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論文

Microbially formed Mn(IV) oxide as a novel adsorbent for removal of Radium

田中 万也; 山路 恵子*; 升屋 勇人*; 富田 純平; 小澤 麻由美*; 山崎 信哉*; 徳永 紘平; 福山 賢仁*; 小原 義之*; Maamoun, I.*; et al.

Chemosphere, 355, p.141837_1 - 141837_11, 2024/05

https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2024.141837

本研究では生物性マンガン酸化物を用いて人形峠坑水からのラジウム除去実験を行った。その結果、7.6mgの生物性マンガン酸化物を用いて3L坑水中から98%以上の$$^{226}$$Raを除去することが出来た。これは固液分配係数に換算すると10$$^{7.4}$$ mL/gという非常に高い値となり、生物性マンガン酸化物が実際の坑水処理に有効であることを示している。

論文

High-sensitive XANES analysis at Ce L$$_{2}$$-edge for Ce in bauxites using transition-edge sensors; Implications for Ti-rich geological samples

Li, W.*; 山田 真也*; 橋本 直; 奥村 拓馬*; 早川 亮大*; 新田 清文*; 関澤 央輝*; 菅 大暉*; 宇留賀 朋哉*; 一戸 悠人*; et al.

Analytica Chimica Acta, 1240, p.340755_1 - 340755_9, 2023/02

https://doi.org/10.1016/j.aca.2022.340755
 被引用回数：4 パーセンタイル：29.37(Chemistry, Analytical)

希土類元素は放射性元素であるアクチノイドのアナログ元素としてしばしば利用される。セリウム(Ce)は希土類元素の中でも+3価と+4価の両方をとり得る特別な元素である。環境試料中のCeの+3価と+4価の比を調べる手段としてX線吸収端近傍構造(XANES)が有力であったが、チタン濃度が高いと蛍光X線の干渉のために測定ができないという問題があった。本研究では、L$$_{3}$$吸収端だけでなくL$$_{2}$$吸収端を調べ、さらに新しい検出器であるtransition-edge sensor (TES)を利用することでこれまでは測定が難しかった試料も測定可能にした。この結果は様々な環境試料に応用可能である。

論文

Dynamical response of transition-edge sensor microcalorimeters to a pulsed charged-particle beam

奥村 拓馬*; 東 俊行*; Bennet, D. A.*; Caradonna, P.*; Chiu, I.-H.*; Doriese, W. B.*; Durkin, M. S.*; Fowler, J. W.*; Gard, J. D.*; 橋本 直; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 31(5), p.2101704_1 - 2101704_4, 2021/08

https://doi.org/10.1109/TASC.2021.3067793
 被引用回数：1 パーセンタイル：10.62(Engineering, Electrical & Electronic)

超伝導転移端センサー(TES)マイクロ熱量計は、優れたエネルギー分解能と高い効率を持った、加速器施設での実験に理想的なX線検出器である。高強度パルス荷電粒子ビームを用いたTES検出器の性能を研究するために、日本の陽子加速器研究施設(J-PARC)でパルスミュオンビームを用いてX線スペクトルを測定した。X線エネルギーの実質的な時間的シフトがパルスミュオンビームの到着時間と相関していることを発見した。これは、最初のパルスビームからのエネルギー粒子の入射によるパルスパイルアップによって合理的に説明された。

論文

Deexcitation dynamics of muonic atoms revealed by high-precision spectroscopy of electronic $$K$$ X rays

奥村 拓馬*; 東 俊行*; Bennet, D. A.*; Caradonna, P.*; Chiu, I. H.*; Doriese, W. B.*; Durkin, M. S.*; Fowler, J. W.*; Gard, J. D.*; 橋本 直; et al.

Physical Review Letters, 127(5), p.053001_1 - 053001_7, 2021/07

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.053001
 被引用回数：15 パーセンタイル：80.44(Physics, Multidisciplinary)

超伝導遷移エッジ型センサーマイクロカロリメーターを用いて、鉄のミュー原子から放出される電子$$K$$X線を観測した。FWHMでの5.2eVのエネルギー分解能により、電子特性$$K$$$$alpha$$および$$K$$$$beta$$X線の非対称の広いプロファイルを約6keVの超衛星線$$K$$$$alpha$$線とともに観察することができた。このスペクトルは、電子のサイドフィードを伴う、負ミュオンと$$L$$殻電子による核電荷の時間依存スクリーニングを反映している。シミュレーションによると、このデータは電子$$K$$殻および$$L$$殻の正孔生成と、ミュオンカスケードプロセス中のそれらの時間発展を明確に示している。

