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前原 直
no journal, ,
国際核融合材料照射施設(IFMIF)では、40MeV-250mAの重陽子イオンビームを連続運転で液体リチウムに入射し、ストリッピング反応により発生する14MeV中性子を核融合材料に照射して、核融合実証炉材料の健全性を評価することが計画されている。このIFMIFでは、入射電流値250mAが必要となることから、40MeV-125mAの2つのビームラインを用いて入射する計画である。加速器の性能としては、(1)重陽子125mAの大電流加速,(2)連続運転(CW),(3)年間の加速器稼働率87%以上が要求されていることが、他の加速器に類がない大きな特徴である。このような性能が実際に工学的に成立するのかどうか評価するために工学実証・工学設計活動(EVEDA)を日欧間の新たな政府間協定(ITER-BA協定)のもとで実施することが決定した。このIFMIF-EVEDAにおける加速器系では、入射器,RFQ,DTLの1stタンクまでのプロトタイプ加速器と175MHz高周波源を開発して、青森県六ヶ所村の国際核融合開発センターで(1)大電流加速の工学実証試験と(2)その稼働率評価を行い、これらの工学実証試験に基づくIFMIF工学設計を完成させることが目的である。講演では、IFMIF-EVEDAにおける加速器系の開発について詳細に報告する。
原 雅人
no journal, ,
換気立坑の湧水対策として、基底礫岩部を対象としたポストグラウチング試験施工を実施し、その湧水抑制効果に関する基礎データを取得した。
三輪 幸夫
no journal, ,
軽水炉ではBWR又はPWRで腐食環境が酸化性又は還元性と異なるにもかかわらず、ステンレス鋼で(照射誘起)応力腐食割れが生じている。この点について、方位像顕微鏡を用いた粒界の耐食性の観点からのJAEAの研究結果を紹介し、耐食性劣化の小さい粒界でもき裂が進展することを明らかにした。次に、腐食環境や粒界耐食性の違いにもかかわらず粒界型応力腐食割れが生じていることから、応力の影響についての研究状況を紹介した。実機で生じている割れは開口が小さいことから、局所的な応力を測定する必要があると考え、JAEAで開発した方位像顕微鏡を用いミクロな塑性ひずみ(応力に相当)を測定する技術の紹介を行い、溶接継ぎ手のき裂のひずみ分布測定の結果を報告した。そして、粒界き裂先端には大きな塑性ひずみが加わることを明らかにし、局所的な塑性ひずみが応力腐食割れの重要な因子の1つである可能性を示唆した。一方、マクロな応力の影響についてJAEAが調べた研究成果についても紹介した。応力を与えて照射した試験片でも照射後の応力腐食割れ感受性には応力の影響は見られないこと、応力が負荷されることで照射硬化や粒界での耐食性劣化が抑制されることを明らかにした。後者の結果は先の結果の応力の重要性を補償する結果とは成り得ず、ミクロからマクロへのマルチスケールでの機構解明のための研究が重要であることを議論した。
廣木 章博; 八巻 徹也; 浅野 雅春; 吉田 勝
no journal, ,
二種類のフッ素系高分子膜(ポリテトラフルオロエチレン膜とエチレン-テトラフルオロエチレン共重合体膜)にイオンビームを照射し、形成されたイオントラック内にスチレンをグラフト重合、次いでスルホン化することにより、固体高分子型燃料電池用電解質膜を作製した。ここで、照射するイオンビームの核種(Ar, Xe)を変えることでナノスケールのプロトン伝導経路の大きさを制御した。ArイオンとXeイオン照射時の線エネルギー付与とフルエンスにより算出した吸収線量に対してグラフト率をプロットした結果、グラフト率は、イオンビームの核種には依存せず、吸収線量の増加に伴い増加した。また、電解質膜のプロトン伝導度は、イオン交換容量の増加に伴い増加し、プロトン伝導経路の小さいArイオン照射膜の方が高い値を示すことがわかった。
西森 信行
no journal, ,
FEL相互作用によりその波長単位で変調を受けた電子が、アンジュレーターを出た後、偏向電磁石を通る際にFEL波長のコヒーレントシンクロトロン放射光を生成する可能性が考えられる。理論的な背景,実験計画について述べる。
古田 定昭
no journal, ,
