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論文

Reduction of the kicker impedance maintaining the performance of present kicker magnet at RCS in J-PARC

菖蒲田 義博; 入江 吉郎*; 高柳 智弘; 富樫 智人; 山本 昌亘; 山本 風海

Journal of Physics; Conference Series, 1067, p.062007_1 - 062007_8, 2018/10

J-PARCのRCSのキッカーにはコイルが内蔵されており、そこを流れる電流が作る磁場の力でビームを出射させている。このキッカーは4つの端子を持っており、その2つが電源側につながれ、残りの2つがショートしてある。ビームをRCSから出射させる時に必要なキッカーに誘起される電流値は、この特徴のために電源から供給される電流値の2倍となる。これは、ビームを出射させる上では、必要な消費電力を節約でき、キッカーの設置スペースを節約できるという利点を持つ。一方で、この特徴のためにビームが大強度化するに従って、キッカーを通過する際に励起する電磁場(インピーダンス)は、ビームを不安定にさせることが分かっている。このようなビーム不安定性への対策は、大強度での安定的なビーム利用運転をするために必要である。本レポートでは、現在のキッカーの持つパフォーマンスを維持しながら、ビームの不安定要因であるキッカーのインピーダンスを下げる新しい手法について紹介する。

論文

Progress of injection energy upgrade project for J-PARC RCS

林 直樹; 原田 寛之; 堀野 光喜; 發知 英明; 神谷 潤一郎; 金正 倫計; Saha, P. K.; 菖蒲田 義博; 高柳 智弘; 谷 教夫; et al.

Proceedings of 4th International Particle Accelerator Conference (IPAC '13) (Internet), p.3833 - 3835, 2014/07

J-PARC RCSの入射エネルギーの増強(181から400MeV)は、2014年初めに予定されており、これに向けて、進んでいる機器増強の状況を報告する。具体的には、水平ペイントバンプ電磁石電源の更新、増強は、2012年までに完了しており、既に通常運転に用いている。MR/MLF行きのペイントエリアを切替えること、400MeVでも、ペインティングしない調整用のビームを作ること、この2つに必須の可変偏向電磁石システム、電磁石及び電源の据付も2012年に完了した。そして、400MeVを想定したビーム試験も実施し良好な結果を得た。残る大きな増強機器は、新しいシフトバンプ電磁石電源である。現行電源と比較しスイッチングノイズの低減は、期待できるが、新たに発生したリンギングの要因解析、対策を行い製作中である。これは、2013年の長期メインテナンス期間中に据付けられる。

論文

Operation and current status of injection, extraction, kicker magnet and the power supply for J-PARC 3 GeV RCS

渡辺 真朗; 林 直樹; 菖蒲田 義博; 菅沼 和明; 高柳 智弘; 富樫 智人; 外山 毅*

Proceedings of 3rd International Particle Accelerator Conference (IPAC '12) (Internet), p.3629 - 3631, 2012/05

JPARC 3GeV RCSは安定運転が要求されるが、繰り返し25ppsの24時間運転開始直後はキッカー電源のサイラトロンの不安定動作による多くのトラブルが生じた。だが、2010年10月には不具合が改善した。2011年3月11日の東日本大震災後に入出射電磁石・電源・ケーブル・バスダクトの健全性を確認した。測定・確認をした結果、特に不具合はなかった。今後RCSはビームパワー1MWを達成させる必要がある。キッカーのインピーダンスはその他のインピーダンス源のなかで一番大きい。われわれは電源に抵抗と新規開発したダイオードを接続することでインピーダンスを下げ、誘起電圧が減少することが確認できた。これにより、加速器を安定に運転することが可能となった。

報告書

NUCEFにおけるウラン系臨界実験に関する分析の現状

芳賀 孝久*; 軍司 一彦; 深谷 洋行; 薗田 暁; 坂爪 克則; 境 裕; 新妻 泰; 冨樫 喜博; 宮内 正勝; 佐藤 猛; et al.

JAERI-Tech 2004-005, 54 Pages, 2004/02

JAERI-Tech-2004-005.pdf:2.06MB

燃料サイクル安全工学研究施設(NUCEF)の定常臨界実験装置(STACY)及び過渡臨界実験装置(TRACY)においては、硝酸ウラニル溶液を用いた臨界実験が実施されている。NUCEFの分析設備では、臨界実験,溶液燃料の調製,管理及び保障措置に必要な溶液燃料の分析を実施している。分析試料数は年間約300程度であり、分析項目は、ウラン濃度分析,遊離酸濃度分析,ウラン同位体組成分析,核分裂生成物(FP)核種濃度分析,リン酸トリブチル(TBP)濃度分析,不純物濃度分析等となっている。本報告書は、これまでのウラン系臨界実験に適応してきた分析方法と分析の品質管理についてまとめたものである。

論文

Analysis of a uranium solution for evaluating the total number of fissions in the JCO criticality accident in Tokai-mura

内山 軍蔵; 渡部 和男; 宮内 正勝; 冨樫 喜博; 中原 嘉則; 深谷 洋行; 伊奈川 潤; 鈴木 大輔; 薗田 暁; 河野 信昭; et al.

