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渡部 創; 高畠 容子; 長谷川 健太; 後藤 一郎*; 宮崎 康典; 渡部 雅之; 佐野 雄一; 竹内 正行
Mechanical Engineering Journal (Internet), 11(2), p.23-00461_1 - 23-00461_10, 2024/04
Japan Atomic Energy Agency is developing extraction chromatography technology to recover MA(III) from spent nuclear fuel. Developments in the extraction chromatography system especially focusing on safety and stable operation are required for practical application of the technology. This paper discusses the main tasks that have to be challenged preferentially based on achievements obtained by previous studies and potential MA(III) recovery process flow.
長谷川 健太; 後藤 一郎*; 宮崎 康典; 安倍 弘; 渡部 創; 渡部 雅之; 佐野 雄一; 竹内 正行
Mechanical Engineering Journal (Internet), 11(2), p.23-00407_1 - 23-00407_8, 2024/04
JAEA has been working on development of extraction chromatography technology for recovery of trivalent minor actinides (MA(III)) from high-level radioactive waste generated in reprocessing of spent fuel. The technology utilizes porous silica particles with about 50 micrometre diameter for support of adsorbents. Pressure drop of the packed column depends on characteristics of the particle. Large pressure drop of the column is not favorable for safety assessment of the technology although a certain level of the pressure drop is indispensable for excellent separation performance. In this study, we applied a granulation technique using a spray dryer that is widely used in industry, and conducted experiments to find the optimal specifications for silica support particles and conditions for the granulation operation. A basic characterization of the adsorbent prepared from the produced particles was carried out by an adsorption test of simulated high level liquid waste.
長谷川 健太; 後藤 一郎*; 宮崎 康典; 安倍 弘; 渡部 創; 渡部 雅之; 佐野 雄一; 竹内 正行
Proceedings of 30th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE30) (Internet), 5 Pages, 2023/05
JAEA has been working on development of extraction chromatography technology for recovery of trivalent minor actinides (MA(III): Am, Cm) from high-level radioactive waste generated in reprocessing of spent fuel. The technology utilizes porous silica particles with about 50 micrometre diameter for support of adsorbents. The particles are coated by styrene-divinylbenzene copolymer, and an extractant for MA recovery is impregnated into the polymer. Pressure drop of the packed column depends on characteristics of the particle (diameter, uniformity and pore size). Large pressure drop of the column is not favorable for safety assessment of the technology although a certain level of the pressure drop is indispensable for excellent separation performance. In this study, spray drying granulation experiments and fundamental characterization of the product particle were carried out to find optimal specs of the particle and conditions of the granulation operation.
渡部 創; 高畠 容子; 長谷川 健太; 後藤 一郎*; 宮崎 康典; 渡部 雅之; 佐野 雄一; 竹内 正行
Proceedings of 30th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE30) (Internet), 6 Pages, 2023/05
Japan Atomic Energy Agency is developing extraction chromatography technology for MA(III) recovery from spent nuclear fuel. Developments in the extraction chromatography system especially focusing on safety and stable operation are required for practical application of the technology. In this paper, main tasks which have to be challenged preferentially are discussed based on achievements obtained by previous studies and potential MA(III) recovery process flow.