放射線審議会では自然放射性物質の規制免除に関して検討が行われ、規制の考え方及び法令による規制の範囲が提示されている。その中で、「住居、一般職業環境におけるラドン」については、対応の方法は「対策レベル」、対応のための線量の目安/基準は今後の検討とされている。近い将来、屋内ラドンに対する対策レベル等の規制の導入があることをにらんで、規制の考え方及び規制値のレベルについて、諸外国の実情を調査し、規制が導入された場合の問題点について検討を行うため、保健物理学会に「屋内ラドン規制検討委員会」が2004年に設置された。この委員会での検討結果の内容を中心に以下のように規制への提案として発表する。「我が国においては、過去の屋内ラドン全国調査や、地質環境及び家屋構造を考慮すれば、極端に屋内ラドン濃度が高くなる可能性は低いと考えられる。さらに高濃度が測定された場合の要因分析を行うことにより、効果的なラドン低減化措置は比較的容易に実施できることから、最近の疫学調査による結果も配慮しつつ、ICRPが勧告している対策レベルの範囲において最も低い値となる200Bq/m
を、法的拘束力を持たない値として採用するのが妥当である。また一般職場環境についても、ICRPの考え方を踏襲して最も低い値となるガイドライン値として500Bq/mが適切である。」
小林 英男; 朝倉 浩一
no journal, ,
第4回INSAF MOX WG会合において以下の外部発表を行う。社内外で発生した事故トラブルの情報、その再発防止対策、教訓並びに良好な安全対策事例を共有する「水平展開」のシステムを紹介する。
石川 法人
no journal, ,
高速重イオンを酸化物に照射すると、電子系への高密度エネルギー伝達を介して欠陥が生成される。この欠陥生成プロセスは、電子励起効果と呼ばれる。従来は、この電子励起効果は電子的阻止能(電子系への伝達エネルギー密度)によって決定されるとされてきたが、本研究の広いエネルギー範囲(100MeV-数GeV)の系統的なイオン照射実験により、電子的阻止能だけでは説明できないエネルギー領域が存在することが明らかになった。さらに、電子的阻止能に代わる代替パラメータとして、電離断面積を提案し、すべてのデータをよく説明できることを実験的に示した。この成果は、電子励起効果を高精度に予測・制御することに大きく寄与する。さらに、高速クラスター(30MeV C
)を酸化物に照射すると、電子励起効果により平均直径が比較的大きい20nmの柱状の欠陥集合体(イオントラック)を形成することを見いだし、また単原子イオン照射では報告例の無い独特の欠陥形態を呈することを同時に示した。この成果は、クラスター照射が、実際に高密度エネルギー伝達に伴う新現象を実現する手段として有効だということを実験的に示したという意義がある。
宮崎 豊明*; 勝村 庸介*; Lin, M.*; 室屋 裕佐*; 田口 光正; 浅野 雅春; 吉田 勝
no journal, ,
室温から超臨界状態までのベンゼン水溶液の放射線分解過程を解明するため、
線照射及び生成物分析を行った。液体クロマトグラフィーによりベンゼンの分解G値及び生成物のG値の測定を行い、室温と超臨界状態での反応生成物を通して高温・超臨界水中でのベンゼンと水の放射線分解生成物の反応を検討し、室温と高温・超臨界水中ではベンゼンの分解機構が異なることを明らかにした。
下野 正人*; 本島 貴之*; 井尻 裕二*; 大津 宏康*; 境 亮祐*; 坂井 一雄*; 佐藤 稔紀; 見掛 信一郎
no journal, ,
地下施設建設において岩盤の不均質性に起因した建設コストの不確実性は非常に大きいと予想される。また、建設には数十年間の歳月を費やすことから、長期的に経済的な見通しを得るとともに建設コストを縮減する方策を考えておくことが重要な課題である。こうした課題に対応するため、本研究では地下施設の建設に関するリスクマネジメント手法の開発を目的として、花崗岩を対象とした岩盤の不均質性を考慮した建設コスト評価法を開発した。本手法では、支保パターンによる掘削費に影響を及ぼす地山強度特性の不均質性は確率論的な地球統計学手法を用いて評価し、対策費に大きな影響を及ぼす大規模な断層破砕帯の不均質性は割れ目ネットワークモデルを適用した。さらに、金融工学分野で用いられているリスクカーブの概念を用いて岩盤の不均質性による建設コストの変動リスクを評価した。
小池 雅人; 石野 雅彦; 佐野 一雄*; 竹中 久貴*; 畑山 雅俊*; 笹井 浩行*; Heimann, P. A.*; Gullikson, E. M.*
no journal, ,
ホログラフィック法と反応性イオンビームエッチング法により作成されたラミナー型回折格子にマグネトロンマグネトロンスパッタリング法によりタングステンと炭素からなる多層膜を蒸着した多層膜回折格子を作成した。回折格子の刻線密度は1200本/mm,溝深さは3nm,デューティ比(山部の幅/格子定数)は0.45,多層膜の周期は6.66nm,タングステンと炭素の膜厚比は4:6,総膜層数は100,有効面積は36mm
36mmである。この回折格子をX線回折装置でCu-Ka線(0.154nm),3箇所の放射光を利用光学素子評価装置(立命館大学SRセンターBL-11,米国ローレンスバークレー研究所先進光源施設(Advanced Light Source, ALS) BL-5.3.1及びBL6.3.2)で0.6
