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論文

Penetration behavior of water solution containing radioactive species into dried concrete/mortar and epoxy resin materials

佐藤 勇; 前田 宏治; 須藤 光雄; 逢坂 正彦; 臼杵 俊之; 小山 真一

Journal of Nuclear Science and Technology, 52(4), p.580 - 587, 2015/04

 被引用回数:5 パーセンタイル:48.17(Nuclear Science & Technology)

乾燥したコンクリート、乾燥したモルタル及びエポキシ塗料中への$$^{137}$$Csのような放射性核種の浸透挙動を照射済燃料から抽出した核分裂生成物を含む溶液を用いて観察し、放射性核種の浸透速さや深さに関する基礎的な知見を得た。放射性核種は、エポキシ塗料へほとんど浸透しなかった。放射性核種溶液は、数十日でコンクリートやモルタル材料に数ミリメートルの深さで浸透した。コンクリートやモルタル材料の表面近くで観察される浸透挙動は、水溶液を膨潤したコンクリート、ベントナイトやセメント材料のような媒質における核種の拡散と酷似したものであった。

報告書

放射性核種含有溶液の床材・壁材に対する浸透挙動

臼杵 俊之; 佐藤 勇; 須藤 光雄; 前田 宏治; 逢坂 正彦; 小山 真一; 所 大志郎*; 関岡 健*; 石ヶ森 俊夫*

JAEA-Testing 2014-001, 29 Pages, 2014/05

JAEA-Testing-2014-001.pdf:5.33MB

福島第一原子力発電所の原子炉建屋内における床材・壁材の汚染性状把握に関する基礎データを得るため、放射性核種を含む溶液を用いた浸透試験を実施した。照射済燃料から調製した放射性核種含有溶液を、エポキシ系塗料試料、乾燥しているコンクリート試料およびモルタル試料に塗布し、研磨および放射線測定を繰り返し、深さ方向の線量率プロファイルを取得した。エポキシ系塗料試料に関しては、放射性核種は浸透せず、深さ0.4mm以内にとどまっていることが確認された。コンクリート試料に関しては、放射性核種の浸透が確認され、本試験条件においては、約2mmの研磨で線量率がバックグラウンドまで低減することが確認され、乾燥状態のコンクリートまたはモルタルに対する溶液を介した放射性物質の浸透挙動は、表面近傍においては定量的に膨潤状態の同媒体に対するイオンの移行挙動と大きく変わらないことを示した。

論文

MgO-based inert matrix fuels for a minor actinides recycling in a fast reactor cycle

三輪 周平; 逢坂 正彦; 臼杵 俊之; 佐藤 勇; 田中 康介; 廣沢 孝志; 吉持 宏; 小野瀬 庄二

Proceedings of International Conference on Toward and Over the Fukushima Daiichi Accident (GLOBAL 2011) (CD-ROM), 8 Pages, 2011/12

マイナーアクチニドの早期燃焼を目的として、既存のサイクルシステム技術に適応したイナートマトリックス燃料を含む高速炉サイクル概念を構築した。MgOを母材としたマイナーアクチニド含有イナートマトリックス燃料について、基礎的作製技術の開発,燃料特性評価,現行再処理への適用性評価を実施し、既存サイクルシステム技術のイナートマトリックス燃料への適用性について技術的な成立性に見通しを得た。

論文

Reformation of hazardous wastes into useful supporting materials for fast reactor fuels

逢坂 正彦; 三輪 周平; 田中 康介; 圷 葉子; 池田 芳*; 三村 均*; 鈴木 達也*; 臼杵 俊之; 矢野 豊彦*

Annals of Nuclear Energy, 38(12), p.2661 - 2666, 2011/10

 被引用回数:2 パーセンタイル:20.43(Nuclear Science & Technology)

放射性廃棄物からの回収Mo及びアスベスト有害廃棄物からの回収マグネシウム珪素酸化物の有効利用に関する新規概念を提案する。それぞれを導入した高速炉サイクルシステムについて述べる。幾つかの基礎サイクル技術に関する研究を行った。LIX63マイクロカプセルと3級ピリジン樹脂によるMoの分離に関する基礎的特長の研究を行った。Mo含有硝酸溶液からのシンプルなMo原料粉末の化学合成法に関する基礎実験を行った。焼結特性に与える回収Mo中の不純物の影響について実験的に検討した。

論文

Fabrication and characterization of silicon nitride-based inert matrix fuels sintered with magnesium silicates

臼杵 俊之; 吉田 克己*; 矢野 豊彦*; 三輪 周平; 逢坂 正彦

Progress in Nuclear Energy, 53(7), p.1078 - 1081, 2011/09

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Nuclear Science & Technology)