論文

Reactor noise analysis for a graphite-moderated and -reflected core in KUCA

左近 敦士*; 中嶋 國弘*; 高橋 和暉*; 芳原 新也*; 佐野 忠史*; 深谷 裕司; 橋本 憲吾*

EPJ Web of Conferences, 247, p.09009_1 - 09009_8, 2021/02

https://doi.org/10.1051/epjconf/202124709009

黒鉛反射熱中性子炉では、燃料領域から遠くに配置された検出器であっても、ある程度の相関振幅を検出する可能性がある。これは、黒鉛中の中性子の平均自由行程が水やポリエチレンよりも長いためである。そこで、本研究の目的は、原子炉騒音分析のためのグラファイト反射器への中性子検出器配置の高い柔軟性を実験的に確認することである。京都大学臨界集会(KUCA)の黒鉛減速反射炉心において炉雑音解析を実施した。BF$$_{3}$$比例中性子計数管(直径1インチ)を黒鉛反射領域に配置し、検出器を炉心からそれぞれ約35cmと30cmの厚さの黒鉛で隔離した。臨界状態と未臨界状態で、検出器からの時系列信号データを取得し、高速フーリエ変換(FFT)アナライザーにより分析し、周波数領域でのパワースペクトル密度を取得した。炉心から遠く離れた検出器から得られたパワースペクトル密度には、有意な相関成分を含むことが確認できた。また、パワースペクトル密度理論式にデータに最小二乗法で適合さることにより、即発中性子減衰定数を決定した。臨界状態での減衰定数は63.3$$pm$$14.5[1/s]となった。2つの検出器間の相互パワースペクトル密度とコヒーレンス関数データから決定された減衰定数とよい一致を示した。予想通り、炉心から約35cmの位置に検出器を設置することで、原子炉のノイズ解析が可能であることが確認された。

論文

Mineralogical control of the size distribution of stable Cs and radiocesium in riverbed sediments

田中 万也; 渡邊 直子*; 山崎 信哉*; 坂口 綾*; Fan, Q.*; 高橋 嘉夫*

Geochemical Journal, 52(2), p.173 - 185, 2018/00

https://doi.org/10.2343/geochemj.2.0501
 被引用回数：9 パーセンタイル：42.79(Geochemistry & Geophysics)

福島県の山木屋(川俣町)と黒岩(福島市)において河川堆積物を採取し、粒径別の化学組成及び鉱物組成の分析を行った。セシウムを含むアルカリ元素の粒径分布は鉱物組成をよく反映していた。山木屋地点では$$^{133}$$Csと$$^{137}$$Csが同様の粒径分布を示し、シルト画分から砂画分にかけて濃度が低下した。シルト画分ではセシウムが粘土鉱物に固定されているものと考えられる。一方、黒岩地点では細粒砂・中粒砂画分において$$^{133}$$Csと$$^{137}$$Csの濃度が最も低く、粗粒砂・極粗粒砂画分において高い濃度を示した。これらの粗粒砂画分には風化黒雲母の粒子が肉眼で観察されており、こうした風化黒雲母にセシウムが固定されていると考えられる。山木屋と黒岩は対照的な結果を示したが、それぞれ地点において安定及び放射性セシウムの粒径分布が鉱物組成をよく反映していることが示された。

論文

Spontaneous formation of suboxidic coordination around Co in ferromagnetic rutile Ti$$_{0.95}$$Co$$_{0.05}$$O$$_2$$ film

Hu, W.*; 林 好一*; 福村 知昭*; 赤木 和人*; 塚田 捷*; 八方 直久*; 細川 伸也*; 大和田 謙二; 高橋 正光; 鈴木 基寛*; et al.

Applied Physics Letters, 106(22), p.222403_1 - 222403_5, 2015/06

https://doi.org/10.1063/1.4921847
 被引用回数：39 パーセンタイル：81.4(Physics, Applied)

The local atomic structures around Co in high temperature diluted ferromagnetic semiconductor Co-doped TiO$$_2$$ has been investigated using X-ray fluorescence holography and X-ray absorption fine structure experiments. While the Co atoms in the Ti$$_{0.99}$$Co$$_{0.01}$$O$$_2$$ simply substituted for Ti sites in the rutile structure, a suboxidic arrangement of CoO$$_2$$Ti$$_4$$ was found to form around Co in the Ti$$_{0.95}$$Co$$_{0.05}$$O$$_2$$ films. First-principles calculations supported the stability of the aggregated suboxidic clusters in the rutile TiO$$_2$$. The suboxidic coordination may be the source of strong exchange interaction, resulting in the high Curie temperature in Co-dopedTiO$$_2$$.

