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國分 陽子; 鈴木 大輔; Lee, C. G.; 間柄 正明; 木村 貴海; 篠原 伸夫
no journal, ,
保障措置環境試料分析法のパーティクル分析技術の開発では、今後利用の拡大が予想されるMOXから生成する粒子の分析法開発が重要な課題となってきているが、MOX粒子の同位体比同時測定法は開発されていない。本研究では、原子力機構で開発した表面電離型質量分析装置による測定法「連続昇温測定法」の昇温条件を最適化することにより、極微量MOX試料中に含まれるプルトニウムやウランを化学分離することなく、両元素の同位体比を同時に測定する方法を開発した。プルトニウム同位体比標準溶液及びウラン同位体比標準溶液を混合した試料を用いて測定条件の最適化を行った。種々の検討により決定した昇温条件で測定したところ、
Pu/
Pu比及び
U/
Uはそれぞれ保証値と一致し、各同位体のイオン強度も最大を示した。このように、連続昇温法の適用によりMOX中の極微量のPuとUを化学処理することなく、両元素の同位体比の同時測定が可能になり、この結果は保障措置環境試料パーティクル分析のための有効な手法として期待される。
藤原 武; 照沼 直広; 中山 真一
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物に含まれる主要な発熱性核種であるSr-90及びCs-137を含む元素群(以下、「発熱性元素群」と呼ぶ)を分離・回収し、必要に応じて保管して発熱量を減衰させることによる処分場設計の柔軟性向上の可能性などに着目し、回収した発熱性元素群を含む廃棄物の特性評価を進めている。発熱性元素群の分離回収方法の一つとして、無機イオン交換体(天然ゼオライトと含水チタン酸の混合物)による吸着法が提案されている。SrとCsを吸着した無機イオン交換体を、ホットプレス装置によって圧力をかけながら加熱して成型と焼結を同時に行った結果、無機イオン交換体は成型・焼結の過程で体積が1/2から1/3にまで圧縮され、コンパクトなSr-Cs焼結体とすることが可能であった。本試験で調製した焼結体は、その母材にゼオライトを含む場合には不均質な焼結体となり、チタン酸のみからなる焼結体は外見上均質な焼結体となった。
山田 知典; 新谷 文将
no journal, ,
原子力機構では原子力プラント全体の耐震シミュレーションを実現可能な3次元仮想振動台の構築を行っている。原子力プラントは多くの部品から構成されるアセンブリ構造物であり、これらの部品の挙動を連成させた全体シミュレーションを行う必要がある。また実稼働中の原子力プラントを取り扱うためには熱,流体等の効果を考慮したマルチフィジックスシミュレーションへの展開が期待されている。本講演では仮想振動台の実現に向け、高並列環境において各部品ごとに独立に生成されたシミュレーション情報を強に連成させることを可能とする解析プラットフォームの構築及び性能評価について述べる。
桂井 清道; 近藤 賀計; 鷲谷 忠博; 明珍 宗孝; 黒田 一彦*; 西川 秀紹*; 滝澤 毅幸*; 山下 一彦*
no journal, ,
高速増殖炉サイクル実用化研究開発(FaCTプロジェクト)の一環として開発中の回転ドラム型連続溶解槽に使用する軸受の耐久性試験結果から得られた知見を報告する。溶解槽は高線量下に置かれるため無潤滑タイプの軸受の使用が望まれるが、転がり軸受を使用する場合は揺動での切替え動作時にすべり摩擦を繰り返し生じることから高荷重に耐える軸受機種の選定には厳しい制約がある。ここでは無潤滑タイプの機種候補としてオールセラミックス転がり軸受,ハイブリッド転がり軸受,カーボンすべり軸受及び空気軸受を対象とした小型規模の耐久性試験を実施し、候補機種の絞込み結果と改善策を紹介する。
西川 弘之; 鬼沢 邦雄
no journal, ,
加圧熱衝撃時における原子炉圧力容器の健全性評価手法に関する規格・基準の妥当性確認に資することを目的に、原子力機構では確率論的破壊力学解析コードPASCAL2の整備を進めている。本研究では、肉盛溶接部に着目したPASCAL2の解析機能のうち、き裂進展評価法の改良を行った。改良したPASCAL2コードを用いて、き裂進展モデル及び肉盛溶接により生じる残留応力分布が破壊確率に及ぼす影響を評価した。この結果、過渡事象の種類に対応して、これらのモデル及び分布は、破壊確率に対し2倍以上の影響を及ぼすことが示された。
瀬川 麻里子; 甲斐 哲也; 酒井 卓郎; 篠原 武尚; 中村 龍也; 松林 政仁; 原田 正英; 及川 健一; 前川 藤夫; 大井 元貴; et al.
