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高橋 三郎
no journal, ,
プルトニウム取扱施設、特にプルトニウム燃料第三開発室における保障措置の実施状況,技術開発の経験,今後の取組み等について概説する。
長 明彦; 佐藤 哲也; 市川 進一
no journal, ,
放射性核種ビーム加速器施設(TRIAC)における短寿命In核種の加速を目標に、オンライン同位体分離器ISOL用のウラン標的表面電離型イオン源の開発・改良を行った。イオン源イオン化室を小型化することで、イオン源温度の高温化を図った。改良前0.08%であったInのイオン化効率は、改良後2.4%まで改善された。イオン源からの放出時間測定の結果と合わせて議論する。
長 明彦
no journal, ,
JAEA-KEK共同研究に基づき、タンデム加速器施設に建設してきた放射性核種ビーム加速器施設TRIACは、2005年10月から1.1-MeV/uの放射性核種ビームの実験への提供を開始した。タンデム加速器で加速した陽子や重イオンで、陽子誘起ウラン核分裂や重イオン核反応を起こし、生成した核反応生成物をオンライン同位体分離器(ISOL)で分離する。ISOLで分離した放射性の1価イオンはCB-ECRISでA/q7の多価イオンに電荷増幅する。電荷増幅した多価イオンは線形加速器群で0.11.1MeV/uに加速する。これまでにLi(T=838ms)ビームの実験利用を開始、Kr, In, Xe, Csの放射性核種についてビーム開発を進めている。ISOLイオン源での核反応生成物収量増加,CB-ECRISでの電荷増幅効率の向上などの成果について報告する。
鎌田 裕
no journal, ,
シミュレーションコードの役割は、現象を理解すること、そして、実験結果を予測することにある。シミュレーションでは、自律・複合系をなすプラズマにおいて、各々の物理量を変化させた場合の系の反応を調べ、実験では縮退している応答を分離することができる。これは、現象を理解するためだけでなく、どの程度の外部制御性を持つべきかを評価するうえで大きな助けとなる。また、その時点での実験では到達できない領域を予測することができる。これは、実験を立案する正確性と機動力を高める。このような理由から、ITERの実験領域の予測とプラズマ制御系の設計において、シミュレーションコードの重要性は日ごとに高まっており、国際トカマク物理活動(ITPA)では、Integrated Modeling Codeの確立を最重要課題の一つとしている。現在では、JETTO, LEHIGH, ICPS, TOPICS-IB等のコードが優れた成果を挙げつつある。シミュレーションの開発には時間がかかる。段階を設定し、実験や別コードとのベンチマークを続け、精度を高めて行く必要がある。同時に、必用な実験や計測に対して要望を出すことも重要である。
茅野 政道
no journal, ,
1986年の旧ソ連邦チェルノブイリ原子力発電所事故を契機に、国外の原子力事故の我が国への影響等を予測する計算システムの開発を行った。国内の原子力事故に対しては、既にSPEEDIが運用されているが、新たにこれに改良を加え世界版SPEEDI(WSPEEDI)と名付けている。WSPEEDIは、国際機関の主催するチェルノブイリ事故の事後評価や欧州広域拡散実験のリアルタイムシミュレーション,国際的な緊急時防災訓練などに参加して運用経験を積み、国際的にも高い評価を受けており、実用に供する段階にある。また、国外での放射能異常放出事故等が発生した場合に、インターネットなどの通信ネットワークを用いて、同種の機能を有する他国の研究機関とリアルタイムで予測結果の交換や検討を行うための、国際情報交換ネットワークを構築しており、1998年5月にスペインのアルゲシラスで起きたCs137焼却事故では、これを用いて、米国DOEのシステムARACと共同で、拡散解析を行った経験もある。
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。
Avramov, P.