論文

Thermal engineering of non-local resistance in lateral spin valves

葛西 伸哉*; 平山 悠介*; 高橋 有紀子*; 三谷 誠司*; 宝野 和博*; 安立 裕人; 家田 淳一; 前川 禎通

Applied Physics Letters, 104(16), p.162410_1 - 162410_4, 2014/04

https://doi.org/10.1063/1.4873687
 被引用回数：14 パーセンタイル：52.06(Physics, Applied)

We study the non-local spin transport in Permalloy/Cu lateral spin valves (LSVs) fabricated on thermally oxidized Si and MgO substrates. While these LSVs show the same magnitude of spin signals, significant substrate dependence of the baseline resistance was observed. The baseline resistance shows much weaker dependence on the inter-electrode distance than that of the spin transport observed in the Cu wires. A simple analysis of voltage-current characteristics in the baseline resistance indicates the observed result can be explained by a combination of the Peltier and Seebeck effects at the injector and detector junctions, suggesting the usage of high thermal conductivity substrate (or under-layer) is effective to reduce the baseline resistance.

論文

Acute and obtuse rhombohedrons in the local structures of relaxor ferroelectric Pb(Mg$$_{1/3}$$Nb$$_{2/3}$$)O$$_3$$

Hu, W.*; 林 好一*; 大和田 謙二; Chen, J.*; 八方 直久*; 細川 伸也*; 高橋 正光; Bokov, A.*; Ye, Z.-G*

Physical Review B, 89(14), p.140103_1 - 140103_5, 2014/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.89.140103
 被引用回数：48 パーセンタイル：85.87(Materials Science, Multidisciplinary)

The local structures around Nb and Pb in the relaxor ferroelectric Pb(Mg$$_{1/3}$$Nb$$_{2/3}$$)O$$_3$$ were investigated by X-ray fluorescence holography. The Pb atomic images around Nb showed a rhombohedral distortion of the crystal unit cells. The Pb-Pb correlated images showed a local structure of body-center-like $$2a_0times 2a_0 times 2a_0$$ superlattice, proving a rigid three-dimensional network structural model combining the two kinds of rhombohedrons. This superstructure and the fluctuating Pb and Nb atoms play an important role in the relaxor behavior of this material.

論文

High-resolution Compton cameras based on Si/CdTe double-sided strip detectors

小高 裕和*; 一戸 悠人*; 武田 伸一郎*; 福山 太郎*; 萩野 浩一*; 齋藤 新也*; 佐藤 有*; 佐藤 悟朗*; 渡辺 伸*; 国分 紀秀*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 695, p.179 - 183, 2012/12

https://doi.org/10.1016/j.nima.2011.12.061
 被引用回数：23 パーセンタイル：83.88(Instruments & Instrumentation)

Si/CdTe半導体両面ストリップ検出器(DSD)を用いた新しいコンプトンカメラの開発を行った。このカメラは、各面において電極が128ストリップ(250$$mu$$mピッチ)で分割されている、厚さ500$$mu$$mのSi-DSDと4層の厚さ750$$mu$$mのCdTe-DSDから成り、ファインピッチのDSDを4mm間隔で積層配置することで、高角度分解能(356keVで4.5度、662keVで3.5度)を有しかつ小型な装置を実現している。許容できる検出効率を保ちつつこのような高解像度を得るために、コンプトン散乱連続スペクトルを用いたエネルギー較正法と、CdTe-DSD内の深度計測を用いたデータ処理法を新たに試みた。さらに、同時マルチエネルギーイメージングの結果を用いて、カメラの撮像能力について詳細な検討を行った。

論文

Applications and imaging techniques of a Si/CdTe Compton $$gamma$$-ray camera

武田 伸一郎*; 一戸 悠人*; 萩野 浩一*; 小高 裕和*; 湯浅 孝行*; 石川 真之介*; 福山 太郎*; 齋藤 新也*; 佐藤 有*; 佐藤 悟朗*; et al.