no journal, ,
非破壊での2次元可視化元素分析技術は基礎科学,応用科学,産業分野などからその開発・高度化が期待されている。本研究はパルス中性子を用いた2次元TOFイメージングによる核種毎の可視化・計測を目指した新技術の確立を目的とする。これまで原子力機構が開発した高速度撮像中性子ラジオグラフィ技術(HFR-NR)を基盤技術として、高速度カメラを使用した連続TOFイメージング実験をJ-PARCで実施した。本実験により中性子の共鳴特性を利用することで元素同定が可能であることを実証した。
野澤 貴史
no journal, ,
BA活動におけるSiC/SiC複合材料の研究開発では、SiC/SiC複合材料を主として用いた動力用原型炉先進ブランケット設計のための機械及び物理特性データの取得と性能確認をオールジャパン体制で実施する計画にある。特に機械特性評価では、設計上重要な寿命と強度異方性の評価を評価指標定義から試験法開発,性能確認の流れで段階的に行う。また、構成要素特性から間接的に複合材料の総合特性を高精度に予測する技術の開発を目指す。一方、物理特性評価では、SiCを始めとする機能性セラミックスの電気特性の照射下その場測定を通じて、機能実証と原型炉応用に向けた設計指針の提示を目指す。本講演では、BAにおけるセラミック材料開発について、これまでの活動進捗と今後の展望について概説する。
近藤 賀計; 桂井 清道; 鷲谷 忠博; 明珍 宗孝
no journal, ,
再処理工程で発生が予想される代表的なスラッジであるモリブデン酸ジルコニウムを高速炉燃料溶解時の模擬溶解液の濃度条件により生成し、その生成挙動と水酸化ナトリウム,シュウ酸並びに過酸化水素による洗浄性を評価した。また、モリブデン酸ジルコニウムの金属面への付着量についても検討した。
高井 俊秀; 中桐 俊男; 稲垣 嘉之
no journal, ,
原子力機構では、水を原料とした高速増殖炉用水素製造技術として、硫酸の合成・分解反応を組合せた熱電併用プロセス(ハイブリッド熱化学法)に基づく工学試験装置を開発し、システム成立性を確認するための実験を進めている。本報では、システム高効率化のため試作した改良型SO
電解器の試験運転結果について報告する。
増田 賢太; 本田 明; 藤田 英樹*; 根岸 久美*
no journal, ,
セメント系材料と地下水との反応により、セメント系材料中の化学的状態の変化や透水性等の物理的特性の変化が起こる。このため、核種の移行挙動や他のバリア材への影響を評価するためには、セメント系材料と地下水との反応とそれに伴う化学的・物理的な状態変化を評価する必要がある。今回は、OPCペースト硬化体と人工海水との反応とそれに伴う透水性の変化を検討した。OPCペースト硬化体の透水係数は、人工海水の通水により低下した。
中山 浩成; 永井 晴康
no journal, ,
大気・陸域・海洋での放射性物質の移行挙動を包括的に予測できるSPEEDI-MPにおいて、原子力施設からの通常運転・事故時放出による放射性物質の拡散問題に対し、LES(Large-Eddy Simulation)を用いた局所域高解像度大気拡散モデルの開発を行っている。今回は、建屋の影響を受けた拡散挙動の再現性を調べるための試験計算として、建屋屋根面から排出された放射性物質拡散に関する数値シミュレーションを行い、本モデルの性能評価を行った。計算結果を既往の風洞実験結果と比較すると、建物周辺での平均風速・乱流強度がよく整合し、複雑乱流挙動がよく再現されていることが確認できた。さらに、平均濃度・変動濃度・瞬間高濃度などについても風洞実験と同様な結果が得られており、本数値シミュレーションモデルの妥当性が実証された。
菅谷 篤志; 堀口 賢一; 田中 憲治; 圷 茂; 山口 貴志*
no journal, ,
東海再処理施設から発生する低放射性廃液には、セメント固化に影響を及ぼす恐れのある化学種が、主成分又は夾雑物として含まれている。本件では、硝酸塩ナトリウムを主成分とするスラリ廃液中に含まれる夾雑物の影響及びリン酸廃液中に含まれるリン酸二水素ナトリウムの影響を確認するために実施した200
規模での混練試験結果を報告する。
寺田 宏明; 西沢 匡人; 永井 晴康; 茅野 政道; 佐々木 耕一*
no journal, ,
包括的動態予測システムSPEEDI-MP(SPEEDI Multi-model Package)の開発の一環として、本研究では、SPEEDI-MPの数値モデル群のうち大気拡散モデルにより、六ヶ所村の再処理施設周辺における環境モニタリングで測定される空気吸収線量率と地上放射能濃度の変動を再現し、施設起因及び自然起源放射性核種の線量率寄与を弁別評価して再処理施設の環境影響評価を行うため、数値モデルの改良と性能評価を実施した。再処理施設敷地内のモニタリングポストで線量率の上昇が計測された2007年9月10日00