長寿命核種であるマイナーアクチニド(以下MA)を安定核種に変換する技術の一つに、MAを不活性母材(イナートマトリックス)で固定化し、原子炉内で核変換するという方法がある。窒化ケイ素セラミックスは、高い熱伝導率、及び中性子照射に対する耐性を持つため、イナートマトリックスの候補材料に挙げられている。本研究ではMAの模擬材としてCeO$$_{2}$$窒化ケイ素セラミックスを作製した。資源の有効利用の観点から、焼結助剤にはアスベスト廃材の主成分であるマグネシウム含有ケイ酸塩(フォルステライト,エンスタタイト,ステアタイト)を用いた。フォルステライトを焼結助剤とした試料では、1723Kの焼結で相対密度90%以上の焼結体が得られた。また、どの試料においても、1923Kの焼結体では、34W/m K以上の高い熱伝導率を示し、良好な熱特性を示した。

論文

Densification of magnesia-based inert matrix fuels using asbestos waste-derived materials as a sintering additive

三輪 周平; 逢坂 正彦; 臼杵 俊之; 矢野 豊彦*

Progress in Nuclear Energy, 53(7), p.1045 - 1049, 2011/09

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Nuclear Science & Technology)

アスベスト廃材由来セラミックスをマイナーアクチニド含有イナートマトリックス燃料の焼結助剤として利用するという、資源有効利用及び公共安全性に特化した燃料緻密化概念を構築した。本研究では、アスベストを低温で熱処理した場合に発生するケイ酸マグネシウムを焼結助剤として用いて、マグネシアを母材としたイナートマトリックス燃料の緻密化に及ぼす助剤の影響を検討した。

論文

Structural basis for the fast phase change of Ge$$_{2}$$Sb$$_{2}$$Te$$_{5}$$; Ring statistics analogy between the crystal and amorphous states

小原 真司*; 加藤 健一*; 木村 滋*; 田中 均*; 臼杵 毅*; 鈴谷 賢太郎; 田中 宏志*; 守友 浩*; 松永 利之*; 山田 昇*; et al.

Applied Physics Letters, 89(20), p.201910_1 - 201910_3, 2006/11

 被引用回数:183 パーセンタイル:97.85(Physics, Applied)

アモルファス-結晶相変化型記録(DVD)材料として代表的なアモルファスGe$$_{2}$$Sb$$_{2}$$Te$$_{5}$$の3次元的原子配置を放射光X線回折と逆モンテカルロシミュレーションによって明らかにした。その結果、アモルファスGe$$_{2}$$Sb$$_{2}$$Te$$_{5}$$の構造は、4と6の偶数個の原子がつくるリングから成り立っており、Ge$$_{2}$$Sb$$_{2}$$Te$$_{5}$$結晶がNaCl型で4員環(4角形)のみからなることと類似している。一方、あまり相変化記録速度の速くないアモルファスGeTeでは、Ge-Ge結合が優先的にできてしまうために奇数個の原子からなるリングも多数存在する。こうした結晶とのトポロジカルな類似性がアモルファスGe$$_{2}$$Sb$$_{2}$$Te$$_{5}$$の相変化(結晶化)速度を速め、DVD材料として適当とならしめていることが明らかになった。

口頭

アスベスト廃材由来セラミックスを利用した核燃料焼結体の緻密化

三輪 周平; 逢坂 正彦; 臼杵 俊之*; 矢野 豊彦*

no journal, , 

処理処分が社会問題となっているアスベスト廃材を、イナートマトリックス燃料の焼結助剤として用いる作製プロセスの概念を考案した。本研究では、イナートマトリックス燃料の構成材料であるMgO並びにMA酸化物の模擬材としてのCeO$$_{2}$$の緻密化挙動に及ぼす、アスベスト廃材由来の助剤、すなわちフォルステライト(Mg$$_{2}$$SiO$$_{4}$$),エンスタタイト(MgSiO$$_{3}$$)の影響を調べた。MgO及びCeO$$_{2}$$について、1wt.%のMg$$_{2}$$SiO$$_{4}$$, MgSiO$$_{3}$$の添加により焼結密度は上昇し、これらの助剤が緻密化に有効であることがわかった。

口頭

マグネシウム含有ケイ酸塩を用いたイナートマトリックス用窒化ケイ素セラミックスの焼結と特性

臼杵 俊之*; 吉田 克己*; 今井 雅三*; 矢野 豊彦*; 三輪 周平; 逢坂 正彦

no journal, , 

イナートマトリックス用窒化ケイ素を低温で緻密化することを目的とした。Amの模擬材としてCeを用い、さらにMg含有ケイ酸塩を助剤として低温(1450$$sim$$1650$$^{circ}$$C)で試料を作製した。フォルステライトを助剤とした焼結体で1450$$^{circ}$$Cで高い密度の焼結体が、エンスタタイトを助剤とした焼結体では1650$$^{circ}$$Cで高い熱伝導度が得られた。

