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橋本 慧*; 塩飽 透*; 青木 裕之; 横山 英明*; 眞弓 皓一*; 伊藤 耕三*
Science Advances (Internet), 9(47), p.eadi8505_1 - eadi8505_8, 2023/11
被引用回数：5 パーセンタイル：45.8(Multidisciplinary Sciences)The demand for mechanically robust polymer-based electrolytes is increasing for applications to wearable devices. Young's modulus and breaking energy are essential parameters for describing the mechanical reliability of electrolytes. The former plays a vital role in suppressing the short circuit during charge-discharge, while the latter indicates crack propagation resistance. However, polymer electrolytes with high Young's moduli are generally brittle. In this study, a tough slide-ring solid polymer electrolyte (SR-SPE) breaking through this trade-off between stiffness and toughness is designed on the basis of strain-induced crystallization (SIC) and phase separation. SIC makes the material highly tough (breaking energy, 80 to 100 megajoules per cubic meter). Phase separation in the polymer enhanced stiffness (Young's modulus, 10 to 70 megapascals). The combined effect of phase separation and SIC made SR-SPE tough and stiff, while these mechanisms do not impair ionic conductivity. This SIC strategy could be combined with other toughening mechanisms to design tough polymer gel materials.
横山 実紀*; 大沼 進*; 大澤 英昭; 大友 章司*; 広瀬 幸雄*
Humanities & Social Sciences Communications (Internet), 10(1), p.623_1 - 623_10, 2023/09
本研究では、「無知のヴェール」の概念を活用した意思決定プロセス(国全体を候補地として包含する白紙の状態から出発し、科学的(地質学的)安全性に基づいて候補地を絞り込むプロセス)が、高レベル放射性廃棄物の地層処分のための処分場立地に対する社会的受容を促進し、手続き的公正さを醸成することを実証した。
大沼 進*; 広瀬 幸雄*; 大澤 英昭; 大友 章司*; 横山 実紀*
日本リスク研究学会第31回年次大会講演論文集(USB Flash Drive), 6 Pages, 2018/11
高レベル放射性廃棄物地層処分候補地が決まらない理由の一つに、仮に必要性が理解できたとしても自分の居住地が候補地になってほしくないため、候補地名が上がった途端に反発が生じることがあげられる。そこで、誰もが潜在的に当事者となり得る状況(無知のヴェール下)であらかじめ決め方に合意し、その決め方で決まったならば、受容しやすくなるだろうか。日本全国を対象に調査を実施した。その結果、無知のヴェールによる決定方法は現状の政策よりも受容の程度が高く、無知のヴェールによる決め方で自分の居住地が候補地になったとしても現状の政策よりは受容が高かった。さらに、現状の政策は手続き的公正の評価が低いが、無知のヴェールによる決定は肯定的に評価されていた。
加藤 由幹; 吉田 啓之; 横山 諒太郎*; 金川 哲也*; 金子 暁子*; 文字 秀明*; 阿部 豊*
Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 8 Pages, 2015/05
In this study, visualization experiment for the bubbly flow in a horizontal pipe excited by oscillation acceleration was performed to understand bubbly flow behavior under earthquake acceleration. Liquid pressure was also measured at upstream and downstream of the test section. In addition, to consider detailed effects of pressure gradient on bubble motion, numerical simulation of two-phase flow in horizontal pipe with vibration was performed by a detailed two-phase flow simulation code with an advanced interface tracking method: TPFIT. Based on observed images and calculated results, bubble velocity was evaluated. It was confirmed that the pressure gradient amplitude increased with the increase of the frequency of the table. In addition, it was observed that the bubble velocity amplitude also increases with the increase of the frequency of the table. It was concluded that the bubble motion was strongly affected by the pressure gradient in the test section.
横山 賢治; 巽 雅洋*; 平井 康志*; 兵頭 秀昭*; 沼田 一幸*; 岩井 武彦*; 神 智之*; 羽様 平; 長家 康展; 千葉 豪; et al.