no journal, ,
炭素とシリコンからなる多岐の新奇ナノ構造の分子構造と電子構造を半経験法,非経験的密度汎関数法,ポストハートリーフォック法を用いて研究した。内部に空洞を持つ炭素ナノ構造の化学的反応性を予測するのに有効なモデルを詳細に調べ、実験データと比較した。キラル及び非キラルな本来の単層炭素ナノチューブ,単層炭化シリコンナノチューブについて、ガウス型の基底系を用いて周期的境界条件の下での密度汎関数法による計算を行うために、新奇な密度汎関数ポテンシャルを使った。特定のスラブモデルを詳細に調べ、部分的にシリコンに置換した単層炭素ナノチューブの電子構造を予測するとともに、幾つかの重要なトンネル分光の実験結果を説明した。ナノチューブのバンドギャップ制御に関する予測をした。さらに、非経験的分子動力学的シミュレーションにより、低エネルギーのプロトンとC及びCFとの相互作用を研究し、また、フッ素化したフラーレンの技術的応用について予測した。
米澤 理加
no journal, ,
JAEAでのリスクコミュニケーションの取り組みとそこで得られた住民の意見を交えながら、リスクコミュニケーションとはどのようなものかを紹介する。
田村 文彦; Schnase, A.; 山本 昌亘; 野村 昌弘; 吉井 正人*; 大森 千広*; 高木 昭*; 原 圭吾*; 穴見 昌三*; 絵面 栄二*
no journal, ,
J-PARCの速い繰り返しのシンクロトロン(RCS)は大強度陽子ビーム電流を扱うために、非常に安定で正確なローレベルRF制御(LLRF)システムを必要とする。MA装荷の低いQ値の空胴が用いられ、2つのハーモニックの重畳のRF信号で空胴がドライブされる。ハーモニックは、加速及びバンチの整形に用いられる。DDSを基本としたフルデジタルのシステムが用いられ、DDSによって生成される各ハーモニック信号の同期は容易である。LLRFシステムのデザイン及び構成について述べる。ビームの安定化のためのフィードバック、ビームローディング補償などから構成される。製作中のモジュール群についても述べる。
羽柴 公博; 松井 裕哉; 佐藤 稔紀; 瀬野 康弘
no journal, ,
地下構造物の長期的な挙動と安定性を評価するには、岩石の時間依存性挙動の解明が重要である。しかし、岩石の時間依存性や粘弾性的性質に関する研究成果は数多く報告されているものの、時間依存性に及ぼす応力履歴の影響に関する知見は少ない。そこで本研究では、凝灰岩と珪質岩を用いて多段階クリープ試験を行った。第1段階と第2段階のクリープ応力や第1段階のクリープ継続時間を種々変化させて、クリープ挙動に及ぼす応力履歴の影響を検討した。その結果、第1段階のクリープの影響により、第2段階の初期クリープ歪速度が小さくなる場合があることがわかった。さらに、第1段階と第2段階のクリープ応力の差が小さく、第1段階のクリープ継続時間が長いほど、第2段階に及ぼす応力履歴の影響が大きくなることがわかった。凝灰岩と珪質岩の試験結果を比較したところ、珪質岩の方が、クリープ挙動に及ぼす応力履歴の影響の程度が大きいことがわかった。
玉田 正男
no journal, ,
高分子の放射線加工によるモノづくりでは、高分子材料に電子線などの放射線を照射して生成した活性種により開始されるグラフト重合,橋かけ反応などを利用する。グラフト重合で作製した高性能の金属捕集材は、ホタテなどの海産廃棄物からのカドミウム除去や海水からウランなどの有用金属を回収に利用される。また、橋かけ反応では、ポリ乳酸などの生分解性高分子の耐熱性を向上させることができる。
松橋 信平
no journal, ,
植物ポジトロンイメージング法は、生きた植物内での栄養成分や環境汚染物の動態を動画像として視覚化できる、世界にも類を見ないユニークな研究手法である。この手法は、植物生理学,植物栄養学分野における基礎的な研究において強力なツールとなるが、植物産業分野においても活用できる可能性がある。ポジトロンイメージング画像データの定量的な解析技術を開発することにより、これまで長時間を必要としたり、判断が困難だった機能に着目したスクリーニングへの応用が可能であり、めざましい勢いで競争が繰り広げられている植物の育種産業において、短時間で正確な有用植物を選抜する全く新しい手法を提供できる。
小林 泰彦
no journal, ,
放射線によるエネルギー付与は、ほとんどの場合、荷電粒子によって与えられる。荷電粒子によるエネルギー付与はトラック構造を持ち、時間的・空間的に離散的で、粒子の電荷や運動エネルギー(速度)に依存する。従来のマクロな捉え方による吸収線量やLETといった量では、その不均一性の記述や生物効果の評価基準として不十分である。さらに、バイスタンダー効果のように、同一細胞集団内でヒット細胞から非ヒット細胞に放射線作用が伝達される現象が存在することは、放射線の生物作用をますます複雑なものにしている。マイクロビームはこういった不確実性をできる限り明確にして、個々の細胞に対する真の放射線生物学的効果を追求できる可能性を持ったツールである。そこでわれわれは、重イオンマイクロビームを用いて個別の細胞を狙って正確な個数の重イオンを照射し、その影響を長時間追跡観察するシステムを開発した。低線量放射線被曝において混在する照射細胞と非照射細胞を明確に区別して個々の細胞の放射線応答を解析することにより、バイスタンダー効果や線質効果などの放射線の生物作用の分子機構を明らかにして行く。
羽田 一彦; 西 宏; 廣瀬 貴規; 毛利 憲介; 青木 庄治*; 和田 正彦*; 山道 哲雄*
no journal, ,