荒井 貴大*; 伊藤 大雄*; 平沢 泉*; 宮崎 康典; 竹内 正行
Chemical Engineering & Technology, 41(6), p.1199 - 1204, 2018/06
被引用回数：4 パーセンタイル：14.58(Engineering, Chemical)硝酸溶液で溶解した使用済燃料は核分裂生成物を含んでおり、中でもMoやZrは硝酸との反応によってモリブデン酸ジルコニウム(ZMH)を形成する。ZMHは再処理工程で様々なトラブルの原因となり、安定なプラント運営には、ZMH等の不溶解性残渣を取り除くための清澄システムの構築が必要となる。本研究では、ZMHの析出条件と壁面付着条件(例えば、温度、硝酸濃度、MoとZrの初期濃度比)を調査し、付着におけるメカニズムを考察した。主な結果は以下の3点である。(1)温度が高いほど析出量が増加するが、SUSへの付着量は減少する。(2)低い酸濃度ではZMHの析出量が増加するが、SUSへの付着量は減少する。(3)Mo/Zrが低い場合は析出量が多く、壁面付着量も多いが、Mo/Zrが高い場合は析出量が少なく、壁面付着量も減る傾向にあった。今後は、考察した結晶成長メカニズムと壁面堆積の関係を具体化するモデルの検討と検証試験を実施する。
山本 剛史; 橋本 慰登*; 北澤 真一; 谷塚 英一; 波多江 仰紀; 杉江 達夫; 小川 宏明; 竹内 正樹; 河野 康則; 伊丹 潔
Fusion Engineering and Design, 96-97, p.1012 - 1016, 2015/10
被引用回数：5 パーセンタイル：36.21(Nuclear Science & Technology)日本国内機関では、ITER計画において6種類のプラズマ計測装置の調達を担当している。原子力機構では、ITER標準ソフトウェアを用いて、統括制御機能、シーケンス制御管理機能及びデータ収集機能を含むITER計測装置用計装制御システムを開発した。統括制御機能は、センサーの健全性検査、計測条件の設定及び計測条件間の一貫性検査といった計測のための内部処理を管理する。我々は、Python言語を用いてフローチャートからEPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)のコードを生成するツール及びシーケンス制御管理機能を開発した。EPICSは、運転手順のトリガー及び進行を示すために使用される。シーケンス制御管理機能は、EPICSを用いてプラント状態の変化を監視することにより、運転手順の進行を管理する。EPICSと運転手順の関連付けは、上記ツールにより自動的に行われる。我々は、熱電対計測システムに関して、上記の計装制御システムの性能を検証した。また、さらに複雑な計測装置向けに本設計を適用していく予定である。
山本 剛史; 橋本 慰登*; 芹沢 保典*; 稲本 修治*; 佐藤 和義; 杉江 達夫; 竹内 正樹; 河野 康則
Fusion Engineering and Design, 89(5), p.532 - 535, 2014/05
被引用回数：1 パーセンタイル：8.00(Nuclear Science & Technology)計測装置は、ITERのプラズマ制御や物理研究に欠かすことができない。ITER計測装置の統括制御システムは、ITERの中央制御システムからの指令に基づき、計測装置内の機器の制御を管理する重要なシステムである。著者らは、ITERの規格・基準に従いながら、計測装置の制御に関する要求事項を満たす統括システムを設計した。ITERでは、制御システムの構築にEPICSと呼ばれる制御・通信ライブラリを用いることとなっている。著者らは計測装置内の機器の運転の手順をフローチャートで記述し、それをEPICSへ変換する機能を考案した。これにより運転手順の容易な記述と制御システムの製作者の誤りをできる限り回避することが可能となった。また、中央制御システムとの規定された通信手順を基本に、計測装置に必要な機器の較正のために中央制御システムの制御指令を内部で模擬する機能及び計測機器の設定情報を管理するデータベースを設計した。さらに、ITERや計測機器の運転状態に対応して機器の運転制限値や機器間のインターロックを切り替える仕組みを提案した。
Si and YbTZn
(T: Co, Rh, Ir)大貫 惇睦; 安井 慎一*; 松下 昌輝*; 吉内 伸吾*; 大家 政洋*; 広瀬 雄介*; Dung, N. D.*; 本多 史憲*; 竹内 徹也*; 摂待 力生*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 80(Suppl.A), p.SA003_1 - SA003_6, 2011/12
We studied the Fermi surface properties of YbCuSi and YbCuGe with the tetragonal structure by measuring the de Haas-van Alphen (dHvA) oscillations, together with the energy band calculations. It was clarified that 4f electrons contribute to the Fermi surface of a valence fluctuating compound YbCuSi, but not to that of a divalent compound YbCuGe. We also studied the heavy fermion properties of YbTZn (T: Co, Rh, Ir) with the cubic caged structure. The metamagnetic behavior or an abrupt nonlinear increase of magnetization was observed. By measuring the electrical resistivity under pressure and magnetic field, we clarified that the electronic state close to the quantum critical point is realized in YbIrZn at 5.2 GPa and also YbCoZn at ambient pressure.
Zn竹内 徹也*; 安井 慎一*; 戸田 雅敏*; 松下 昌輝*; 吉内 伸吾*; 大家 政洋*; 片山 敬亮*; 広瀬 雄介*; 吉谷 尚久*; 本多 史憲*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 79(6), p.064609_1 - 064609_15, 2010/06
被引用回数：43 パーセンタイル：83.20(Physics, Multidisciplinary)Metamagnetic behavior of the heavy-fermion compound YbIrZn was studied by magnetization, de Haas-van Alphen effect, magnetoresistance, specific heat, thermal expansion and magnetostriction. Metamagnetic behavior was observed for all the physical properties at low temperatures. It is remarkable that the Fermi surfaces observed in the dHvA effect unchanges across the metamagnetic transition.