Physics Procedia, 37, p.859 - 866, 2012/10

https://doi.org/10.1016/j.phpro.2012.04.096
 被引用回数：23 パーセンタイル：98.4(Physics, Applied)

ASTRO-Hミッションのために開発されたSi/CdTe半導体両面ストリップ検出器(DSD)を利用したコンプトンカメラを用い、放射線ホットスポットのモニタリングの実行可能性チェックを目的とした複数放射線源の画像化実験を行った。本装置は半導体検出器によって与えられた良好なエネルギー分解能により、既に商業的な画像処理システムが提供するホットスポットの画像可能力に加え、複数の放射性同位元素を同定する能力を有する。今回の実験では、$$^{133}$$Ba(356keV), $$^{22}$$Na(511keV)及び$$^{137}$$Cs(662keV)の三放射性同位元素を同時に測定し、これらの画像化に成功した。5つの検出器モジュール(有効面積: 1.7$$times$$10$$^{-3}$$cm$$^2$$)を積み重ねることによって、662keVの$$gamma$$線に対し、検出効率1.68$$times$$10$$^{-4}$$、及び、3.8度の角度分解能を確認した。本装置は、より多くの検出器モジュールをスタックすることにより、さらに大きな検出効率を達成することが可能である。

論文

Role of AtPol$$zeta$$, AtRev1 and AtPol$$eta$$ in $$gamma$$-ray-induced mutagenesis

中川 繭*; 高橋 真哉*; 鳴海 一成; 坂本 綾子

Plant Signaling & Behavior (Internet), 6(5), p.728 - 731, 2011/05

https://doi.org/10.4161/psb.6.5.15124

Ionizing radiations have been applied to plants as useful mutagens, but its molecular mechanism(s) for mutagenesis is less understood. The AtPol$$zeta$$, AtRev1 and AtPol$$eta$$ are Arabidopsis translesion synthesis (TLS)-type polymerases involved in the UV-induced mutagenesis. To investigate a role(s) of TLS-type DNA polymerases in radiation-induced mutagenesis, we analyzed the mutation frequency in AtPol$$zeta$$-, AtRev1- or AtPol$$eta$$-knockout plants, ${it rev3-1}$, ${it rev1-1}$ and ${it polh-1}$, respectively. The mutation frequency in ${it rev3-1}$ was little changed, whereas the frequency in ${it rev1-1}$ greatly decreased and in ${it polh-1}$ slightly increased compared to that of wild type. Abasic (apurinic/apyrimidinic; AP) site, induced by radiations or generated during DNA repair process, leads to incorporation of any kinds of nucleotides at the opposite strand. The 7,8-dihydro-8-oxo-2'-deoxyguanosine (8-oxo-dG), induced by radiation through the formation of reactive oxygen species, makes pairs with cytosine and adenines. Therefore, AtRev1 possibly inserts dC opposite AP-site or 8-oxo-dG, which results in G to T transversions.

論文

Role of AtPol$$zeta$$, AtRev1 and AtPol$$eta$$ in UV light-induced mutagenesis in Arabidopsis$$^{1[W]}$$

中川 繭*; 高橋 真哉*; 田中 淳; 鳴海 一成; 坂本 綾子

Plant Physiology, 155(1), p.414 - 420, 2011/01

https://doi.org/10.1104/pp.110.166082
 被引用回数：15 パーセンタイル：43.22(Plant Sciences)

損傷乗り越え複製(TLS)は、特殊なDNAポリメラーゼによって損傷DNAをバイパスすることによって複製障害を回避する機構である。われわれは高等植物における損傷乗り越え複製機構の役割を調べるため、TLS型DNAポリメラーゼを欠失させたシロイヌナズナの変異株における紫外線誘発突然変異頻度を解析した。AtPol$$zeta$$及びAtRev1を欠失させた植物では突然変異頻度は低下したことから、これらのポリメラーゼは突然変異を起こしやすいことがわかった。これに対し、AtPol$$eta$$を欠失した植物では突然変異頻度が上昇したことから、AtPol$$eta$$は突然変異を起こしにくいことがわかった。AtPol$$zeta$$とAtRev1の2重変異ではAtRev1の単独変異とほぼ同等の変異頻度であったのに対し、AtPol$$zeta$$とAtPol$$eta$$の2重変異では、AtPol$$eta$$で見られた高い変異頻度がほぼ失われた。このことから、AtPol$$zeta$$ and AtRev1は同一の経路で働くのに対し、AtPol$$eta$$はこれらとは別の経路で働くことが示唆された。

論文

Recent progress in the energy recovery linac project in Japan

坂中 章悟*; 明本 光生*; 青戸 智浩*; 荒川 大*; 浅岡 聖二*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; et al.

