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村瀬 清華*; 片岡 龍峰*; 西山 尚典*; 西村 耕司*; 橋本 大志*; 田中 良昌*; 門倉 昭*; 冨川 喜弘*; 堤 雅基*; 小川 泰信*; et al.
Journal of Space Weather and Space Climate (Internet), 12, p.18_1 - 18_16, 2022/06
被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Astronomy & Astrophysics)巨大な太陽フレアによってもたらされる太陽風により磁気圏内にエネルギーが溜まり、そのエネルギーが一気に解放されるサブストームが発生する。そのサブストームが発生する際、高エネルギー電子が大量に中間圏まで降り注ぐ事象(EEP)がしばしば観測されるが、その詳細な発生メカニズムは解明されていない。本研究では、あらせ衛星により観測された2つのEEPに対して、3次元グローバル電磁流体力学的(MHD)シミュレーションや放射線挙動解析コードPHITSを使った解析によりその発生メカニズムを検討した。その結果、カレントシート散乱とwave-particle散乱がEEPの初期及びサブストーム発生後に重要な役割を果たしていることが示唆された。
小林 冬実; 住谷 正人; 木田 孝; 石仙 順也; 内田 昇二; 神永 城太; 大木 恵一; 深谷 洋行; 曽野 浩樹
JAEA-Technology 2016-025, 42 Pages, 2016/11
日本原子力研究開発機構原子力科学研究所のSTACY施設では、平成12年から15年にかけて、プルトニウム溶液臨界実験に向けたMOX粉末燃料の溶解に関する基礎試験を実施した。溶解試験で生じた硝酸ウラニル溶液と硝酸プルトニウム溶液からなるMOX溶解試験残液を貯蔵設備にて貯蔵するにあたり、溶液の状態から酸化物へ転換する安定化処理が必要である。さらに、臨界安全の観点から、安定化処理後の酸化物に含まれる水分量を管理する必要がある。MOX溶解試験残液を安定化する方法として、溶液中のウランをアンモニアにより、プルトニウムをシュウ酸により沈殿させ、焙焼して酸化物とする方法を選定した。本報告書は、MOX溶解試験残液に含まれるウラン及びプルトニウムの安定化処理に係る検討及び作業の結果をまとめたものである。本報告書で示した手順に基づく実規模での安定化処理の結果、ウランの回収率は95.6%、プルトニウムの回収率は95.0%であった。また、安定化処理後の酸化物を窒素雰囲気下で再焙焼し、速やかにビニールバッグで溶封することで、酸化物の含水率を低く保つとともに水分の再付着を防止した。
篠田 佳彦; 土田 昭司*; 木村 浩*
日本原子力学会和文論文誌, 13(3), p.94 - 112, 2014/09
福島第一原子力発電所(福島事故)は多くの人々の原子力発電所の安全に関する意識を大きく変えた。これからの日本のエネルギー選択における議論の際には、多くの人々の原子力に対する態度を把握しておくことが重要だ。日本原子力学会では、東京駅を中心とした30km圏内居住者から500名を抜き出したアンケート意識調査を毎年実施している。これらの調査の目的は、公衆の原子力に対する態度の動向を評価することにある。著者らは、日本原子力学会の社会環境部会の下に設けられたデータ管理ワーキンググループのメンバーとして、アンケート票の設計や調査結果データベースの管理を行っている。我々は、これらの毎年実施している調査から、福島事故後に公衆の原子力に対する態度が激変したことを確認した。特に、福島事故後に人々の原子力に対する関心(心配)は高まり、少なくない多数の人々が将来の原子力利用に対して疑いを持ち始めた。
柴田 崇統; 古賀 章二朗*; 寺崎 良*; 井上 多加志; 大楽 正幸; 柏木 美恵子; 谷口 正樹; 戸張 博之; 土田 一輝; 梅田 尚孝; et al.