Journal of Radiation Research, 42(Suppl.), p.S11 - S16, 2001/10

JCO臨界事故後の沈殿槽及び残されたビーカー内のウラン溶液の分析を行い、ウラン溶液中の核分裂生成物濃度の分析結果及び投入ウラン推定量をもとに総核分裂数を(2.5$$pm$$0.1)$$times$$10$$^{18}$$個と評価した。

報告書

NUCEF分析業務報告書; 平成10年度

冨樫 喜博; 宮内 正勝; 園部 保; 新妻 泰; 中島 隆幸; 芳賀 孝久*; 田上 隆広; 深谷 洋行; 薗田 暁; 坂爪 克則; et al.

JAERI-Tech 2000-032, p.25 - 0, 2000/03

JAERI-Tech-2000-032.pdf:1.45MB

燃料サイクル安全工学研究施設NUCEFに設置された定常臨界実験装置(STACY)及び過渡臨界実験装置(TRACY)の運転にあたっては、燃料として用いるウラン硝酸溶液に関する分析が不可欠であり、平成10年度では、ウラン溶液燃料の調製のための分析並びにSTACY及びTRACYの臨界実験終了後のウラン溶液の性状分析を行った。さらに、核燃料物質の計量管理のため、ダンプ槽に貯蔵してあるウラン溶液の分析等を実施した。平成10年度における分析サンプル総数は297件に達した。本報告書は、平成10年度に実施した分析業務についてまとめたものである。

報告書

アスファルト固化処理施設火災・爆発事故の原因究明試験と環境影響評価

藤根 幸雄; 村田 幹生; 阿部 仁; 高田 準一; 塚本 導雄; 宮田 定次郎*; 井田 正明*; 渡辺 眞樹男; 内山 軍蔵; 朝倉 俊英; et al.

JAERI-Research 99-056, p.278 - 0, 1999/09

JAERI-Research-99-056.pdf:22.73MB

東海再処理施設アスファルト固化処理施設における火災爆発事故について、原研の調査検討会が行った原因究明にかかわる試験及び環境影響評価の結果を報告する。原因究明にかかわる試験においては、実廃液サンプルの化学分析、アスファルト塩混合物の熱分析、暴走的発熱反応試験、発煙時の可燃性ガス分析などを行った。環境影響評価では、環境モニタリングデータと大気拡散シミュレーションコードSPEEDIによる解析結果より、環境へ放出されたCs量を推定した。また、一般住民の被ばく線量評価を行った

報告書

ハイブリッドK吸収端/蛍光X線濃度計の長期安定性

薗田 暁; 冨樫 喜博; 宮内 正勝; 岡崎 修二*

JAERI-Tech 99-043, 16 Pages, 1999/05

JAERI-Tech-99-043.pdf:1.86MB

核物質の計量管理及び保障措置分析における溶液試料に適用可能な高精度の非破壊分析法の確立のため、原研では、米国・DOEとの研究協力協定のもと、ハイブリッドK吸収端/蛍光X線濃度計(HKED)をNUCEFに設置し、溶液試料中のウラン及びプルトニウムの非破壊測定技術の共同開発を進めている。HKEDは査察機器として使用される予定であるため、装置が破壊分析法と同様の測定精度を持ち長期にわたり安定した測定ができなければならない。本報告書は、HKEDの長期安定性及び装置の健全性を示すための標準の長期安定性、さらに試験を通して得られたX線管の出力変動が測定結果に与える影響についてまとめたものである。

論文

Decommissioning of nuclear facilities in Japan

冨樫 喜博; 佐伯 浩治*; 江連 秀夫*

IMechE Conf. Trans., Int. Conf. on Nuclear Decommissioning, 0, p.29 - 39, 1995/00

放射性廃棄物の処理処分と原子力施設の廃止措置を適切に成し遂げるための方策から成りたつバックエンド対策は、整合性のある原子力発電体系という観点から残されたもっとも重要な仕事として位置づけられている。原子力施設の廃止措置の基本政策は既に確立しており、将来の商業用原子力発電所の実際の廃止措置に必要な技術を高度化する目的で研究開発が実施されている。この技術開発は廃止措置技術全体をカバーし、開発した技術を実証するために原子力施設の実際の解体に適用される。本発表では、廃止措置に関する国の政策、規制及び研究開発プログラムを概説する。