24時(JST)について、これまでに実施した主排気筒放出口高度に平均的な排煙上昇高度を加算して求めた固定の放出高度を用いた解析から、排煙上昇過程を正確に考慮することで、線量率の予測精度が改善する可能性が示唆された。そこで、粒子拡散モデルの排煙上昇過程として、Briggsの運動量ジェット上昇過程モデル(Briggs, 1969、Briggs, 1984など)を導入したところ、線量率変動の再現性向上が確認できた。
九石 正美; 永谷 睦美; 木村 誠; 鈴木 英明; 藤田 朝雄; 千々松 正和*
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塩水環境下の緩衝材中で生じる塩濃縮・析出プロセスの現象理解及び熱-水-応力-化学(以下、THMC)連成解析システムの確証データの取得を目的として、塩水浸潤試験を実施している。本稿では緩衝材中の保水形態のモデル化と可溶性塩の抽出分析値から不飽和間隙水の濃度を逆解析的に推定する手法を提案し、推定される不飽和間隙水組成値とTHMC連成解析結果の比較を行った。
Lee, C. G.; 鈴木 大輔; 江坂 文孝; 間柄 正明; 木村 貴海; 篠原 伸夫
no journal, ,
フィッショントラック(FT)法と表面電離型質量分析(TIMS)法の組合せによる保障措置環境試料パーティクル分析法(FT-TIMS法)において、分析対象となるウラン粒子の検出は熱中性子照射により検出器に形成されるFTから同定するので高感度な検出が可能である。この際、ウラン粒子によるFTのエッチング速度は粒子の濃縮度の増加とともに速くなることを利用して、保障措置上重要となる高い濃縮度のウラン粒子を選択的に検出できる方法を開発した。濃縮度の異なるウラン粒子を含む試料(10%濃縮ウランと天然ウラン)を作製して実証実験を行った結果、FT検出器のエッチング時間の制御に加えて、FTとそれに対応する粒子を比較することにより、10%濃縮ウランが選択的に検出できることが示された。この方法は質量分析の前にウラン粒子の濃縮度が推定できることから、保障措置上有効な粒子検出法として期待される。
青山 卓史; 荒木 義雄; 伊藤 主税; 内藤 裕之
no journal, ,
平成17年度から平成21年度までの5か年計画で実施している文部科学省公募研究「レーザを用いた超高感度分析技術による高速炉のプラント安全性向上に関する研究」の平成20年度の成果を3件のシリーズ発表にて報告する。本研究は、レーザ共鳴イオン化質量分析法(RIMS)を用いた微小ナトリウム漏えい検知技術を開発するものであり、平成20年度は、構築したRIMS装置を使って安定同位体ナトリウムに対する検出性能を評価した。本発表では、シリーズ発表の1件目として、Naエアロゾル検出性能に対して重要な因子である集積板のNaエアロゾル捕集効率を評価した結果を報告する。
田川 明広; 山下 卓哉
no journal, ,
本研究では、高速増殖炉(FBR)の炉内構造物の目視検査装置開発を目的とし、高温ナトリウム(Na)中で使用可能なセンサを試作し、Na中での特性試験を実施したので報告する。Na中画像化試験では幅0.3mmのスリット欠陥が検出可能であることを確認した。
久野 剛彦; 根本 弘和*; 岡野 正紀; 五十嵐 万人*; 山田 敬二; 綿引 優
no journal, ,
再処理施設におけるウラン(IV), (VI)及び酸濃度のインライン方式による分析技術開発として、光ファイバーで分光光度計に接続した液浸型分光プローブによる再処理工程内ウラン溶液(U濃度: 200g/L;, 酸濃度0.25mol/Lの吸光スペクトルを測定し、ウランの吸収波長におけるピーク高さと酸濃度による吸光スペクトル形状の変化から、ウラン(IV), (VI)及び酸濃度の同時分析を試みた。
荒井 陽一; 竹内 正行; 大河内 春夫; 加藤 利弘*; 加瀬 健; 中島 靖雄
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使用済燃料再処理時の流れ場環境における工程管理技術として、微分パルスボルタンメトリ(DPV)法によるU, Puのインライン測定法について、コールド試験をもとに検討した結果、油分・気泡による影響についてはさらなる調査が必要であるものの、液流動性の影響は軽微であることを確認した。
安藤 真樹; 福島 昌宏; 岡嶋 成晃; 山本 徹*; 安藤 良平*
no journal, ,
軽水炉MOX炉心の中性子スペクトルを模擬する試験体系をFCAに構成し、ウラン及びプルトニウムのサンプルを用いたドップラー反応度を測定し、MOX燃料のドップラー反応度評価に資するデータを取得することを計画・実施中である。本発表では、その全体計画と第1試験として実施したウラン炉心でのウランサンプルを用いたドップラー反応度測定及び解析の結果を報告するものである。本試験では、JENDL-3.3及びこれまでのFCA実験において実績のある解析手法を用い実験解析を行った結果、臨界性やドップラー反応度について良好な解析予測精度が得られることを確認した。