JAEA-Data/Code 2010-030, 148 Pages, 2011/03
JAEA-Data-Code-2010-030.pdf:3.23MB
高速炉核特性解析のための次世代炉心解析システムMARBLEを開発した。MARBLEは、これまでにJUPITER標準解析手法と呼ばれる高速炉詳細解析手法として開発されてきたJOINT-FR, SAGEP-FRと呼ばれる解析システム(従来システム)の後継である。MARBLEは従来システムと同等の解析機能を有する。これに加えて、燃焼を伴う高速炉実機の核特性解析に関する機能を向上させている。MARBLEの開発では、オブジェクト指向技術を採用した。この結果として、MARBLEは一定の入力を受けて出力を返すような独立した解析コードではなく、解析システムを構築するための部品の集まり(フレームワーク)となった。一方で、MARBLEは構築済みの解析システムを含んでおり、従来システムに相当する高速炉核特性解析システムSCHEME,高速炉実機燃焼解析システムORPHEUSを利用することができる。
横山 賢治; 平井 康志*; 兵頭 秀昭*; 巽 雅洋*
JAEA-Data/Code 2009-016, 100 Pages, 2010/02
JAEA-Data-Code-2009-016.pdf:8.18MB
高速炉実機の燃焼解析評価及び予測精度向上に資する、モジュラー性と柔軟性を備えた高速炉実機燃焼解析システムを開発している。本研究ではこれまでの成果を踏まえて、ライブラリから定数を作成し、かつ燃焼が進むに合わせて適切に定数を更新する機能を実装した。これにより既存のシステムを意識することなく、本システムのみで一連の解析を実施することが可能となった。またユーザ入力のフォーマットを見直し、システムの利便性の向上を図った。さらにこれまでの実装では機能の実現に重点を置いていたため、パフォーマンス面で最適化されていない箇所が存在した。そこでボトルネックを調査し、実装を見直すことで処理速度・メモリ使用量の効率化を実現した。
横山 賢治; 平井 康志*; 兵頭 秀昭*; 巽 雅洋*
JAEA-Data/Code 2009-012, 208 Pages, 2010/02
JAEA-Data-Code-2009-012.pdf:11.28MB
原子力機構では、次世代原子力システムの基礎・基盤研究における革新的な解析手法・モデルの開発を推進し、これらの最新解析手法・モデルを実用化炉の基本設計や発電炉の運転管理等に効率的・効果的に適用し反映していくために、オブジェクト指向技術を採用した次世代解析システムMARBLEの開発を進めている。本研究では次世代炉物理解析システムを実機燃焼解析のみならず、さまざまな臨界実験解析に対応できるものとするため、既存のZPPR臨界実験解析データベースの設計・実装について検討した。そこで、これまでに実装した次世代炉物理解析システムにおける既存の実機燃焼解析のデータモデルと新たに作成すべき臨界実験解析のデータモデルとの統合についてその詳細を検討した。さらに臨界実験解析システムに必要となる計算結果補正処理について検討し、ZPPR臨界実験体系をはじめとするさまざまな臨界実験体系の解析に対応可能なシステムを設計・実装した。
平井 康志*; 兵頭 秀昭*; 巽 雅洋*; 横山 賢治
JAEA-Data/Code 2008-021, 110 Pages, 2008/10
JAEA-Data-Code-2008-021.pdf:3.47MB
高速炉実機の燃焼解析評価及び予測精度向上に資する、モジュラー性と柔軟性を備えた高速炉実機燃焼解析システムを開発している。平成18年度の「高速炉実機燃焼解析システムの開発(その2)」においては、集合体の詳細幾何形状,燃料装荷パターン等のモデルの設計と実装を行った。またそれらのモデルを構築するためにシステムに与える入力ファイルの仕様を作成し、入力ファイル処理機能を実装した。本年度は「次世代炉物理解析システムのためのフレームワーク開発(その2)」の成果を利用して、マクロ定数作成機能・炉心計算機能・燃焼計算機能を組み込んだプロトタイプシステムの実装を行った。さらに複数サイクルにまたがる燃焼解析において、簡便なユーザ入力をもとに適切な燃料交換・シャッフリングを行う機能を実装した。