報告書

Thermal durability of modified synroc material as reactor fuel matrix

菊地 章; 金澤 浩之; 冨樫 喜博; 松本 征一郎; 西野 泰治; 大和田 功; 仲田 祐仁; 天野 英俊; 三田村 久吉

JAERI-Research 94-008, 20 Pages, 1994/08

JAERI-Research-94-008.pdf:1.8MB

シンロックはペロブスカイト、ホランダイト及びジルコノライトから成るチタン酸セラミックスで、高レベル放射性廃棄物の閉じ込めに優れた性能を有している。この点に着目し、「廃棄処理可能(WDP)燃料」の開発に当り、改良シンロック材を作製してその熱的耐久性を研究した。改良シンロックを主とし、参照シンロック(シンロックB)を比較試料として、1200$$^{circ}$$Cから1500$$^{circ}$$C、30分間、空気中での熱処理を行った。試料のうち改良シンロックでは予期していなかった球状ボイドの生成をみたが、これは試料作製時に存在した球状析出部とこれが含んでいた高圧潜在ポアーに起因することが判った。また1500$$^{circ}$$Cの熱処理では、ホランダイトの分解による新相の生成、及びこの新相とペロブスカイトとの反応による新相の生成を生じた。なお本報では、付加的な情報及び熱的性質についての実験と結果を付録に述べている。

論文

$$alpha$$-decay damage effects in curium-doped titanate ceramic containing sodium-free high-level nuclear waste

三田村 久吉; 松本 征一郎; M.W.A.Stewart*; 坪井 孝志; 橋本 昌亮*; E.R.Vance*; K.P.Hart*; 冨樫 喜博; 金澤 浩之; C.J.Ball*; et al.

Journal of the American Ceramic Society, 77(9), p.2255 - 2264, 1994/00

 被引用回数:25 パーセンタイル:21.95(Materials Science, Ceramics)

Naを含まない模擬高レベル廃棄物の多相チタン酸セラミック固化体に0.91wt%のCm-244を添加して$$alpha$$崩壊の影響を調べた。1.2$$times$$10$$^{18}$$($$alpha$$崩壊/g)の線量を受けた試料のX線回折結果から、3つの構成主相-ホランダイト、ペロブスカイト、ジルコノライトの単位格子体積がそれぞれ0,2.7,2.6%増加していた。放射線損傷による体積膨張で密度は徐々に減少し、上記の線量を受けた試料の密度減少は1.7%に達した。2$$times$$10$$^{17}$$($$alpha$$崩壊/g)の線量を受けた試料からの浸出率を以前のNaを含んだ試料からの結果と比較したところ、Naを含まない場合にはCsの浸出率が3~8倍低くなった。

報告書

キャニスタ材に対する放射性揮発物の付着性

冨樫 喜博; 田代 晋吾

JAERI-M 93-077, 12 Pages, 1993/03

JAERI-M-93-077.pdf:0.54MB

ガラス固化体のキャニスタ材として用いられているステンレススチールに対する放射性廃棄物の付着挙動を調べるため、$$^{137}$$Csを用いた汚染及び除染実験を行った。その結果、放射性揮発物の付着による汚染の大部分は非固着性汚染であり、汚染時間の増加と共に非固着性汚染の割合が増加し、また、汚染温度の上昇と共に固着性汚染の割合が増加することが明らかとなった。さらに、SUS309SはSUS304Lに比べ汚染しやすいこと、試験片の表面あらさが平滑になるに従って汚染量が減少することが分かった。

論文

Aging effects on curium-doped titanate ceramic containing sodium-bearing high-level nuclear waste

三田村 久吉; 松本 征一郎; K.P.Hart*; 宮崎 崇*; E.R.Vance*; 田村 行人; 冨樫 喜博; White, T. J.*

Journal of the American Ceramic Society, 75(2), p.392 - 400, 1992/02

 被引用回数:24 パーセンタイル:23.99(Materials Science, Ceramics)

Na入り高レベル廃棄物のチタン酸塩セラミック固化体にCmを添加した試料は、加速年数9千年以降、亀裂の発生により見かけの密度が大きくなり、加速年数10万年での密度減少は3.4%に達した。加速年数が進んだ試料に亀裂が発生すると、NaとCsの浸出率は粒界ガラス相の溶解によって支配されるようになり、同時にこの相に取り込まれていたSrの浸出率も増加した。亀裂による破壊面が浸出液に曝され、粒界ガラス相が溶出した後は、可溶性元素の浸出率はそれぞれの母相の溶解によって支配されていた。固化体の化学的耐久性は、亀裂に伴う有効表面積の増加と反跳核によるペロブスカイト相の放射線損傷によって劣化し、これらの合成効果により、加速年数3万1千年試料からのNa,Csの浸出率が~10倍、Sr,Caの浸出率が~100倍大きくなった。Cmの浸出率は、浸出液のpHが高くなったことにより、逆に減少した。

