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廃炉環境国際共同研究センター; 九州大学*
JAEA-Review 2020-036, 176 Pages, 2021/01
JAEA-Review-2020-036.pdf:9.55MB
日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和元年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、平成30年度に採択された「ナノ粒子を用いた透明遮へい材の開発研究」の令和元年度の研究成果について取りまとめたものである。本研究は、燃料デブリ取り出しや分析における作業員の被ばく低減や遠隔カメラの光学系・電子系の劣化低減を目的として、遮へい材料をナノ粒子化してエポキシ樹脂に分散・固化することにより透明な遮へい体を開発する。ホウ化物や重金属化合物をナノ粒子化して中性子とガンマ線を同時に遮へいし、中性子から生じる二次ガンマ線も抑制する遮へい体を開発する。
廃炉国際共同研究センター; 九州大学*
JAEA-Review 2019-039, 104 Pages, 2020/03
JAEA-Review-2019-039.pdf:5.57MB
日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉国際共同研究センター(CLADS)では、平成30年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、平成30年度「ナノ粒子を用いた透明遮へい材の開発研究」について取りまとめたものである。本研究は、燃料デブリ取り出しや分析における作業員の被ばく低減や遠隔カメラの光学系・電子系の劣化低減を目的として、遮へい材料をナノ粒子化してエポキシ樹脂に分散・固化することにより透明な遮へい体を開発する。B
CやWをナノ粒子化して中性子とガンマ線を同時に遮へいし、中性子から生じる二次ガンマ線も抑制する遮へい体を開発する。
出崎 亮; 上地 宏樹*; 羽倉 吉彦*; 岸 肇*
JAEA-Review 2014-050, JAEA Takasaki Annual Report 2013, P. 29, 2015/03
本研究では、J-PARCやITERに設置される超伝導磁石システム用電気絶縁材料として応用が期待されているシアネートエステル/エポキシ樹脂について、物理化学的特性変化の面から放射線照射効果を解明することを目的としている。これまでに、室温真空中において100MGyまでガンマ線を照射すると、水素, 一酸化炭素, 二酸化炭素が発生すること、樹脂のガラス転移温度が初期値の80%である180
Cまで低下することを明らかにしているが、本報では、放射線照射によって分解する化学構造の解明を核磁気共鳴法による分子構造解析により行なった。その結果、シアネートエステルとエポキシの間の架橋構造を構成するシアヌレート, イソシアヌレート, オキサゾリジノン骨格に結合するエーテル鎖が切断されていることが分かった。以上のことから、シアネートエステル/エポキシ樹脂に放射線を照射すると、シアネートエステルとエポキシの間で形成される架橋構造におけるエーテル鎖が切断され、ガス発生やガラス転移温度の低下が起こることが明らかになった。
中村 博文; 林 巧; 小林 和容; 西 正孝
Fusion Science and Technology, 48(1), p.452 - 455, 2005/07
被引用回数：2 パーセンタイル：17.6(Nuclear Science & Technology)トリチウムに汚染した炉内機器等を取り扱うITERホットセルに関し、セル内に放出されたトリチウムの挙動を解析・評価した。解析は、コンクリートとエポキシ塗装の多層構造壁中におけるトリチウムの1次元拡散モデルと完全混合下での換気によるトリチウム濃度の減衰モデルを組合せて行った。解析の結果、ホットセル内のトリチウム濃度は、トリチウム放出源を取り除いた後すみやかに低下し、数日で300DAC(240Bq/cm
)から1DAC(0.8Bq/cm)まで低下することを明らかとした。また、ホットセル壁中のトリチウムインベントリは20年間の運転後約0.1PBqとなり、壁材の数10%はクリアランスレベルを超えるが、壁から外部へのトリチウム透過は無視し得る量であるとの結果を得た。さらに、コンクリート壁へのエポキシの塗布は、トリチウムの透過やインベントリを数桁低減する効果があることを明らかにした。