平井 康志*; 兵頭 秀昭*; 巽 雅洋*; 神 智之*; 横山 賢治
JAEA-Data/Code 2008-020, 188 Pages, 2008/10
JAEA-Data-Code-2008-020.pdf:15.06MB
原子力機構では、次世代原子力システムの基礎・基盤研究における革新的な解析手法・モデルの開発を推進し、これらの最新解析手法・モデルを実用化炉の基本設計や発電炉の運転管理等に効率的・効果的に適用し反映していくために、オブジェクト指向技術を採用した次世代解析システムMARBLEの開発を進めている。本年度はPythonシステム側からC,Fortran等で記述された計算コードを実行するためのフレームワークに関する詳細な設計と実装及びテストを行った。すなわち計算コードとPythonで実装されたシステムとの入出力データの授受を抽象化することで、システムからさまざまな計算コードを統一的に取り扱うことを可能とする基盤を開発し、同じ枠組みの中で拡散計算コード・輸送計算コード・燃焼計算コードを取り扱うことができることを確認した。
横山 賢治; 平井 康志*; 巽 雅洋*; 兵頭 秀昭*; 千葉 豪; 羽様 平; 長家 康展; 石川 眞
Proceedings of International Conference on the Physics of Reactors, Nuclear Power; A Sustainable Resource (PHYSOR 2008) (CD-ROM), 8 Pages, 2008/09
原子力機構では次世代炉物理解析コードシステムMARBLEの開発プロジェクトを開始した。本システムの実現に向けて、高速炉の炉物理解析のためのソフトウェア基盤と共用データモデルの開発を行った。現在までに、高速炉の燃焼解析システムORPHEUSをMARBLEシステム内に実装した。新システムは従来コードのベンチマーク結果を再現しており、共用データモデルによって実現された機能によりユーザの入力作成の手間を低減することができた。また、高速実験炉「常陽」で測定された燃焼係数解析を使って新システムを検証した。これらの結果は、MARBLE/ORPHEUSが高速炉用の新しい標準炉物理解析システムとして採用可能なことを示している。
横山 賢治; 石川 眞; 巽 雅洋*; 兵頭 秀昭*
Proceedings of International Topical Meeting on Mathematics and Computation, Supercomputing, Reactor Physics and Nuclear and Biological Applications (M&C 2005) (CD-ROM), 12 Pages, 2005/09
本研究では、新しい燃焼感度解析コードシステムPSAGEPをオブジェクト指向技術とスクリプト言語Pythonを用いて開発した。これらの技術は、燃焼感度解析で必要となる複雑な計算手順を構築するのに有効であることを確認した。PSAGEPは、従来の複雑で使いにくかった燃焼感度解析コード群を使いやすいコードシステムとして再生したものである。PSAGEPは、燃焼効果を考慮した一般化摂動論に基づき、核反応断面積変化が炉心核特性に与える影響(感度係数)を計算することができる。
横山 須美; 野口 宏; 木内 伸幸; 山本 英明; 加藤 正平; 友岡 仁*; 江田 邦臣*
保健物理, 34(1), p.57 - 66, 1999/00
トリチウムを取り扱う場合、作業者は防護具を着用する。この防護具のトリチウムに対する防護性能を評価するために、基礎的なデータである、素材に対するトリチウム水蒸気の透過パラメータ(透過係数、拡散係数及び溶解度)を把握しておく必要がある。このパラメータを、5種類のプラスチック膜、6種類のゴム膜及び5種類のラミネート膜について測定した。この結果、透過係数は使用予測範囲の温度や湿度では、ほぼ一定であること、膜の厚さにも依存しないことが明らかになった。また、ラミネート膜は、内側に挟んだ膜の溶解度が大きい場合、これらの膜を構成する個々の膜の透過係数より小さくなることがわかった。さらに、HTOで汚染した膜を3~4日乾燥すると、膜の性能は元の状態に戻ることが明らかとなった。
