$$, C$$_{29}$$のステラン/ステレン比は熟成度が進むことに伴い、その比が増加する。したがって、幌延の海成の珪質岩のステラン/ステレン比は埋没続成作用によって影響を受けた最大温度条件を示す古温度の指標として用いることが可能である。ステレンとステランのC$$_{27}$$, C$$_{28}$$, C$$_{29}$$の相対的な量比については、幌延の試錐の岩芯分析の結果によると、ほぼ同様な量比を示す。つまり、有機物が未熟成度な堆積物中の有機物起源を特定するために、ステレンのC$$_{27}$$, C$$_{28}$$, C$$_{29}$$の相対的な量比は、十分に有効な指標であることを示唆している。

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