Review of Scientific Instruments, 83(2), p.02A719_1 - 02A719_3, 2012/02
被引用回数:2 パーセンタイル:12.56(Instruments & Instrumentation)次世代大型核融合実験炉におけるNBI加熱用負イオン源では、一様性の高い大面積からのHビームの引き出しが課題となっている。非一様性発現機構理解のための物理モデルとして、ビーム強度非一様性が(1)電子エネルギー分布関数(EEDF)非一様性、(2)(1)による水素原子(H
),正イオン(H
)生成分布非一様性、(3)PG表面へのH
/H
粒子束非一様性、(4)表面生成を介した水素負イオン生成分布非一様性によって生じることが提案された。しかし従来研究ではEEDFがプローブ測定から得られる2温度Maxwell分布で仮定されていたため、フィラメントから生成されるような高エネルギー電子の寄与を正確に取り入れていない。本研究では、実際の負イオン源形状,磁場配位を3次元的に模擬したMonte-Carloモデルを電子に適用し、局所的なEEDFを数値計算により求め、H
/H
生成分布を計算する。水素分子,原子密度(
m
,解離度0.1)を仮定した結果から定量的な生成分布が求められ、高エネルギー電子成分がH
/H
生成分布非一様性を強調する結果が示される。
Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; Akiba, Y.*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; Aoki, K.*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.
Physical Review D, 84(1), p.012006_1 - 012006_18, 2011/07
被引用回数:28 パーセンタイル:72.88(Astronomy & Astrophysics)重心エネルギー200GeVでの縦偏極陽子陽子衝突からのジェット生成のイベント構造と二重非対称()について報告する。光子と荷電粒子がPHENIX実験で測定され、イベント構造がPHYTIAイベント生成コードの結果と比較された。再構成されたジェットの生成率は2次までの摂動QCDの計算で十分再現される。測定された
は、一番低い横運動量で-0.0014
0.0037、一番高い横運動量で-0.0181
0.0282であった。この
の結果を幾つかの
の分布を仮定した理論予想と比較する。
Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.
Physical Review C, 83(6), p.064903_1 - 064903_29, 2011/06
被引用回数:176 パーセンタイル:99.42(Physics, Nuclear)200GeVと62.4GeVでの陽子陽子の中心衝突からのの横運動量分布及び収量をRHICのPHENIX実験によって測定した。それぞれエネルギーでの逆スロープパラメーター、平均横運動量及び単位rapidityあたりの収量を求め、異なるエネルギーでの他の測定結果と比較する。また
や
スケーリングのようなスケーリングについて示して陽子陽子衝突における粒子生成メカニズムについて議論する。さらに測定したスペクトルを二次の摂動QCDの計算と比較する。
Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Aramaki, Y.*; et al.
Physical Review C, 83(4), p.044912_1 - 044912_16, 2011/04
被引用回数:7 パーセンタイル:46.44(Physics, Nuclear)重いフレーバーのメソンの崩壊からの電子の測定は、このメソンの収量が金金衝突では陽子陽子に比べて抑制されていることを示している。われわれはこの研究をさらに進めて二つの粒子の相関、つまり重いフレーバーメソンの崩壊からの電子と、もう一つの重いフレーバーメソンあるいはジェットの破片からの荷電ハドロン、の相関を調べた。この測定は重いクォークとクォークグルオン物質の相互作用についてのより詳しい情報を与えるものである。われわれは特に金金衝突では陽子陽子に比べて反対側のジェットの形と収量が変化していることを見いだした。
Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; Akiba, Y.*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; Aoki, K.*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.