横山 賢治; 石川 眞; 巽 雅洋*; 兵頭 秀昭*
no journal, ,
高速炉用オブジェクト統合型解析システムのニーズと基本構成概念(本シリーズ(1))に基づき、開発を進めている高速炉炉物理解析のための次世代解析システムMARBLEの目的及び計画を報告する。また、燃焼感度解析システム(本シリーズ(3), (4))で開発したカプセル化フレームワークを拡張し、C++による新規コードとFORTRANによる従来コードをスクリプト言語Pythonから制御することで、炉物理解析で必要となるステップ解析(格子計算,炉心計算,燃焼計算等)に適したフレームワークを実装できることを示す。
兵頭 秀昭*; 巽 雅洋*; 横山 賢治; 石川 眞
no journal, ,
オブジェクト指向設計に基づき、簡便かつ拡張性の高い高速炉実機燃焼解析システムの設計と予備的実装を行った。システムに必要な機能の要件を抽出し、システムの基本設計と幾何形状関連のクラスの実装を行った。実装されたクラスに対して、簡略な入力を元に燃焼解析に必要な体系が構築できることを確認した。
平井 康志*; 巽 雅洋*; 兵頭 秀昭*; 横山 賢治; 石川 眞
no journal, ,
オブジェクト指向設計に基づき、高速炉実機燃焼解析システムで使用する種々のソルバーを統一的かつ簡便に取り扱うための基盤を開発した。
横山 賢治; 巽 雅洋*; 平井 康志*; 兵頭 秀昭*; 沼田 一幸*; 岩井 武彦*; 神 智之*; 羽様 平; 長家 康展; 千葉 豪; et al.
no journal, ,
従来の高速炉核特性解析システムJOINT-FRの主要な解析機能及び高速炉の実機燃焼解析機能を包含し、拡張性・ユーザ利便性に優れた次世代炉物理解析システムMARBLE1.0を開発した。これにより従来システムJOINT-FR相当の核特性解析が簡便に実施できるようになり、従来システムではできなかった燃料の交換を伴う高速炉実機の燃焼解析が可能になった。
加藤 由幹; 吉田 啓之; 横山 諒太郎*; 金川 哲也*; 金子 暁子*; 文字 秀明*; 阿部 豊*
no journal, ,
本研究では、原子力プラントに対する地震の影響を評価するため、地震加速度付加時の気液二相流の予測技術開発を行っている。本報告では、振動を付加した条件での水平円管内単一気泡の可視化観察結果により、構造物が振動した際の単一気泡の応答特性を評価した。その結果、低周期の条件を除いて、構造物が振動した際に、気泡の速度が構造物に対する振動とほぼ同じ周期で変動することを確認した。また、構造物に対する振動とほぼ同じ周期で変動する際の気泡の速度は、簡便な一次元モデルにより評価できることを確認した。
大沼 進*; 横山 実紀*; 広瀬 幸雄*; 大澤 英昭; 大友 章司*
no journal, ,
サイト選定方法として、日本で想定されている国の申し入れ方式と、スイスで採用している全土を対象に、白紙の状態から、安全性基準に基づきサイトを選定する方式で、どちらが立地を受け入れやすいかを、シナリオ実験で確認した。スイスの方式は、無知のヴェール(自分がどのような利害や立場に置かれているか不明な状況で、NIMBY問題において誰もが当事者となる可能性がある中で議論したならば、公正な判断をするだろう)という考えに依拠した方式と考えられる。シナリオ実験の結果は、国の申し入れ方式よりも、無知のヴェールに依拠した方式の方が立地を受け入れやすい可能性を示唆した。
大沼 進*; 横山 実紀*; 広瀬 幸雄*; 大澤 英昭; 大友 章司*
no journal, ,
本研究では、誰もが潜在的に当事者となり得る状況(無知のヴェール下)が、高レベル放射性廃棄物の地層処分施設のサイト選定の手続き的公正を促進する方法として意義のあるものなのかを実証することを目的として、無知のヴェールの下でサイト選定を行っているスイスの方法と、日本の現在のサイト選定の方法でどちらが受け入れやすいかを、仮想的なシナリオ実験で調査した。その結果、スイスのサイト選定の方法の方が、わずかに受け入れやすいという結果を示した。