Al and PrPdAl中野 泰典*; 本多 史憲*; 竹内 徹也*; 杉山 清寛*; 萩原 政幸*; 金道 浩一*; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 摂待 力生*; 山上 浩志*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 79(2), p.024702_1 - 024702_9, 2010/02
被引用回数：17 パーセンタイル：66.60(Physics, Multidisciplinary)Single crystals of new rare-earth compounds CePdAl and PrPdAl were successfully grown. Magnetic property measurements have shown the existence of the crystal-electric-field effect in these compounds with a magnetic ground state for CePdAl and a singlet ground state for PrPdAl. Fermi surfaces were determined for both compounds by the de Haas-van Alphen experiments, revealing a localized nature of 
-electrons.
Zn吉内 伸吾*; 戸田 雅敏*; 松下 昌輝*; 安井 慎一*; 広瀬 雄介*; 大家 政洋*; 片山 敬亮*; 本多 史憲*; 杉山 清寛*; 萩原 政幸*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 78(12), p.123711_1 - 123711_4, 2009/12
被引用回数：41 パーセンタイル：82.83(Physics, Multidisciplinary)High-field magnetization and de Haas-van Alphen effect were measured on a heavy fermion compound YbIrZn. Large cyclotron masses ranging from 4 to 27 
were detected in the dHvA experiment, and are found to be reduced at magnetic fields higher than 120 kOe. From the present experimental results together with the 4f-itinerant band calculations, the 4f electrons are considered to form heavy fermion state.
Al本多 史憲*; M
asson, M.-A.*; 中野 泰典*; 吉谷 尚久*; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 竹内 徹也*; 山上 浩志*; 清水 克哉*; 摂待 力生*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 77(4), p.043701_1 - 043701_4, 2008/04
被引用回数：40 パーセンタイル：81.78(Physics, Multidisciplinary)Pressure effect on the antiferromagnet CePdAl has been investigated. By applying pressure, the antiferromagnetic transition temperature increases up to 5 GPa. Further applying pressure, the antiferromagnetic transition smears out rapidly and finally superconducting region arises around 10 K.
吉川 博; 榊 泰直; 佐甲 博之; 高橋 博樹; Shen, G.; 加藤 裕子; 伊藤 雄一; 池田 浩*; 石山 達也*; 土屋 仁*; et al.
Proceedings of International Conference on Accelerator and Large Experimental Physics Control Systems (ICALEPCS '07) (CD-ROM), p.62 - 64, 2007/10
J-PARCは多目的科学研究のために日本で建設されている大規模陽子加速器施設である。この施設は3つの加速器と3つの実験施設から成り、現在建設中である。リニアックは稼動開始して1年が経過し、3GeVシンクロトロンはこの10月1日に試験運転が開始されたところで、施設全体の完成は来年の夏の予定である。加速器の制御システムは、初期の試運転に必要な性能を実現させた。この制御システムに求められる最も重要な機能は加速器構成機器の放射化を最小限に食い止めることである。この論文では、調整運転の初期の段階において、制御システムの各部分が達成した性能を示す。
廣木 文雄; 吉川 博; 竹内 康紀*; 工藤 喜久雄*
Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.159 - 161, 2004/08
大強度陽子加速器施設(J-PARC)においてPPSを構築しようとした場合の問題点は、機器だけではなく空気の放射化レベルも高い大型加速器に対して多数の入口が散在していること及び入域を前提とした特別な調整運転モードが存在することによって、インターロックだけではなく厳密な入域管理が必要になることである。本発表ではJ-PARCにおけるPPSの概要及びLinacで考えている加速器トンネルへの入域管理について報告する。
和田 隆太郎*; 山口 憲治*; 西村 務*; 栗本 宣孝*; 中西 智明*; 竹内 靖典*; 藤原 和雄*; 建石 剛*
JNC TJ8400 2002-001, 121 Pages, 2002/02
JNC-TJ8400-2002-001.pdf:4.34MB
オーバーパックには長期健全性が期待されており、これまでオーバーパックの腐食挙動モデルが構築されてきた。そのモデルの妥当性、保守性を検証するために、本研究ではオーバーパック材料の数十年規模の超長期試験に関する研究を実施した。(1)処分開始直後を想定した環境下でのオーバーパック候補材料である炭素鋼の腐食挙動と緩衝材中の環境を長期間モニタリング可能な試験装置の設計を行った。(2)炭素鋼の長期浸漬試験を溶液交換等のメンテナンスなく実施できる試験容器を検討し、試作した。(3)今後の地層処分事業や安全規制に資する超長期試験(20年程度)を抽出した。(4)超長期試験に関する記録を試験期間(20年)にわたり管理、保存する方法を調査した。
西谷 健夫; 竹内 浩; Barnes, C. W.*; 井口 哲夫*; 長島 章; 近藤 貴; 逆井 章; 伊丹 潔; 飛田 健次; 永島 圭介; et al.