Physical Review D, 83(5), p.052004_1 - 052004_26, 2011/03
被引用回数:169 パーセンタイル:98.46(Astronomy & Astrophysics)RHIC-PHENIX実験で重心エネルギー200GeVの陽子陽子衝突からの,
,
と
中間子生成の微分断面積を測定した。これらハドロンの横運動量分布のスペクトルの形はたった二つのパラメーター、
、のTsallis分布関数でよく記述できる。これらのパラメーターはそれぞれ高い横運動量と低い横運動量の領域のスペクトルを決めている。これらの分布をフィットして得られた積分された不変断面積はこれまで測定されたデータ及び統計モデルの予言と一致している。
石井 淳一; 小林 冬実; 内田 昇二; 住谷 正人; 木田 孝; 白橋 浩一; 梅田 幹; 桜庭 耕一
JAEA-Technology 2009-068, 20 Pages, 2010/03
燃料サイクル安全工学研究施設(NUCEF)では、再処理施設等から発生するTRU廃棄物の発生量低減化方策として、セリウム媒体電解酸化法による除染技術に着目し、TRU廃棄物をクリアランスレベルまで除染できる技術の開発を行っている。セリウム媒体電解酸化法は、硝酸溶液中でCeを強力な酸化剤として使用し、除染対象物であるTRU廃棄物の金属材表面の酸化物層及び金属材表面を溶解する技術である。本研究では、硝酸溶液を用いたセリウム媒体電解酸化法の技術的な実用化に向けて、TRU廃棄物を溶解する目標速度(2
4
m/h)を達成するために溶液条件の最適化を図ることを目的とし、Ce
初期濃度及び硝酸濃度をパラメータとした試験を実施した。パラメータ試験結果より選定した溶液条件において模擬廃棄物を溶解する廃棄物溶解コールド試験を実施した結果、溶解時間90時間までの平均溶解速度は、3.3
m/hであった。以上のことから、クリアランスレベルまで除染するのに必要な金属材表面の溶解深さを20
mと仮定すると、その除染時間は約6時間であり、1バッチ/日の廃棄物除染が十分に可能であること及び1回分の除染液で15バッチの繰り返し処理が可能であることを確認した。
本木 良蔵; 青木 博道; 内田 昇二; 永石 隆二; 山田 禮司
JAEA-Technology 2008-014, 23 Pages, 2008/03
現在、放射性廃棄物の有効利用の一環として、核分裂生成物であるSr-90/Y-90を用いた水素製造実験が計画されている。効率よく水素製造を行うために、Sr-90と水素製造触媒を固化体とする方法を開発した。この方法はシリカゲル内にSrTiO
とTiO
、又は、
SrSO
とTiO
を固化する方法である。この固化体は多孔質であり、耐放射線性と耐薬品性を有し、また、Sr-90の娘核種のY-90も水素製造に利用できるものである。
近澤 佳隆; 中桐 俊男; 此村 守; 内田 正治*; 土山 佳彦*
Nuclear Technology, 155(3), p.340 - 349, 2006/09
被引用回数:5 パーセンタイル:36.78(Nuclear Science & Technology)ハイブリッド熱化学法は硫酸を用いた熱化学法であるウェスティングハウス法にSOガス電気分解を併用することにより500
C程度の温度で水素を生成する手法である。本研究ではナトリウム冷却高速炉を熱源とした水素製造プラントを想定し、耐硫酸性の観点から水素製造系の系統仕様と主要機器の概念設計を行い、水素製造系物量及び水素製造効率等を評価した。系統仕様の工夫により鉄系の材料を用いて水素製造系機器の設計が可能であり、高効率の電気分解を前提とすれば水素製造効率44%程度が達成可能であることが明らかとなった。
松岡 弘充; 橋本 和幸; 菱沼 行男*; 石川 幸治*; 照沼 仁*; 蓼沼 克嘉*; 内田 昇二*
Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 6(3), p.189 - 191, 2005/12
レニウム-188は、高エネルギーの線を放出する等がん治療用として優れた核特性を持ち、さらに、
W(半減期69.4日)の娘核種として生成し、入手が容易であるため、がん治療用RIとして注目されている。しかしながら、得られる
Wの比放射能が低いため、アルミナカラムを使用した従来のジェネレーターでは、カラム容積が大きくなり、溶出した
Reの放射能濃度が低くなる問題点がある。
Reの放射能濃度の向上を目指して、原研と(株)化研が共同で開発したモリブデンの吸着容量がアルミナの100倍以上もあるジルコニウム系無機高分子PZCが
W/
Reジェネレーターへ応用可能かどうか、基礎的な検討を行った。
WのPZCカラムへの吸着収率,
Reのカラムからの長期溶離安定性,
WのPZCカラムからの脱離の確認、そして、PZCから溶離した
