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桑原 彬; 浅見 大智*; 西本 昴司*; 南川 卓也; 松井 信*
no journal, ,
本研究では、同位体比の高分解スペクトル測定に用いられる飽和吸収分光を、誘導結合プラズマに適用し、吸収飽和により生じるラムディップを観測した。スペクトル形状から、励起に使用するポンプ光のレーザー強度とラムディップの深さの関係が理論値と一致しないこと、及びラムディップの中心波長が吸収飽和を生じない場合からずれることを確認した。これらの原因を、プラズマの生成条件及びレーザー強度から考察したので結果を報告する。
Gwon, H.; 谷川 尚; 廣瀬 貴規; 河村 繕範
no journal, ,
Test Blanket Module (TBM)の設計/製作、TBM試験によるブランケットの機能実証は原型炉のブランケットの設計製作にも繋がる最も重要な課題である。それに加えて原型炉の条件にも対応できる設計について検討する必要がある。しかし原型炉のブランケットの負荷条件についてはまだ検討が不十分である。本研究では、In Box LOCA時の筐体内の圧力上昇と崩壊熱の増加に注目した。ブランケットの熱構造応答特性を明らかにしつつ、原型炉の条件に対応可能な設計について検討した結果を報告する。
Mo/
Tcジェネレータ用アルミナのモリブデン吸着特性の高性能化鈴木 善貴; 石田 卓也; 鈴木 祐未*; 松倉 実*; 黒崎 文雄*; 西方 香緒里; 三村 均*; 土谷 邦彦
no journal, ,
診断用医薬品テクネチウム-99m(Tc)の原料であるモリブデン-99(Mo)を放射化法((n,
)法)により製造するための技術開発を行っている。この方法は、核分裂法((n,f)法)によるMo製造に比べ、核分裂生成物を出さないという最大の利点がある。しかしながら、Moの比放射能が低く、得られるTc溶液の放射能濃度が低いことから、Mo/Tcジェネレータに使用されるアルミナ(Al
O
)の吸着・溶離特性を向上することが必要不可欠である。本開発では、AlOのMo吸着量100
200mg-Mo/gを目指し、比表面積及び結晶構造の異なる2種類のAlOのMo吸着・溶離特性を調べた。その結果、Mo吸着量はアルミナの結晶構造や比表面積の違いに影響があることが明らかになった。一方、Moを吸着させたアルミナを生理食塩水で通水した結果、Mo溶離量は約0.004%であった。
中野 寛子; 柴田 裕司; 武内 伴照; 松井 義典; 土谷 邦彦
no journal, ,
軽水炉における過酷事故環境下でも炉内の計測データを伝送可能な金属被覆無機絶縁ケーブル(MIケーブル)を開発している。本研究では、過酷事故時の環境を模擬したMIケーブル用シース材の耐食性を調べるため、選定したオーステナイト系ステンレス鋼SUS316及びニッケル基合金NCF600について、過酷事故環境を模擬した大気雰囲気(O雰囲気)、大気と水蒸気雰囲気(O/HO雰囲気)もしくは大気とヨウ素雰囲気(O/I雰囲気)中における耐食性を調べ、さらにMIケーブルのシース材厚さから破損予測時間を評価した。その結果、1000
C
2hの条件では、NCF600よりSUS316の方が腐食速度は大きいこと、また、HOの添加により腐食が促進されることがわかった。さらに、1000CにおけるO/HO雰囲気についてMIケーブルのシース材厚さが0.32mmのとき、SUS316は37時間、NCF600は170時間で破損することが予測できた。一方、O/I雰囲気では、NCF600よりもSUS316の方が腐食速度が大きく、ヨウ素の影響によって腐食が促進されることを確認した。これにより、過酷事故を想定した環境では、SUS316は1000C以上で3日間の計測は困難であり、NCF600がシース材として良好であることが示唆された。
蓬田 匠; 江坂 文孝; 間柄 正明
no journal, ,
本研究では、環境試料中のウラン微粒子本来の化学状態を分析することを目的に、アルファトラック法によりウラン含有微粒子を検出し、その化学状態を顕微ラマン分光法で測定する方法の検討を行った。試料としては、UO
