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報告書

JPDR及びJRR-4から発生した放射性廃棄物に対する放射化学分析

青野 竜士; 水飼 秋菜; 原賀 智子; 石森 健一郎; 亀尾 裕

JAEA-Data/Code 2020-006, 70 Pages, 2020/08

JAEA-Data-Code-2020-006.pdf:2.59MB

日本原子力研究開発機構の研究施設等から発生する廃棄物は、放射能レベルに応じて将来的に浅地中埋設処分される予定であり、埋設処分を開始するまでに、廃棄体の放射能濃度を評価する方法を構築する必要がある。そこで、原子力科学研究所バックエンド技術部では、研究施設等廃棄物に対する放射能濃度評価方法の検討のため、原子力科学研究所内に保管されているJPDR及びJRR-4から発生した放射性廃棄物より分析試料を採取し、放射化学分析を実施した。本報告書は、平成30年度に取得した19核種($$^{3}$$H, $$^{14}$$C, $$^{36}$$Cl, $$^{60}$$Co, $$^{63}$$Ni, $$^{90}$$Sr, $$^{94}$$Nb, $$^{99}$$Tc, $$^{rm 108m}$$Ag, $$^{129}$$I, $$^{137}$$Cs, $$^{152}$$Eu, $$^{154}$$Eu, $$^{234}$$U, $$^{238}$$U, $$^{238}$$Pu, $$^{239+240}$$Pu, $$^{241}$$Am, $$^{244}$$Cm)の放射能濃度データについて整理し、放射能濃度評価方法の検討のための基礎資料としてまとめたものである。

論文

Phase behavior and Li$$^{+}$$ ion conductivity of styrene-ethylene oxide multiblock copolymer electrolytes

Sarapas, J. M.*; 西条 賢次*; Zhao, Y.; 竹中 幹人*; Tew, G. N.*

Polymers for Advanced Technologies, 27(7), p.946 - 954, 2016/07

https://doi.org/10.1002/pat.3753
 被引用回数：10 パーセンタイル：36.08(Polymer Science)

A molecular weight series of PS-PEO multiblock copolymers was synthesized by the thiol-norbornene click reaction. These materials were characterized both as neat and lithium $$bis$$-trifluorosulfonimide salt loading samples. The neat samples demonstrated the crystallinity increases with PEO contents. The lithium ion-containing samples had broad scattering peaks, half of which displayed disordered scattering. Fitting of disordered scattering peaks by the random phase approximation, yielded the effective Flory-huggins parameter ($$chi$$$$_{RPA}$$) and radius of gyration ($$R$$$$_{g}$$) values that were compared to recent predictive works by Balsara and coworkers. The samples were also analyzed by electrochemical impedance spectroscopy for their potential to conduct lithium ions and those with the volume fraction of PEO larger than 0.5 demonstrated robust conductivity.

論文

Application of turbidity measurement for evaluation of two-phase separation in ${it N}$,${it N}$-dialkylamides-nitric acid systems

筒井 菜緒; 伴 康俊; 袴塚 保之; ト部 峻一; 松村 達郎

Proceedings of 21st International Conference & Exhibition; Nuclear Fuel Cycle for a Low-Carbon Future (GLOBAL 2015) (USB Flash Drive), p.1153 - 1157, 2015/09

${it N}$,${it N}$-ジアルキルアミドは使用済燃料の湿式再処理に用いられているリン酸トリブチルの代替抽出剤として有望であるが、有機相と水相の二相分離の定量的評価はまだなされていない。本研究では、濁度測定を用いてその定量的評価を行った。ドデカンで希釈した${it N}$,${it N}$-ジ(2-エチルヘキシル)-2,2-ジメチルプロパンアミド(DEHDMPA)と硝酸ウラニルを含む硝酸溶液をよく撹拌し、濁度及びウランの分配比の測定を行った。DEHDMPA、ウラン及び硝酸濃度の増加に伴い有機相中の濁度は増加した。濁度は時間の経過に伴い減少したが、ウランの分配比の変化はわずかであり、観測された濁度はウラン分配比に大きな影響を与えないことが示された。これらの結果は、二相分離の観点からDEHDMPAは硝酸中のウラン抽出剤として機能し得ること、及び濁度が抽出挙動評価の指針の一つになり得ることを示している。