ReのHydroxyethylidene Diphosphonic Acid(HEDP)とMercaptoacetyltriglycine(MAG3)への標識を試みた結果、長期間における
WのPZCへの安定した吸着,
ReのPZCからの溶離安定性及び良好な標識率が確認でき実用化の可能性が示唆された。
近澤 佳隆; 此村 守; 内田 正治*; 佐藤 裕之*
Nuclear Technology, 152(3), p.266 - 272, 2005/12
被引用回数:21 パーセンタイル:79.36(Nuclear Science & Technology)実用化戦略調査研究フェーズIIの小型炉設計研究では、電源以外の多目的利用を幅広く想定して、経済性、安全性などの要求条件を満たすナトリウム冷却小型炉の検討を進めており、多目的利用に関する調査の結果、水素分離改質器を用いた水蒸気改質法および低温熱化学法が有望であることが示された。本検討では水素分離改質器を用いてナトリウム冷却炉を熱源とした水素製造プラントの概念設計を実施した。原子炉熱出力395MWt(電気出力150MWe相当)のうち25%の熱により74000Nm3/hの水素製造、残りの熱で119MWeの発電を行う水素製造・発電併用プラントの概念具体化を実施し、安全性・経済性・保守性の概略評価を行い、水素分離膜の高性能化により上記の目標値を達成可能な見通しを得た。
近澤 佳隆; 土山 佳彦*; 此村 守; 堀 徹*; 内田 正治*
Proceedings of 2005 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP '05) (CD-ROM), 0 Pages, 2005/05
高速増殖炉サイクル実用化戦略調査研究フェーズIIでは、電源以外の多目的利用を幅広く想定した多目的利用炉検討の一環として水素製造プラントの検討を行っている。ここでは平成15年度の検討成果をとりまとめた。ハイブリッド熱化学法を用いた水素製造プラントに関しては、他の熱化学法と比較して低温であるため、系統構成の工夫により鋼鉄系の材料で機器を設計可能であることが明らかとなった。電気分解効率として開発目標値を想定すれば所内負荷等を考慮してもHHV基準で水素製造効率42%以上が達成可能なことがわかった。今後、この目標値を実現するためのSO電気分解器およびSO
溶液電気分解器の電気分解効率向上が重要になると考えられる。
近澤 佳隆; 堀 徹; 此村 守; 佐藤 裕之*; 内田 正治*
Proceedings of 12th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-12) (CD-ROM), 49076 Pages, 2004/04
実用化戦略調査研究フェーズIIの小型炉設計研究では、電源以外の多目的利用を幅広く想定して、経済性、安全性などの要求条件を満たすナトリウム冷却小型炉の検討を進めており、多目的利用に関する調査の結果、水素分離改質器を用いた水素製造が有望であることが示された。本研究では熱出力375MWt(電気出力150MWe相当)の25%の熱により70000Nm3/hの水素製造を行う水素製造・発電併用プラントの概念具体化を実施し、安全性・経済性・保守性の概略評価を行った。水素製造コストは二酸化炭素固定費を含め約21円/Nm3と評価され、目標値の17円/Nm3を現状では上回っている。パラジウムを使用した水素分離管性能の限界から必要表面積が増大し水素分離改質器が大型化していることが主因であり、今後、水素分離膜の高性能化により上記の目標値を達成可能な見通しと考えられる。
近澤 佳隆; 堀 徹; 此村 守; 佐藤 裕之*; 内田 正治*
サイクル機構技報, (22), p.19 - 25, 2004/00
実用化戦略調査研究フェーズIIの小型炉設計研究では、電源以外の多目的利用を幅広く想定して、経済性、安全性などの要求条件を満たすナトリウム冷却小型炉の検討を進めており、多目的利用に関する調査の結果、水素分離改質器を用いた水素製造が有望であることが示された。本研究では熱出力375MWt(電気出力150MWe相当)の25%の熱により70000Nm3/hの水素製造を行う水素製造・発電併用プラントの概念具体化を実施し、安全性・経済性・保守性の概略評価を行った。水素製造コストは二酸化炭素固定費を含め約21円/Nm3と評価され、目標値の17円/Nm3を現状では上回っている。パラジウムを使用した水素分離管性能の限界から必要表面積が増大し水素分離改質器が大型化していることが主因であり、今後、水素分離膜の高性能化により上記の目標値を達成可能な見通しと考えられる。
橋本 和幸; 松岡 弘充; 内田 昇二*
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 255(3), p.575 - 579, 2003/03