、およびUOの化学形を持つウラン微粒子を用いた。粒子を含むフィルムをアルファトラック検出器(TNF-1)に12ヶ月間曝露した。曝露後の検出器中のアルファトラックの飛跡から、フィルム中のウラン含有粒子の位置を特定し、顕微ラマン分光測定を行うことで個々のウラン微粒子のラマンスペクトルを取得した。その結果、UO、およびUOの構造に由来するラマンピークが観測され、それぞれの構造を持つウラン微粒子の化学形を同定することができた。
神田 直之; 青山 佳男
no journal, ,
旧ウラン濃縮施設で発生した廃油の処理について水蒸気改質処理を計画している。廃油にはフッ素含有溶媒が混入しているため、水蒸気改質処理後には平均で約50,000ppmのフッ素含有廃水が生じる。排水中のフッ素濃度の環境放出基準(8ppm未満)を遵守するためには、現状の設備では廃水の処理時間が長期化し現実的ではない。このため、廃油及び廃水に含まれるフッ素を除去するための技術を確立する。廃油からのフッ素除去方法としては、混入する溶媒の沸点が油に比べて低いことを利用した分留法を、廃水からのフッ素除去方法としては、フッ化カルシウムの水への溶解度が低いことを利用した沈殿法を選定した。廃油からのフッ素除去方法では、模擬廃油を試料とした試験を実施し、試験前後の試料に含まれるフッ素濃度を測定することで、フッ素除去率を評価した。廃水からのフッ素除去方法では、フッ素を添加した模擬廃水を試料とした試験を実施し、試験後の試料に含まれるフッ素濃度を測定することで、フッ素除去率を評価した。また、水蒸気改質処理後に生じるフッ素含有廃水はウランで汚染されており、沈殿物は固体廃棄物になるため、沈殿物へのウランの移行率を確認した。
山本 啓介; 青山 佳男
no journal, ,
旧ウラン濃縮施設の廃止措置で発生するウランで汚染された機器等の廃棄物は、トレンチ処分に向け、除染が必要になる場合がある。人形峠環境技術センターでは、5wt%硫酸を除染に用いているが、酸性廃液等の大量の二次廃棄物が発生するという課題がある。この課題を解決する新しい除染手法として、マイクロバブルに着目した。マイクロバブルの特徴である「気泡表面の帯電」による吸着効果及び「消滅時の衝撃波」による剥離効果によって、除染が期待できる。本研究では、ウランで汚染された機器等の廃棄物のトレンチ処分に向け、イオン交換水中にマイクロバブルを発生させた水(マイクロバブル水)を用いた除染手法の検討を行う。平成27年度は、マイクロバブル水及びイオン交換水を用いた除染試験を実施し、除染試験後の表面密度を比較した結果、マイクロバブル水を用いた方が低い表面密度を示したことから、マイクロバブル水はイオン交換水と比べて除染効果が高いことを確認した。平成28年度は、マイクロバブル水及び5wt%硫酸を用いた除染試験を実施し、除染試験後の表面密度及び放射能濃度を比較することで、マイクロバブル水のトレンチ処分に向けた除染への適用性を確認した。
多田 康平; 北脇 慎一; 渡部 創; 比内 浩; 柴田 淳広; 野村 和則
no journal, ,
CPFにて実施している乾式再処理試験では、化学分析に伴い塩化物イオンを含む廃液が発生している。塩化物イオンを含む廃液は、腐食の観点から施設廃液設備に廃棄することが出来ないため、一時保管設備内で保管してきたが、現在、保管容量の7割に達している。さらに、これらの廃液にはU, Puも含まれている。本研究は、塩化物イオンを除去し、U, Puを回収した上で廃液を処理する方法を確立することを目的とした。この目的を達成するため試験内容を検討し、コールド試験にて確認した。その結果、硝酸銀を用いた沈殿分離処理により、塩化物イオンを効率的に除去できた。その際、U, Puが塩化銀沈殿物に同伴するロスが少なくなる見通しも得た。生成した塩化銀沈殿物は、光分解反応による変色が観察されたため、暗所にて乾燥処理を行う必要がある。生成した沈殿物は、通常の空気雰囲気下にて自然乾燥すれば、1週間で乾固することが分かったため、暗所でも同様に乾固できる。今後、実際の廃液にてホット試験を実施し、実証する予定である。
小野 正人; 飯垣 和彦; 島崎 洋祐; 栃尾 大輔; 清水 厚志; 高田 昌二; 沢 和弘
no journal, ,