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.2338 - 2340, 2010/05

http://accelconf.web.cern.ch/AccelConf/IPAC10/papers/tupe091.pdf

日本においてERL型放射光源を共同研究チームで提案している。電子銃,超伝導加速空洞などの要素技術開発を進めている。また、ERL技術の実証のためのコンパクトERLの建設も進めている。これら日本におけるERL技術開発の現状について報告する。

報告書

実験炉組合せ照射(JRR-3⇔常陽)及びホット施設(WASTEF,JMTRホットラボ,MMF,FMF)の作業計画と作業報告; 長寿命プラント照射損傷管理技術に関する研究開発

松井 義典; 高橋 広幸; 山本 雅也; 仲田 祐仁; 吉武 庸光; 阿部 和幸; 吉川 勝則; 岩松 重美; 石川 和義; 菊地 泰二; et al.

JAEA-Technology 2009-072, 144 Pages, 2010/03

JAEA-Technology-2009-072.pdf:45.01MB

日本原子力研究開発機構は、平成17年10月に日本原子力研究所と核燃料サイクル開発機構との統合によって誕生した。この統合を最大限に利用したプロジェクトが、旧電源開発促進対策特別会計法及び特別会計に関する法律(エネルギー対策特別会計)に基づく文部科学省からの受託事業「長寿命プラント照射損傷管理技術に関する研究開発」である。この「長寿命プラント照射損傷管理技術に関する研究開発」において、材料の照射損傷評価指標の確立に重要な、世界で類のない、高速実験炉「常陽」と研究用原子炉であるJRR-3を利用した組合せ照射材を平成18年から平成19年の約2年間の短期間で取得した。本報告は、これら常陽,JRR-3の実験炉施設及びWASTEF, JMTRホットラボ,MMF, FMFのホット施設を利用した組合せ照射における作業計画から作業結果及び照射試験における照射温度と照射量の評価をまとめたものである。

論文

伊自良川における降雨時の水質変化特性

高橋 慎也*; 井上 隆信*; 対馬 孝治*; 崎岡 聖導*; 松永 武

環境工学研究論文集, 46, p.565 - 572, 2009/00

岐阜県伊自良川上流の渓流を対象として、降雨時の水質変化とその要因を、主要イオン濃度・pH・電気伝導度・流量観測・水の水素安定同位体比分析を用いた流量の成分分離により解析した。対象河川では、降雨による流量増加時に、ほとんどの主要イオン濃度,pH,電気伝導度が低下し、pH及び電気伝導度の変化量は降雨量と負の相関関係にあった。水の水素安定同位体比測定を用いた流量の成分分離の結果、降水流出成分比率は降雨量によって全く異なり、降雨量が多い場合は降水流出成分の寄与が大きくなることが示された。成分分離結果をもとにして、平水時河川水と降雨の主要イオン濃度から算出した降雨時のイオン濃度の変化から、対象河川における水質変化の主な要因は降水流出成分の寄与であることが示された。

論文

Functional analysis of the low-fidelity DNA polymerase AtREV1

高橋 真哉*; 中川 繭; 田中 淳; 鳴海 一成; 清水 喜久雄*; 坂本 綾子

JAEA-Review 2008-055, JAEA Takasaki Annual Report 2007, P. 58, 2008/11

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Review-2008-055.pdf

植物の紫外線耐性機構の研究過程で、YファミリーDNAポリメラーゼをコードしている新規遺伝子${it AtREV1}$を同定した。YファミリーDNAポリメラーゼは複製忠実度が低く、さまざまなDNA損傷をバイパスすると考えられている。${it AtREV1}$遺伝子欠損植物は、紫外線やDNA架橋剤に感受性を示す。${it AtREV1}$遺伝子産物であるAtREV1タンパク質の生化学的な機能を解析するために、組換え大腸菌を用いてAtREV1タンパク質を発現・精製し、精製したタンパク質を用いてデオキシヌクレオチド転移活性を調べた。その結果、AtREV1タンパク質は複製忠実度が低く、鋳型の塩基にかかわらず、dCMPを好んで挿入することがわかった。また、APサイトの相補鎖には塩基を挿入できるが、紫外線損傷塩基の相補鎖には塩基を挿入できなかった。AtREV1タンパク質の低い複製忠実度が突然変異を引き起こすかどうかを調べるために、野生株と${it AtREV1}$遺伝子欠損株の突然変異頻度を測定した。その結果、AtREV1タンパク質が紫外線あるいは$$gamma$$線で生じるDNA損傷の誤複製を起こすことで、突然変異誘発を促進していることがわかった。

論文

Progress in R&D efforts on the energy recovery linac in Japan

坂中 章悟*; 吾郷 智紀*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; 原田 健太郎*; 平松 成範*; 本田 融*; et al.