被引用回数:40 パーセンタイル:91.65(Chemistry, Analytical)線放出核種である
Luは、がん治療用の核種として有望である。半減期が6.73日,
線の最大エネルギーが498keVで、組織中の
線の飛程が短い。さらに、画像化に適した208及び113keVの
線を放出する。Lu-177は、通常
Lu(n,
)
Lu反応を利用して高収率・高比放射能で製造される。しかしながら、標識抗体などを利用する放射免疫治療の分野ではより高い比放射能のRIが望まれている。そこで、無担体の
Luを製造するために、
Yb(n,
)
Yb
Lu反応を利用した製造研究を行った。本製造法では、マクロ量のYbターゲットから無担体の
Luを分離する段階が最も重要である。本研究では、逆相イオン対カラムクロマトグラフィーを用いて、その分離条件を検討した。その結果、5mgのYb
O
を用いた場合、80%の分離収率で無担体の
Luを得ることができた。
西原 哲夫; 清水 明; 谷平 正典*; 内田 正治*
JAERI-Tech 2002-101, 46 Pages, 2003/01
地球温暖化の要因となっている二酸化炭素の排出量を削減するため、クリーンな2次エネルギーである水素を積極的に利用することが期待される。産業界では水蒸気改質法により水素を製造することが主流となっているが、化学反応に必要な熱を炭化水素系燃料の燃焼熱で賄っているので、水素製造過程で大量の二酸化炭素を環境に放出している。したがって、水蒸気改質法において熱源に炭化水素系燃料を使用しないシステムを構築できれば、環境への負荷が軽減でき、地球温暖化問題の解決に貢献できる。高温ガス炉は原子炉出口で950Cという高温のヘリウムガスを供給できる原子炉であり、発電のみならず、化学プロセスの熱源として利用することが可能である。原研では、日本初の高温ガス炉であるHTTRを建設し、試験運転を行なっている。そして、このHTTRを用いて、核熱利用技術を確立することを研究課題として掲げ、水蒸気改質法による水素製造プラントをHTTRに接続して水素製造を実証するためのシステム検討を進めている。本報告はHTTR水素製造システムの系統設計及び機器設計の成果を纏めたものである。
Keutgen, N.; 松橋 信平; 水庭 千鶴子; 伊藤 岳人*; 藤村 卓; 石岡 典子; 渡辺 智; 関根 俊明; 内田 博*; 橋本 昭司
Applied Radiation and Isotopes, 57(2), p.225 - 233, 2002/09
被引用回数:10 パーセンタイル:55.17(Chemistry, Inorganic & Nuclear)植物内での物質移行の定量解析の試みとして、植物用ポジトロンイメージング装置(PETIS)での計測結果の伝達関数法による解析を行った。植物としてニラあるいはダイズを用い、葉あるいは茎の切り口からN-硝酸及び
F-水溶液を投与し、得られた分布変化の画像を伝達関数法により解析し、ポジトロン放出核種の見かけの移行速度を求めた。その結果、ニラ葉中の
F-水溶液の移行速度は1.2cm/min、ダイズ3小葉の中葉での
F-水溶液の移行速度は10.7cm/min、
N-硝酸は11.9cm/minとなり、ダイズの小葉では硝酸と水の移行速度とほぼ同じであることが明らかとなった。これらの結果は、伝達関数法によるPETIS計測データの解析が、植物中での物質移行の定量化に有効な手法であることを示しており、環境ストレス要因が植物に与える影響の評価に役立つと考えられる。
西原 哲夫; 武藤 康; 内田 正治*; 吉岡 直樹*
JAERI-Tech 2001-077, 44 Pages, 2001/12
本報告書は原研が文部科学省の委託を受け、平成8年度から平成12年度にかけて実施した「高温発電システムのフィージビリティスタディ」の中から、需要地近接立地を念頭においた安全目標の設定、並びに、経済性向上のための安全設備の合理化に関する検討結果を纏めたものである。高温ガス炉システムの安全目標として、許容被ばく線量は軽水炉に適用される値を用いることとしたが、設計基準事象及び設計基準外事象として考慮する事象の発生頻度を軽水炉より低く設定し、安全余裕を大きくとることとした。安全評価事象に関しては、高温ガス炉ガスタービン発電システムを対象として代表的な起因事象及び原子炉を安全に停止させるための保護動作を適切に設定してイベントシーケンスを展開し、起因事象及び保護動作に確率論的考えを導入して設計基準事象及び設計基準外事象を摘出した。そして、高温ガス炉の特徴である大きな安全余裕を考慮することにより、軽水炉で要求されているいくつかの安全設備を合理化しても、安全目標を満足できることを明らかにした。最後に、安全機能の重要度,各設備の機器種別の設定を行った。