J.T.Lindsay*; 松林 政仁; M.N.Islam*
Fifth World Conf. on Neutron Radiography, 0, p.644 - 649, 1996/00
これまでポリマー中における水の拡散特性については、数多くの研究がなされ、水の拡散特性を時間、温度、圧力あるいはポリマーの厚さの関数として与える手法が開発されてきた。これらの手法の多くは、与えられた実験条件下において各パラメータの関数としてポリマー中に吸収された水の総量を与えるものであり、水の濃度プロファイルを与えるものではなかった。本計測では、市販品の4種類のエポキシ樹脂接着剤を用いてエポキシ中へ浸入していく水の濃度プロファイルを中性子ラジオグラフィのフィルム法を用いて計測した。試料の積算時間及び水の温度をパラメータとして試料の中性子ラジオグラフィ撮影及び重量測定を行い、画像処理及び解析により水の濃度プロファルを得た。
J.T.Lindsay*; 松林 政仁; Md.N.Islam*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 353, p.149 - 151, 1994/00
被引用回数：8 パーセンタイル：63.73(Instruments & Instrumentation)これまでポリマー中における水の拡散特性については、数多くの研究がなされ、水の拡散特性を時間、温度、圧力あるいはポリマーの厚さの関数として与える手法が開発されてきた。これらの手法の多くは、与えられた実験条件下において各パラメータの関数としてポリマー中に吸収された水の総量を与えるものであり、ポリマー中の水の濃度プロファイルを与えるものではなかった。本実験では、市販品の4種類のエポキシ樹脂接着剤を用いてエポキシ中へ浸入していく水の濃度プロファイルを中性子ラジオグラフィ技術を用いて計測した。試料の積算浸水時間及び水の温度をパラメータとして試料の中性子ラジオグラフィ撮影及び重量測定を行い、画像処理及び解析により水の濃度プロファイルを得た。さらに、エポキシ中へ水が拡散していく様子を画像化した。
大阪支所
JAERI-M 92-129, 40 Pages, 1992/09
本報告書は、大阪支所において、平成元年度から3年度までに行なわれた研究活動を、各年度ごとにまとめたものである。主な研究題目は、エキシマーレーザー光照射による有機低分子化合物より高付加価値化合物の合成、高機能付与のための高分子表面改質、
線によるグラフト反応及び難燃材料の開発、放射線による金属カルボニル及び金属塩水溶液からの金属微粒子の合成、化学吸着による多層膜の形成、気体の励起発光、線量測定の研究などである。
杉本 誠
JAERI-M 90-038, 49 Pages, 1990/03
小型のNb
Snコイルをモデル化し、有限要素法を用いて応力解析を行い、超電導コイルに発生する機械的擾乱による不安定性について考察を行なった。
宇田川 昂; 萩原 幸; 河西 俊一; 貴家 恒男; 江草 茂則; 橋本 修*; 山本 泰*; 園田 克己*; 小野 利夫*; 長田 大三郎*; et al.
JAERI-M 85-220, 26 Pages, 1986/01
種々の機械特性とその破壊面の電子顕微鏡による観察から、加工性に優れた数種のFRPについて、それぞれの放射線劣化挙動を検討した。ビスフェノール型エポキシを母材とするFRPは10~30MGyの低下が始まった。これは、母材の耐放射線性が低いことによる。さらに、母材が同一であるにもかかわらず、基材としてはガラス繊維よりカーボン繊維の方がFRPの機械特性低下に明らかな影響を与える線量が大きく、劣化開始線量は約60MGyとなった。BTレジン系の樹脂を母材とするGFRPは、少なくとも60MGyの線量に耐えた。3点曲げ強度は100MGyの線量でも影響されない。これは、母材と界面の耐放射線性が共に高いことによる。種々の機械特性試験のなかで、せん断強度が放射線劣化を最も敏感に反映した。
峰原 英介
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 249, p.137 - 140, 1986/00