HTTRは黒鉛減速ヘリウムガス冷却型原子炉で六角柱状黒鉛ブロックの燃料構成要素を有する。黒鉛ブロックは砕けやすい材質であるため、大きな地震によるブロック同士の衝突により損傷するおそれがある。HTTRサイトの地震挙動を確認するために地震観測装置が設置された。2011年3月11日にマグニチュード9.0の東北地方太平洋沖地震が発生した。福島第一原子力発電所の事故後、原子炉の安全性は最も重要な懸案事項となった。HTTR炉内構造物の耐震健全性を確認するために、HTTRサイトでの観測波と周波数伝達関数の関係に基づく評価用地震動を用いて耐震解析は実施されたとともに、原子炉出力無しのコールド状態での確認試験及び原子炉建家や炉心支持構造物の健全性確認を実施した。結果として、黒鉛ブロックの応力値は許容値を満足し、HTTR炉内構造物の健全性は確認された。HTTR炉内構造物の健全性は、原子炉出力無しのコールド状態での運転により確証された。運転で得られたデータは、地震前の健全な原子炉のプラントデータと比較され、結果として、HTTR施設の健全性は確認された。
線スペクトル測定と線量評価土子 泰弘*; 須藤 雄大*; 星 勝也
no journal, ,
作業現場において、汚染を発見した際は、迅速な核種同定や線量評価が望まれるが、一般に使用されているGM管式サーベイメータでは困難である。本研究では、市販のプラスチックシンチレータを用いて、線のパルス波高分布を取得し、核種の同定及び線量当量を評価可能か検証した。測定された線のスペクトル形状及び最大エネルギーは理論値とよく一致した。エネルギーごとのパルス波高に対し、ICRP Publ.74に掲載されているフルエンス線量当量換算係数を乗じ、任意深さの線量当量を評価した。低線量率において、スペクトルから計算される線量当量率は、基準線量当量率とよく一致するが、線量率が高くなるにつれて過大評価する傾向が見られた。
Cf線源の更新に伴う中性子放出率の決定と作業の安全対策星 勝也; 西野 翔; 吉田 忠義; 土子 泰弘*; 須藤 雄大*
no journal, ,
核燃料サイクル工学研究所において校正や試験に使用するCf-252中性子線源(999MBq)を更新した。旧線源は国家計量標準研究所においてマンガンバス法による放出率の校正を受けていたが、今回の更新では、ボナー球やロングカウンタを用いた測定によって自社施設において放出率を決定した。併せて、高線量率の線源を取り扱う際の安全管理の方法、並びに更新当日の作業について報告する。
大森 一樹; 森本 憲次; 礒崎 尚彦
no journal, ,
高放射性廃液貯槽の圧空系に設置されている三方弁は、貯槽内の液を撹拌(パルセーション)するため、圧空により6分間隔でポジションの切替えを行っている。駆動部の気密用Oリングが摩耗すると、駆動圧が漏れポジションを切替えられないため交換が必要となる。また、駆動圧の供給系に貯槽内のガスが漏れ、清浄な電磁弁の系統に汚染が拡大する。このため、従来のOリング構造による駆動部に変え、ベローズを用いた新たな構造の三方弁を開発し、耐久試験により耐久性能の確認を行った。
佐藤 淳也; 榊原 哲朗; 目黒 義弘; 中澤 修
no journal, ,
非晶質のアルミノシリケート粉体から形成されるジオポリマーは、福島廃棄物の汚染核種Cs, Srや機構廃棄物の有害重金属Pb, Cdなどをセメントよりも高性能に閉じ込める可能性を持っており、次世代の固型化材として有望である。これまでの研究から、添加したCsとPbの大部分がジオポリマー中で固定化されていることが示された。本研究では、ジオポリマーの構成成分であるSi, Al及びNaの比率をパラメータとした試料を対象に、陽イオン交換特性、表面構造及び結晶成分を分析することにより、ジオポリマーのマトリクス構造の変化が金属イオンの固定化性能に与える影響を調査した。
島崎 洋祐; 澤畑 洋明; 柳田 佳徳; 篠原 正憲; 川本 大樹; 高田 昌二
no journal, ,
HTTR(高温工学試験研究炉)では起動用中性子源として、Cf(3.7GBq3個)を炉内に装荷し、約7年の頻度で交換している。中性子源の中性子源ホルダへの装荷から中性子源用輸送容器への収納までは、販売業者のホットセル内で行われ、その後、HTTRまで輸送される。中性子源ホルダの制御棒案内ブロックからの取出・装荷は、HTTRのメンテナンスピット内で行う。前回までの中性子源交換作業において、輸送容器に係る中性子源ホルダの取扱い上のリスクが確認された。また、従来の輸送で使用していた輸送容器は、製造から20年経過していたこともあり、新たな輸送容器を製作することとなった。そこで、確認されたリスクを低減し、かつ、従来の輸送容器を使用し続ける場合と同程度のコストで、従来の輸送容器と同じA型輸送物の基準を満足することができる、新たな輸送容器を製作した。中性子源の受入作業及び中性子源交換作業のうち輸送容器に係る作業を実施した作業員の被ばく線量が検出下限値以下であり、前回の作業から減少したことから、新たな輸送容器により起動用中性子源取扱作業の安全性が向上したことを確認した。