論文

Laser induced phase separation in the nickel-fullerene nano-composite

Vacik, J.*; 楢本 洋; 北澤 真一; 山本 春也; Juha, L.*

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 66(2-4), p.581 - 584, 2005/02

https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2004.06.035
 被引用回数：6 パーセンタイル：30.12(Chemistry, Multidisciplinary)

単一パルスでの発散性のYAGレーザー光を、規則的に孔を空けたメッシュを通して、C$$_{60}$$+Ni混合物薄膜に照射して、2次元形状及び結合状態の変化を、顕微ラマン分光法及び原子間力顕微鏡観察法により解析した。その結果、レーザー照射により形成された可干渉な弾性波が相互作用することにより、周期的に強弱を持つ歪場が形成され、混合物の相分離によるパターン形成に至ることを明らかにした。

論文

Defect-induced phase separation in relaxor Pb(In$$_{1/2}$$Nb$$_{1/2}$$)O$$_3$$ crystals

米田 安宏; 松本 徳真; 寺内 暉*; 安田 直彦*

Journal of Physics; Condensed Matter, 15(3), p.467 - 474, 2003/01

https://doi.org/10.1088/0953-8984/15/3/311
 被引用回数：6 パーセンタイル：35.62(Physics, Condensed Matter)

Pb(In$$_{1/2}$$Nb$$_{1/2}$$)O$$_3$$単結晶の熱分析を行った。秩序相と無秩序相における相転移温度の不安定性は、格子欠陥モデルを導入することによって説明できることがわかった。

論文

Numerical evaluation of interfacial area concentration using the immiscible lattice gas

渡辺 正; 海老原 健一

Nucl. Eng. Des., 188(1), p.111 - 121, 1999/00

https://doi.org/10.1016/S0029-5493(99)00020-5
 被引用回数：6 パーセンタイル：45.57(Nuclear Science & Technology)

二相流の界面積濃度の変化を数値的に評価するために、粒子法のひとつである格子ガス法により二次元の典型的な流れ場における相分離及び混合のシミュレーションを行った。二種類の粒子を用いるimmiscible格子ガス法により二相を表現し、均一に混合した状態を初期値とするクェット流れ、層状に分離した状態を初期値とするキャビティー流れを計算し、界面積濃度の変化を調べた。同一の粒子で占められた格子領域を相内部、それ以外を相間と定義し相間領域の割合を界面積濃度とした。いずれの流れ場においても系の代表速度である壁面のすべり速度により界面積濃度が増加し、また定常状態においては壁速度と界面積濃度が相関づけられることが明らかとなった。これにより数値的な相関式の可能性が示された。

報告書

加圧水型原子炉における小破断冷却材喪失事故時の破断口及び炉心でのエントレインメントに関する研究

与能本 泰介

JAERI-Research 96-024, 154 Pages, 1996/05

JAERI-Research-96-024.pdf:5.87MB

本研究は、加圧水型原子炉(PWR)における小破断冷却材喪失事故(LOCA)時の破断口と炉心におけるエントレインメントについて、物理的な理解を深めることと、予測手法を開発することを目的としている。破断口におけるエントレインメントに関しては、物理モデルを構築し、実験データベースを用いて評価し、さらに、このモデルを組み込み改良した解析コードがLOCA総合実験の結果を精度良く予測できることを示した。炉心におけるエントレインメントに関しては、高圧条件で再冠水実験を行い、その発生条件を明らかにした。これにより、PWRの典型的な高圧再冠水条件では、エントレインメントが発生しないため、ドライアウト炉心の冷却挙動は、極めて簡単であることを明らかにした。