ITER真空容器内構造機器に使用される構造材料の一つとして、析出強化型銅合金であるCu-Cr-Zr合金の使用が検討されている。本合金は溶体化処理後の焼き入れによりCr-Zrを固溶体化しその後時効処理により微細なCr-Zr析出物を析出させ高強度を得ているが、析出強化型であることからこのときの加工熱処理条件、特に溶体化焼き入れ速度の差異により、大幅に強度特性が変化することが危惧されている。そこで、本研究では、溶体化焼き入れ速度の条件を変化させ、その後時効処理を施した後、引張試験により強度を測定し、本銅合金に及ぼす溶体化焼き入れ速度条件等の影響を調査した。その結果、溶体化焼き入れ速度に関して1C/sと10C/sの間で時効処理後の引張強さが顕著に変化することが判明した。これにより、本合金を材料のみならずHIP等により熱履歴過程を経て部材として製作され、強度部材として溶体化熱処理を施す必要のある場合には、溶体化焼き入れ速度の確認が製品強度を保証するうえで重要であることが明確になった。
永井 崇之; 上原 章寛*; 白井 理*; 山名 元*
no journal, ,
現在、溶媒にNaCl-2CsCl溶融塩を用いた使用済核燃料の酸化物電解法プロセスの研究が進められている。このプロセスでは、NaCl-2CsCl中のUO等をUO等の酸化物形態で陰極に電解析出させ回収する。しかし、電極に炭素系材料を用いるため、UOがCと反応してUを生成する可能性がある。そこで、本研究ではNaCl-2CsCl中のU/U酸化還元平衡反応を調べ、U共存条件でもUO電解析出に影響しないことを確認した。なお、当該環境でMo等の電極を用いた電気化学測定を行った場合、電極材料の腐食溶出が想定されることから、電解分光測定によりU/U酸化還元平衡電位を求め、W電極を用いたCV測定による結果と比較した。
安達 基泰; 玉田 太郎; 佐藤 勝也*; 鳴海 一成; 黒木 良太
no journal, ,
放射線抵抗性細菌デイノコッカスは、ヒト細胞の1000倍もの放射線抵抗性を示す。PprAはデイノコッカスより単離された新規なDNA修復促進蛋白質であり、高度放射線抵抗性において最も重要な役割を担っていることがこれまでに報告されている(1)。既にPprAは、別の新規な蛋白質(PprI)の発現誘導下にあること,2本鎖DNAをつなぐ作用(リガーゼ活性)を促進すること、及びDNAに結合能を有することが判明している。本研究では、PprAの構造と機能の関係を解明し、PprAの医療や産業への応用を推進するために、原子分解能レベルの詳細な立体構造解析を目的として研究を推進している。まず、大腸菌発現系を用いて得られたPprAの精製条件の検討を行い、大量調製する方法を確立した。この試料を用いて、結晶化条件をスクリーニングしたところ、微少なPprA単体の結晶化に成功した。PprAとDNAの結合をさまざまな角度から検討した結果、PprAとDNAの複合体において、PprAは1分子のDNA(pUC19,2686bp)に少なくとも280分子結合できることを明らかにした。また、2本鎖DNAの末端あるいはその単鎖部分に切断がある(ニックがある)場合、複数のDNA分子が結合して複合体を形成する可能性を示した。これらのことは、PprAの会合構造と機能発現に関係する重要な知見である。
小室 葉; 平出 哲也; 鈴木 良一*; 大平 俊行*; 村松 誠*
no journal, ,
パラ-ポジトロニウム成分からの消滅線はほかの過程からの消滅線に比べ、ドップラー広がりが小さい。パラ-ポジトロニウムからの消滅過程と考えられる初期の成分において短寿命側でドップラー広がりが大きくなる現象(Young-ageブロードニング)があるが、この現象は、ポジトロニウムの熱化、ポジトロニウムの遅延形成の影響によると考えられるが、実験により、遅延形成の存在を示すことに成功した。
新井 正敏
no journal, ,
Superionic Conductors are indispensable for energy storage for various apparatuses and key component to mitigate the global environmental issues today. Hence it is quite important to develop technology for them under understanding the basic mechanism of the ionic conductivity at the atomic scale. Quantum beam technologies including neutron scattering techniques are very useful tools to study atomic structures and dynamics of ions in materials. Although a vast amount of studies have been already devoted in this scientific field, intrinsic mechanism of high ionic conductivity is still open question. J-PARC construction will be completed in May 2008, and will give excellent opportunities for materials researches to study on structures and dynamics of ionic conductors in much more details by neutrons. In this talk, I will present current status of studying superionic conductors and give future prospect in this scientific field by neutrons.