諸岡 聡; Gong, W.; Harjo, S.; 相澤 一也
no journal, ,
本研究は動的な引張-圧縮間その場中性子回折を用いて濃度変調と構造変調を伴ったシンクロ型LPSOマグネシウム合金の可逆繰り返し硬化挙動を調査することを目的とする。最大引張応力と最大圧縮応力は繰返し数の増加に伴い上昇し、繰返し数200回時の最大引張応力と最大圧縮応力はそれぞれ+97.4 and -176.7MPaである。これは、最大圧縮応力が圧縮変形時に生じる双晶(キンク帯)の影響により最大引張応力よりも大きくなったと示唆しており、このキンク帯は、動的な引張-圧縮間の(
)結晶粒群の積分強度の変化から可逆的生成・消滅が生じている証拠が本実験手法により得られている。
松原 菜摘; 永岡 美佳; 藤田 博喜; 中野 政尚
no journal, ,
再処理施設保安規定等に基づき実施している環境モニタリング結果は、過去の測定値と比較することで施設からの放射性物質放出の影響の有無を評価してきた。しかし、東京電力福島第一原子力発電所事故以降、その評価が困難となった。本研究では、カレイ及びヒラメ中放射性セシウム濃度の評価指標を設定することを目的に、魚体の大きさと放射性セシウム濃度の関連性に係る調査を行った。一方、ストロンチウム-90(
Sr)は骨に濃縮されることが知られているが、外部機関等における魚体骨部の測定結果は少ない。したがって、カレイ及びヒラメの骨部中Sr濃度レベルについても調査を行った。これらの結果を報告する。
遊津 拓洋; 松田 誠; 中村 暢彦; 長 明彦; 石崎 暢洋; 田山 豪一; 仲野谷 孝充; 株本 裕史; 沓掛 健一; 乙川 義憲
no journal, ,
2015年度における東海タンデム加速器の利用運転は、放電による加速管の不調もあり、例年に比べ1020日減となり141日であった。2015年より非密封RIをターゲットとして使用可能である第2照射室の利用を開始しており、2016年にはクラスタービーム、鉛直ビームの利用が可能である垂直実験室の利用開始を予定している。また、現在開発を進めている光学シミュレーションの発達により、新たなイオンビーム(184W
)のハンドリングに成功した。開発により新たな利用が進む反面、老朽化によるトラブルも発生しており、近年では配管の減肉による破裂や冷却水漏れ等が目立っており、2015年度は電磁石冷却水配管類の一斉更新を行った。
関根 由莉奈
no journal, ,
本発表では、中性子小角散乱法を用いた高分子ナノゲル微粒子の内部微細構造の解析結果や、それら微粒子を利用した吸着材等への材料展開について発表する。中性子散乱法では水素と重水素を区別できるため、一部の水素を重水素に置換することにより散乱長にコントラストが付き、多成分系におけるナノ構造を観察することが可能である。解析手法の有用性と共に、構造に関して得られた知見をもとにした材料開発について紹介する。
Cモニタリング; 最適な酸化触媒の開発および比較評価上野 有美; 中川 雅博; 佐藤 淳也; 岩井 保則
no journal, ,
日本原子力研究開発機構の再処理施設およびRI施設では放射性気体廃棄物中の炭素14(C)をCOへ酸化し捕集するため、触媒を500C600Cに加熱して使用している。我々は、酸化触媒の加熱温度を低下させ、より安全なCモニタリング手法を確立することを目的として、二酸化ケイ素(SiO)の表面に疎水化処理を施した疎水性パラジウム二酸化ケイ素(Pd/SiO)触媒を新たに開発した。その酸化性能についてCuO触媒, 白金アルミナ(Pt/AlO)触媒, パラジウム二酸化ジルコニウム(Pd/ZrO)触媒および親水性Pd/SiO触媒と比較を行った。その結果、疎水性Pd/SiO触媒の酸化性能が最も優れていることが確認できた。現在使用している触媒を疎水性Pd/SiO触媒に変更することで、管理区域内で使用する加熱炉の温度を500C600Cから300Cへ低下させることができ、モニタリングの安全性を向上させることが可能となった。