報告書

IS Process for thermochemical hydrogen production

小貫 薫; 中島 隼人; 井岡 郁夫; 二川 正敏; 清水 三郎

JAERI-Review 94-006, 53 Pages, 1994/11

JAERI-Review-94-006.pdf:1.52MB

熱化学水素製造法ISプロセスに関して、原研及び各国の研究機関で進められてきた研究開発の成果をとりまとめた。これまでに、要素反応及び生成物分離方法の研究から、いくつかの実行可能なプロセス条件が見い出されている。それらの知見にもとづいたプロセスフローシートの検討から、効果的な排熱回収を組み込んだ最適プロセス条件の下で40%を越える熱効率の期待できることが示された。装置材料に関して、1000時間程度の耐食試験により、腐食性の強いプロセス環境に対する市販材料の耐食性を明らかにした。現在、プロセスの全基本工程を組み込んだ実験室規模プラントの運転試験により、閉サイクル運転条件の検討を進めている。HTTR接続試験に進むために必要な研究開発について議論した。

論文

Instability and phase separation of a binary mixture; The Role of short-range repulsion and core-size ratio

神林 奨; 樋渡 保秋*

Physical Review A, 46(2), p.1014 - 1021, 1992/07

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.46.1014
 被引用回数：3 パーセンタイル：28.5(Optics)

2成分短距離斥力ポテンシャル(ソフトコアモデル)系の2体分布関数および熱力学的性質を、MHNCS積分方程式を用いて計算した。粒子間ポテンシァルは、逆べきポテンシァルとKacポテンシァルを組み合せ、逆べきを4,6,9,12と変化させた。計算された2体分布関数から、濃度-濃度構造因子を求め、圧力=0における2成分液体の安定性を調べた。2体ポテンシャルの芯が柔かい場合、凝固点近傍で強い相分離の傾向があらわれ、このような溶液の過冷却状態を作ることが困難であることがわかった。一方、ポテンシァルの芯がかたい場合は、過冷却状態においても溶液が安定であった。また、濃度-濃度構造因子の濃度依存性から求めた混合エネルギーが、アルカリ金属間の混合液体の実験値と、非常によく一致することが明らかになった。

論文

Liquid and gas entrainment to a small break hole from a stratified two-phase region

与能本 泰介; 田坂 完二*

Int. J. Multiph. Flow, 17(6), p.745 - 765, 1991/00

https://doi.org/10.1016/0301-9322(91)90054-7
 被引用回数：50 パーセンタイル：87.39(Mechanics)

成層二相流領域から小破断口への液体及び気体のエントレインメントについて理論的及び実験的な検討を行なった。すべての破断形状について簡単に使用する事ができるように、以前に得られた理論式を破断流量、破断クオリティ及び水位の関係を示す式に修正した。さらに修正された式を常温大気圧条件で行なわれた実験データで評価した。実験結果は破断口周辺の流動条件が対称的である場合、本修正式とよく一致した。実験で観測された渦や横流れや波状流の影響については、本モデルを基にしてその相関関係を明確にした。この相関式を用いる事により高圧の水蒸気実験を含む様々な文献のデータを予測する事ができた。

報告書

RELAP4Jコードを用いたROSA-III実験RUN 704の感度解析

安部 信明*; 田坂 完二

JAERI-M 9156, 40 Pages, 1980/11

JAERI-M-9156.pdf:1.63MB

均質平衡モデルのRELAP4Jコードを用いBWR LOCAの標準模擬実験であるROSA-III実験RUN 704の感度解析を行なった。その結果、炉内圧力変化およびヒータ表面での沸騰遷移動発生時刻はジェットポンプ吸込部の逆流抵抗に大きく影響される事がわかった炉心内水位変化とヒータ表面温度変化には密接な関連があり、リウェットおよびクエンチ過程でのヒータ表面温度変化を正確に計算するには炉心内の水位計算を正しく行なう必要がある。このためには現在の気水分離モデルに基づく水位計算のみでは不十分であり、炉心出入口におけるCCFLおよび気液間のスリップを直接考慮できるようにRELAP4Jコードを改良することが必要である。

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