JAERI-M 91-176, 23 Pages, 1991/10
重水素放電を行うトカマクにおいて中性子発生量の絶対較正は核融合利得Qなどのプラズマ性能を評価する上で極めて重要である。大電流化JT-60(JT-60U)では
U,
Uの核分裂計数管および
He比例計数管で中性子発生量の測定を行うが、それに先立ち、
Cf中性子源をJT-60Uの真空容器内で移動させて中性子検出器の絶対較正を行った。まず磁気軸上の92点において、点線源に対する検出効率を測定し、それを平均することによってトーラス状線源に対する検出効率を求めた。
杉江 達夫; 久保 博孝; 逆井 章; 小出 芳彦; 平山 俊雄; 嶋田 道也; 伊丹 潔; 河野 康則; 西谷 健夫; 永島 圭介; et al.
核融合研究, 65(SPECIAL ISSUE), p.287 - 306, 1991/03
JT-60は、第1壁の材料を金属から炭素に変え、プラズマの配位についてもリミッター、外側X点閉ダイバータ、下側X点開ダイバータ配位での高加熱入力実験を行ってきた。これら第1壁及び配位の違いによる不純物の特性について調べた結果、酸素不純物の少ない、金属第1壁の外側X点閉ダイバータ配位でのプラズマが一番不純物が少なかった。また、高密度領域では、ダイバータ部での炭素、水素からの放射冷却により、ダイバータ板への熱流束が低減された。プラズマ中の不純物輸送については、Lモードの中性粒子加熱プラズマでは、異常輸送が支配的であり、不純物のプラズマ中心への集中は観測されなかった。ただし、ペレット入射プラズマでは、電子密度が中心ピークした時に、不純物のプラズマ中心への集中が観測された。
久保 博孝; 杉江 達夫; 西野 信博*; 逆井 章; 小出 芳彦; 赤岡 信雄*; 西谷 健夫; 伊丹 潔; 河野 康則; 永島 圭介; et al.
IAEA-TECDOC-536, p.139 - 144, 1990/00
JT-60では、第一壁の炭素化の後、中性粒子加熱中に酸素のスペクトル線強度が減少し、炭素の強度が増加する現象が見られる。この現象は、中性粒子加熱のパワーが13MW以上の放電において、リミター配位でもダイバータ-配位でも観測される。この現象の間、実効電荷数がほぼ一定のまま、プラズマ中での酸素の量が減少し、炭素の量が増加していると考えられる。本講演では、この現象とダイバータ一部での不純物スペクトル及びダイバータ-板の温度との関係、この現象が起きる電子密度のしきい値について報告する。
飛田 健次; 伊藤 孝雄; 逆井 章; 草間 義紀; 小原 祥裕; 塚原 美光; 根本 正博; 河野 康則; 久保 博孝; 竹内 浩; et al.
Plasma Physics and Controlled Fusion, 32(6), p.429 - 441, 1990/00
被引用回数：14 パーセンタイル：48.42(Physics, Fluids & Plasmas)水素及びヘリウムビームのシャインスルーを測定した。測定に用いられた水素ビームは、フルエネルギー140keV、ビーム成分比7%(140keV):32%(70keV):61%(47keV)であり、3
cm
以上の電子密度を持つプラズマに対するシャインスルーは、H(IS)の断面積から計算した値より小さかった。電子密度(3.1-5.0)10cm、実効電荷数1.6-2.5のとき、ストッピング断面積を20%増加させると、シャインスルーの測定値を説明できた。この結果は、水素ビームのストッピング過程に多重励起を考慮すべきであることを示す。測定から求めた多重励起による断面積の増分は、Janevらが計算から求めた値と矛盾しない。また、160~190keVのヘリウムビームのストッピングには、多重励起の影響が見られなかった。
山本 剛史; 波多江 仰紀; 谷塚 英一; 杉江 達夫; 小川 宏明; 竹内 正樹; 北澤 真一; 太田 和也*; 橋本 慰登*; 中村 来*; et al.
no journal, ,
原子力機構は、ITER計画において、周辺トムソン散乱計測装置、ダイバータ不純物モニター及びIRサーモグラフィ装置の詳細設計を進めている。各計測装置の運転及び機能分析を行い、検出器や計測に必要なレーザーなどの周辺機器をトカマクの放電シーケンスに従って動作させる統括制御システムを設計している。計測装置の運転シーケンス管理と進行監視を容易に行えるように、ITERで採用された制御ライブラリであるEPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)のレコードを用いて個々の制御プログラムの起動と終了を管理する機能を新たに開発した。また、インターロック信号の定義データから、EPICSレコードのソースコードを自動生成する機能を設計した結果、ロバストな制御システムを効率的に開発できる見込みを得た。