6keVの範囲で回折効率を測定した。その結果CuKa線において回折角88.815度(m=p=+1次光)に対して36.7%の回折効率を示した。この値はこれまで報告されている同じ物質対を用いた多層膜回折格子(多層膜鏡をエッチングして作成されたラミナー型回折格子、有効面積1.530mm
)の回折効率34%を上回っており、他の物質対を用いた多層膜回折格子を含めても著者の知る限りこれまで実験的に示された最も高い回折効率である。なお、実験的に得られた回折効率,理論的に計算される理想条件の回折効率55.8%などから多層膜層に起因する面粗さは約0.3nmと見積もられる。
中嶋 秀夫; 高野 克敏; 堤 史明; 河野 勝己; 濱田 一弥; 奥野 清
no journal, ,
日本原子力研究開発機構では、ITER用超伝導コイルの極低温構造材料の研究開発,データベース構築を進めており、ターレット・ディスク(一度の冷却で最大16本試験可能)を用いて、試験効率を重視した4K引張試験を実施している。このため、引張試験におけるひずみ測定には、ひずみゲージを用いており、引張試験で得られるヤング率は参考値としての取り扱いを行っている。この度、VAMASの国際ラウンド・ロビン試験への参加を契機に、ひずみゲージを用いた4Kでのヤング率測定に関する研究を実施したので、その結果について報告する。本研究では、ひずみゲージで正確なヤング率を求めるには複数ゲージ(最低2枚)が必要であるとともに、十分な比例範囲を確保してデータ処理を行う必要があることを明らかにした。すなわち、304L等の低強度材料では、十分な比例範囲を確保するため、加工硬化させて測定することが重要となる。
中嶋 秀夫; 濱田 一弥; 阿部 加奈子*; 高野 克敏; 堤 史明; 河野 勝己; 奥野 清
no journal, ,
国際熱核融合実験炉(ITER)のトロイダル磁場コイルは、幅約10m,高さ約17m,総重量約300トンのこれまでにない大型超伝導コイルであり、大電磁力に耐える構造とするため、超伝導導体はラジアル・プレートと呼ばれるステンレス製の溝付き板に巻かれ、さらに、巻線部は極厚のコイル容器に収められている。この大型構造物を合理的に製作し、かつ、製作時の技術的リスクを軽減するためには、実機大のモデル試作を通して、大型素材製作技術,機械加工技術,溶接技術等の製作技術の開発を進める必要がある。このため、日本原子力研究開発機構は、鉄鋼,重工メーカーと協力して、大型鍛鋼品,極厚熱間圧延板の試作と極低温機械特性の評価及び実機大構造物の試作を進めている。これまでに極厚極低温構造材料の試作及び4K引張特性の評価が終了し、ITERの要求を満足する部材の製作見通しを得た。また、ラジアル・プレートの試作を通して、実機へ適用できる合理的製作方法を立案した。
松原 仁; 南 貴博; 羽間 収; 西田 明美; Tian, R.; 中島 憲宏; 谷 正之
no journal, ,
原子力プラントは、圧力容器,中間熱交換器など多数の複雑な部品からなる大規模組立構造物であり、それぞれが互いに連成することによって外力に抵抗する。したがって、原子力プラントの各部品が他の部品、あるいは全体に及ぼす影響を明らかにすることは、構造工学上極めて重要な課題である。従来、このような問題を取り扱う場合、原子力プラントは、一体構造物と仮定され、各部品間に生じる相互作用力を加味した全体挙動の評価は不可能であった。本研究では、原子炉と一次冷却系に対して、ITBLグリッド環境の利用による部品間接続を加味した三次元有限要素法の構築を試みた。その結果、各部品の変形挙動や応力状態を加味した原子炉全体解析が可能になり、静的外力作用時における原子炉全体の応力・ひずみ状態が明らかになった。
鈴木 喜雄; 松本 伸子; 中島 康平; 谷 正之; 中島 憲宏
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システム計算科学センター高度計算機技術開発室では、ITBLプロジェクトにおけるミドルウェアの研究開発を推進している。ミドルウェアの一機能として、可視化機能の研究開発を推進しており、遠隔地に散在した複数のスーパーコンピュータを用いて行われるシミュレーションから出力されるデータを簡単・高速・高汎用に可視化することを目指している。そのため、科学技術分野で広く利用されている可視化ソフトウェアをベースに、(1)遠隔地のデータを手元の可視化サーバーから直接読み込む機能、(2)可視化サーバーが行う可視化処理をWebブラウザで操作する機能、(3)可視化処理を並列に行う機能などを実現している。本発表では、これら機能の実現方式や原子力耐震シミュレーションへの適用例などについて報告する。