報告書

キャニスタ材に対する模擬高レベル廃棄物ガラスの付着性

冨樫 喜博; 栗山 修*; 田代 晋吾

JAERI-M 91-177, 9 Pages, 1991/11

JAERI-M-91-177.pdf:0.47MB

キャニスタ材として考えられている金属試験片表面に模擬高レベル廃棄物を含む溶融ガラスを滴下・付着させる実験を行い、材質、温度、表面粗さ等の因子がガラスの付着挙動にどのように影響を及ぼすのかを調べた。その結果、SUS304L、SUS309S及びインコネル600試験片においては、試験片予熱温度がガラス転移温度以上になるとガラスの付着が起こり、ガラス付着率は予熱温度が増すにつれて増加する傾向にあることを確認した。一方、チタン試験片においては、予熱温度にかかわらず、ガラス付着率は小さいことが明らかになった。また、ガラス付着率は試験片の表面粗さと無関係であることが分かった。

論文

Self-irradiation damage of a curium-doped titanate ceramic containing sodium-rich high-level nuclear waste

三田村 久吉; 松本 征一郎; 宮崎 崇*; White, T. J.*; 額賀 清*; 冨樫 喜博; 佐川 民雄; 田代 晋吾; D.M.Levins*; 菊地 章

Journal of the American Ceramic Society, 73(11), p.3433 - 3441, 1990/11

 被引用回数:7 パーセンタイル:48.9(Materials Science, Ceramics)

ナトリウムの多い模擬高レベル廃棄物を含むシンロックに、0.78wt%の$$^{244}$$CmO$$_{2}$$を添加して$$alpha$$加速試験を行った。出来た試料のオートラジオグラフィから、微細気孔や調製時に加えたチタンの酸化物部を除き、20$$mu$$mの解像度でキュリウム添加が均一に行なわれたことが観察された。試料の構成鉱物相としては、オランダイト、ペロブスカイト、ジルコノライトの主相の他に、フロイデンバーガイトやローベリンガイト相が含まれていた。試料の密度は、$$alpha$$崩壊数の蓄積とともに減少し、5000年の加速年数で1%の減少が見られた。浸出特性については、キュリウムの浸出率が加速年数とともに幾分高くなる傾向を示し、可溶性の元素(Na、Csなど)の浸出率が、2000年の加速年数で増加傾向を示した。

論文

Well-type NaI(Tl) spectrometry for quantitative analysis of $$^{244}$$Cm leached from curium-doped Synroc

三田村 久吉; 冨樫 喜博; 松本 征一郎; 宮崎 崇*; 田村 行人; 田代 晋吾

Applied Radiation and Isotopes, 41(9), p.839 - 845, 1990/09

キュリウムを添加したシンロックの浸出液中の$$^{244}$$Cmを、簡便に定量測定するために、井戸型NaI(Tl)シンチレーション検出器を利用した。この定量化のため、得られた$$gamma$$スペクトルの32.0から52.5keVの間のカウント数を積算することによって、$$^{244}$$Cmの42.8keVピークの面積を求めた。

論文

Volatilization of $$^{137}$$Cs and $$^{106}$$Ru from borosilicate glass containing actual high-level waste

上薗 裕史; 吉川 静雄; 冨樫 喜博; 田代 晋吾

Journal of the American Ceramic Society, 72(8), p.1438 - 1441, 1989/08

 被引用回数:7 パーセンタイル:70.59(Materials Science, Ceramics)

ピューレックス再処理工程から排出された実高レベル廃棄物を含有するガラス固化体の揮発挙動について検討した。ガラス固化体はステンレス製キャニスター中に注入し、閉鎖系でCs-137とRu-106の揮発量を測定した。Cs-137の揮発量の測定結果は、Cs-134をトレーサーとして使用した予備試験の結果とよく一致した。Ru-106の揮発量は、Cs-137の約1/5となった。これらの結果は、ガラス固化体の貯蔵施設の安全性を評価するのに有用である。

報告書

高レベル放射性廃棄物の分析、I; ICP発光分光分析法による模擬廃液の分析

馬場 恒孝; 冨樫 喜博

JAERI-M 88-122, 20 Pages, 1988/07

JAERI-M-88-122.pdf:0.58MB

ICP発光分光分析法の高レベル放射性廃液の成分分析への適用性を調べるために、調製した模擬廃液を使って主要20元素の最適分析条件の設定、その条件での分析、及び分析精度の検討を行った。その結果、実廃液の放射能濃度(200~300Ci/l)をグローブボックス内で取扱うことのできる十分低い濃度にまで希釈(10000倍)し、大部分の元素の分析を、精度(相対標準偏差)5%以内で行えることがわかった。

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