口頭

マグネシウム含有ケイ酸塩を用いたイナートマトリックス用窒化ケイ素セラミックスの焼結と特性

臼杵 俊之; 吉田 克己*; 矢野 豊彦*; 三輪 周平; 逢坂 正彦

no journal, , 

長寿命核種であるマイナーアクチニド(以下MA)を安定核種に変換する技術の一つに、MAを不活性母材(イナートマトリックス)で固定化し、原子炉内で核変換するという方法がある。窒化ケイ素セラミックスは、高い熱伝導率、及び中性子照射に対する耐性を持つため、イナートマトリックスの候補材料に挙げられている。本研究ではMAの模擬材としてCeO$$_{2}$$を使用し、窒化ケイ素セラミックスを作製した。資源の有効利用の観点から、焼結助剤にはアスベスト廃材の主成分であるマグネシウム含有ケイ酸塩(フォルステライト,エンスタタイト,ステアタイト)を用いた。フォルステライトを焼結助剤とした試料では、1450$$^{circ}$$Cの焼結で相対密度96%以上の焼結体が得られた。また、どの試料においても、1650$$^{circ}$$Cの焼結体では、34W/mK以上の高い熱伝導率を示し、良好な熱特性を示した。

口頭

MgOを母材としたイナートマトリックス燃料の熱伝導率評価

三輪 周平; 臼杵 俊之; 佐藤 勇; 廣沢 孝志; 田中 康介; 逢坂 正彦; 関 崇行*; 鹿志村 直樹*

no journal, , 

MgOを母材としたPuO$$_{2}$$含有イナートマトリックス燃料に対して、レーザーフラッシュ法を用いた熱拡散率測定を実施し、熱伝導率を評価した。

口頭

アスベスト廃材由来セラミックスを利用したイナートマトリックス燃料の熱伝導率

三輪 周平; 臼杵 俊之; 佐藤 勇; 廣沢 孝志; 田中 康介; 逢坂 正彦; 関 崇行*

no journal, , 

アスベスト廃材由来のMgO-SiO$$_{2}$$系化合物を焼結助剤として用いて作製したMgOを母材としたPuO$$_{2}$$含有イナートマトリックス燃料に対して、レーザーフラッシュ法を用いた熱拡散率測定を実施し、熱伝導率を評価した。

口頭

福島第一原子力発電所原子炉建屋床面を想定した除染試験,2; 模擬汚染水の床材・壁材に対する浸透挙動評価

臼杵 俊之; 佐藤 勇; 金山 文彦; 須藤 光雄; 前田 宏治; 小山 真一; 川妻 伸二; 福嶋 峰夫; 所 大志郎*; 関岡 健*; et al.

no journal, , 

福島第一原子力発電所原子炉建屋内の遠隔除染技術開発の一環として、セシウムを含む模擬汚染水を用いた床材・壁材に対する汚染水の浸透挙動及び浸透深さの時間依存性の評価を行った。本試験により、FPの浸透の詳細評価をするうえでベースとなるエポキシ系塗料及びコンクリートに対する浸透挙動の基礎情報を把握することができた。

口頭

コンクリート及びエポキシ系塗料における放射性核種含有溶液の浸透挙動

臼杵 俊之; 佐藤 勇; 金山 文彦; 須藤 光雄; 前田 宏治; 小山 真一; 川妻 伸二; 福嶋 峰夫; 所 大志郎*; 関岡 健*; et al.

no journal, , 

福島第一原子力発電所原子炉建屋内の遠隔除染技術開発の一環として、放射性核種を含む溶液を用いたコンクリート及びエポキシ系塗料に対する放射性核種含有溶液の浸透挙動及び浸透深さの時間依存性の評価を行った。本試験によりFPの浸透の詳細評価をするうえでベースとなるコンクリート及びエポキシ系塗料に対する浸透挙動の基礎情報を把握することができた。

口頭

放射性物質・放射線取扱への正しい理解を持った若手教育者の育成,2; ホットラボ施設を利用した体験型実習の狙いと効果

磯崎 涼佑; 勝山 幸三; 田中 康介; 佐藤 勇; 臼杵 俊之; 関尾 佳弘; 林 長宏; 所 大志郎*

no journal, , 

ホットラボ施設を利用した体験型実習(燃料材料の基礎物性測定実習,模擬除染作業実習等)について、計画立案を含めたその狙いや実施した効果について報告する。

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