Re-labeled bisphosphonate in a rat model of bone metastasis小川 数馬*; 向 高弘*; 浅野 大悟*; 河嶋 秀和*; 橋本 和幸; 柴 和弘*; 森 厚文*; 佐治 英郎*
no journal, ,
われわれは、患者のQOL(生活の質)の向上を目指した癌性骨転移の疼痛緩和薬剤として、二官能性放射性医薬品の概念に基づき、安定なRe単核錯体であるRe-MAG3(メルカプトトリグリシン)をビスホスホネート骨格を持つ化合物に導入した新規薬剤Re-MAG3-HBPを開発し、その特性を調べてきた。本化合物は、従来から検討されているRe-HEDP(ビスホスホネートの一種)に比べて、高い骨への集積,速い血中クリアランス及び低い胃への集積を示し、癌性骨転移の疼痛緩和薬剤として優れた特性を有していることがわかった。さらに、骨転移がんモデルのラットを用いた実験から、本化合物は、疼痛緩和効果を示すこと及びRe-HEDPは、腫瘍の増殖を抑える効果は見られなかったのに対して、本化合物は、腫瘍増殖の抑制効果を示すことが明らかになった。以上の結果、Re-MAG3-HBPを用いた内部放射線治療は、骨転移がんモデルのラットにおいて有効であり、Re-HEDPより優れていることを示した。
thin films吉田 明*; 夏目 聡*; Lee, H.-S.*; 岡田 浩*; 若原 昭浩*; 大島 武; 伊藤 久義
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次世代の宇宙用高効率薄膜太陽電池への応用が期待されるCuInSe(CIS)半導体へ電子線を照射し電気特性の変化を調べた。RFスパッタ法で作製した多結晶n型CISをCu
Se
とともに550
Cで熱処理することでp型CISを作製し、室温で2MeV電子線を110
210
/cmの範囲で照射した。照射した試料の電気抵抗を室温で測定したところ、電子線照射量が110
/cmまではほとんど変化はないが、それ以上の電子線照射量では急激に抵抗値が増加し、210/cm照射後には未照射試料の1000倍にも達することが判明した。さらに、電流-電圧特性の温度依存性を結晶粒界モデルを用いて解析した結果、電子線照射量の増加とともにCIS結晶粒界の障壁高さエネルギーが増加することが明らかとなった。これより、本研究で得られた電子線照射よる電気抵抗の増大は、結晶粒界に多量に生成されたキャリア捕獲中心に起因すると考えられる。
奥野 清
no journal, ,
原子力機構が実施しているITER建設準備のための技術活動の成果について発表する。ITER超伝導コイル・システムは、TFコイル18個, CS1組, PFコイル6個, フィーダ等で構成され、総重量は約10,000tに及ぶ。本システムをITER参加極である日本, EU, 米国, ロシア, 韓国, 中国の6極で分担して調達する。このためのコイル製作技術の確立が各極で産業界と協力して進められている。このうち、日本はトロイダル磁場(TF)コイルの相当部分の調達を分担することが想定され、そのための技術開発を実施している。本開発では、高さ14m,幅9m,コイル1個の重量310tという大きなTFコイルを、所定の精度で製作するための高精度巻線の検討,コイル構造部材の量産技術の実証、及び機械加工・溶接の併用による大型構造材の製作技術の確立などを実施している。これらの検討では、実規模での要素試作による製作プロセスや品質保証技術の確立,量産技術の実証などとともに、日本の産業界を有機的にまとめる製作体制の検討も図っている。
永石 隆二; 有阪 真; 木村 貴海; 北辻 章浩
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イオン性液体IL中でのEu(III)イオンの配位状態とその物理化学的挙動を解明するため、負イオン(bis(trifluoromethanesulfonyl)imide=tfsi)と正イオン(イミダゾリウムまたはアンモニウム)を含む疎水性IL中で、Eu(III)の分光及び電気化学特性を水分量の関数として調べた。分光学的研究では、発光寿命から決定したEu(III)の内圏水和数の増加とともに、Eu(III)の配位子場の非対称性を示す発光スペクトルのピーク強度比が減少した。水和数9の場合Eu(III)がIL中で水和イオンのような分光特性を示すこと,水和数9未満でtfsiイオンがEu(III)への内圏配位と励起Eu(III)の消光に関与することを明らかにした。電気化学的研究では、Eu(III)/(II)の酸化波または還元波を測定し、水溶液での結果と比較して、ピーク電位の正側へのシフトとピーク電流の減少をIL中で確認した。これらは、Eu(II)が水溶液中に比べ安定に存在できること,IL中でのEuの動きがILのイオン対により阻害されることを示す。