被引用回数：1 パーセンタイル：41.14(Instruments & Instrumentation)原研タンデム加速器入射器の電力を供給する為、大きな振動を発生する事等で問題が多かった従来のMG方式をやめ、新開発の小型高電圧絶縁変圧器を導入した。これはエポキシとSF
ガスの組み合せで高電圧に耐えられる様に設計されている。電力の供給はポリエチレン同軸ケーブルを用いている。変圧器の絶縁レベルは500kV、供給電力は58A/200V、3相である。この新しい電力供給方式はMG方式と異なり、振動等を全く発生せず、作業者及び入射器周辺の機器にとって理想的な環境を実現させた。
斎藤 敏夫*; 瀬口 忠男
EIM-85-155, p.19 - 30, 1985/00
電気絶縁用エポキシ樹脂、及び塗膜用エポキシ樹脂の耐放射性を機械的特性、ゲル分率、発生ガス等により調べた。 放射線照射はCo-60線を用い、酸素加圧下と真空中で行なった。酸素加圧照射の条件は空気中換算で18Gy/n、4.5Gy/nの低線量照射を模擬した促進劣化である。エポキシ樹脂(ビスフェノールA+グリシジルエーテル)の硬化剤は、酸無水物一種とアミン三種である。 酸無水物硬化剤を用いた樹脂ではいずれの照射環境下でも耐放射線性が優れていることがわかった。しかしアミン硬化剤の場合には、酸素加圧下での照射では劣化が著しく進み、放射線場での実用に際しては、制限が必要である事がわかった。
宇田川 昂; 河西 俊一; 萩原 幸
EIM-84-130, p.19 - 25, 1984/00
電子線照射したガラス/エポキシ系FRPの曲げ強度を20000Mradまで調べた。さらに照射後の環境による促進劣化を調べるため、熱または水にさらした後の曲げ強度も合わせて検討した。さらに曲げ破壊面を電子顕微鏡で観察し、ガラス繊維と母材樹脂の接着状態を調べた。一方吸収線量に伴う母材樹脂の2次転移温度の劣化を測定することにより、放射線および環境劣化のメカニズムを考察した。その結果、放射線による強度低下には、繊維と樹脂の界面(接着系)の劣化による界面剥離と、樹脂の劣化によるラミネート樹脂層における層間剥離の二種類があることを見い出した。照射線量とともに樹脂の二次転移点は大幅に下がり、照射後二次転移点以上の温度にさらしたFRPは劣化が促進されるが、水による促進効果は吸水率1%(150C熱水中2時間浸せき)以下では観測されなかった。
江草 茂則; M.A.Kirk*; R.C.Birtcher*; 萩原 幸; 河西 俊一
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, B1, p.610 - 616, 1984/00
4種類の有機複合材料(充てん材:ガラス、カーボン繊維、マトリックス:芳香族エポキシ、ポリイミド)に対し、室温での電子線照射、及び室温もしくは5Kでの中性子照射を行ない、材料の機械強度の変化を測定して複合材料の放射線劣化に対する線質の効果を検討した。電子線は~15,000Mradまで、中性子は~500Mradまで照射した。線質効果は三点曲げ応力破壊における亀裂成長エネルギーの線量当りの変化速度から評価した。中性子の大線量照射データが不足しているため今後より詳細な検討が必要であるが、これまでのデータに対する考察では、単位線量当り、中性子/電子線=7/1の割合で中性子のほうが劣化促進効果が大きいと推論された。
江草 茂則; M.A.Kirk*; R.C.Birtcher*; 萩原 幸; 河西 俊一
Journal of Nuclear Materials, 119(2-3), p.146 - 153, 1983/00
被引用回数：15 パーセンタイル：81.67(Materials Science, Multidisciplinary)4種類の有機複合材料(充てん材:ガラス、カーボン;マトリックス:エポキシ、ポリイミド)に対し、2MeVの電子線を室温にて照射し、機械特性の変化を測定した。いずれの試料でもヤング率は15,000Mrad照射後も有意な変化を示さなかった。これに対し、せん断係数および破壊強度はガラス/エポキシ系では2,000Mradから低下し、他の試料では5,000~10,000Mradで低下した。この結果は、界面における接着剥離が照射により起こり、マトリックスから充てん材への荷重伝達能力が低下したためと推論された。破壊挙動として、破壊(亀裂)生長エネルギーが照射のかなり初期から増大した。この事実は界面における接着強度の低下が起こるためと結論した。