Proceedings of 11th European Particle Accelerator Conference (EPAC '08) (CD-ROM), p.205 - 207, 2008/06

コヒーレントX線,フェムト秒X線の発生が可能な次世代放射光源としてエネルギー回収型リニアック(ERL)が提案されており、その実現に向けた要素技術の研究開発が日本国内の複数研究機関の協力のもと進められている。本稿では、ERL放射光源の研究開発の現状を報告する。

論文

AtREV1, a Y-family DNA polymerase in Arabidopsis, has deoxynucleotidyl transferase activity ${it in vitro}$

高橋 真哉*; 坂本 綾子; 田中 淳; 清水 喜久雄*

Plant Physiology, 145(3), p.1052 - 1060, 2007/11

https://doi.org/10.1104/pp.107.101980
 被引用回数：15 パーセンタイル：37.61(Plant Sciences)

AtREV1はシロイヌナズナにおいて誤りがちなDNA損傷乗り越え複製にかかわることが予想されている。今回、さらに詳細な研究を行うために、大腸菌タンパク質過剰発現系を用いてAtREV1組み換えタンパク質を作成し、精製を行った。得られた精製タンパク質をプライマー伸長法で解析し、塩基挿入活性の測定を行った。その結果、AtREV1組み換えタンパク質はプライマー末端に1から2個の塩基を挿入した。特に、鋳型DNAの塩基にかかわらずシトシンを挿入する活性が高いことがわかった。また、AtREV1は、脱塩基部位を持つ鋳型DNAに対してもシトシンを挿入した。脱塩基部位は、細胞内の生理活性によって自発的につくられるほか、細胞をさまざまなDNA変異原に曝した際につくられることがわかっている。しかし、AtREV1は紫外線によってつくられる損傷を持つ鋳型DNAに対しては、塩基を挿入することができなかった。AtREV1は、マグネシウムイオン存在下では、ある程度の基質特異性を示したが、マンガンイオンの存在価では、より緩やかな基質特異性を示すことがわかった。以上の結果から、AtREV1タンパク質が"忠実度の低い"DNAポリメラーゼであることが明らかとなった。

論文

発電用新型炉の高温構造設計手法と3次元免震技術の開発

井上 和彦*; 柴本 宏*; 高橋 健司; 生玉 真也*; 森下 正樹; 青砥 紀身; 笠原 直人; 浅山 泰; 北村 誠司

日本原子力学会誌, 48(5), p.333 - 338, 2006/05

http://ci.nii.ac.jp/naid/10016973541

我が国の発電用新型炉である高速増殖炉(FBR)の実用化には、経済性,安全性を同時に満足する合理的設計が要求される。高温・低圧で運転されるFBRは、冷却材温度変動によって生じる熱応力が緩和しやすい薄肉の構造が有利になるが、薄肉化を進めると剛性の低下によって耐震性が損なわれることから、耐熱荷重設計と耐震設計の調和がFBR構造設計の要諦となる。FBR実用化に向けては、プラントの建設コスト低減を目指して小型で簡素な機器設備が計画されている。この計画に対し、従来の設計手法では熱荷重と地震荷重による応力の両者が厳しくなり、構造成立性を見通すことが難しくなる。さらに、将来的には設計上想定すべき地震動が引き上げられる方向にある。そこで、これらに対処するため、熱応力に対する耐性に優れるFBR用高クロム鋼,高温で生じる非弾性変形解析法や熱荷重設定法を含む高温構造設計法,設計・製作・運転を包括的に最適化するシステム化規格、これに加え地震荷重による制約を解決する3次元免震技術の開発を進めた。本研究は、「FBRサイクル実用化戦略調査研究」において、有望プラント概念の2005年度提示を目的とし実施したものである。その中で、2000$$sim$$2004年度実施の経済産業省受託研究「発電用新型炉技術確証試験」により、構造設計の実現性を見通しを示すために開発した技術成果を紹介する。これらの成果は、今後、検証データを蓄積し将来の規格・基準類化を促進するため暫定指針類として体系化した。

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