Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
若井田 育夫; 大場 弘則; 宮部 昌文; 赤岡 克昭; 大場 正規; 田村 浩司; 佐伯 盛久
光学, 48(1), p.13 - 20, 2019/01
レーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)や関連技術である共鳴吸収分光の原子力分野での応用について紹介する。放射性物質を多く含有した次世代低除染MOX燃料への適用や、福島第一原子力発電所の損傷炉内といった高放射線・過酷環境における燃料出渕のその場サーベランスにおいては、光ファイバーを活用したLIBS技術や共鳴吸収分光技術は、遠隔分析手法として最も有力な手法の一つとして期待されている。これらの技術の基本及び性能について現状を紹介し、LIBS技術などの原子力分野への適用についてレビューする。
宮部 昌文; 小田 晃一*; 大場 正規; 加藤 政明; 若井田 育夫; 渡部 和男
JAERI-Tech 2004-064, 33 Pages, 2004/10
JAERI-Tech-2004-064.pdf:1.89MB
多くの難分析核種が含まれる放射性廃棄物の分析方法の開発は、廃棄物のクリアランスの制度化に向けて、今後重要になることが予想される。本研究では、こうした難分析核種の分析に多段階共鳴イオン化質量分析法を適用することを目指して、その光源となる波長可変,外部共振器半導体レーザーを設計,製作した。これに半導体の種類や内部構造が異なる、青紫,赤色,赤外の各半導体レーザー素子を組み込み、発振波長や出力パワーの動作電流や動作温度による変化など、レーザーを動作,制御するための基本的な発振特性を調べた。また、回折格子の回折効率や駆動電流の電流補償量などを調整して、安定した単一縦モード発振を得る方法を確立した。これにより、いずれのレーザー素子でも、約100GHzの範囲で、モードホップの無い連続波長掃引を実現した。また、製作したレーザーを用いてネオンやルビジウム,カルシウム原子のドップラーフリー分光を行い、レーザーの発振幅を評価したほか、同位体シフトや超微細構造分裂幅の測定により、本レーザーが分光分析に必要な性能を有することを確認した。
横谷 明徳; 高倉 かほる*; 渡邊 立子; 赤松 憲*; 伊藤 隆*
Radiation Research, 162(4), p.469 - 473, 2004/10
被引用回数：3 パーセンタイル：10.08(Biology)DNAの放射線増感剤の一つである、5-bromouracilの単結晶に対するX線吸収スペクトルの測定を、水平面内に直線偏光した放射光を用いて、透過法により13.41から13.50keVのBrK吸収端領域で行った。その結果、4つの共鳴ピーク構造が観測された。これらのピークの相対強度は、X線の入射方向と平行にした結晶のb-c面の法線に関する回転に強く依存した。分子軌道計算により、これらのピーク構造はBr-C結合の反結合分子軌道への励起及び形状共鳴に由来することが示された。観測されたX線吸収の異方性は、これら分子軌道の角度依存性に由来すると考えられる。
奥村 啓介; 金子 邦男*; 土橋 敬一郎
JAERI-Data/Code 96-015, 445 Pages, 1996/03
JAERI-Data-Code-96-015.pdf:12.94MB
SRACは、様々なタイプの原子炉の炉心解析に適用できる核計算コードシステムである。1996年にSRACの第2版レポート(JAERI-1302)が出版された後、プログラムと核データライブラリーに数多くの修正と追加を行い、ここに新しいSRAC95システムが完成した。本システムは、6種類のデータライブラリー(ENDF/B-IV,-V,-VI,JENDL-2,-3.1,-3.2)、統合された5つのモジュラーコード;16種類の格子形状に適用できる衝突確率計算モジュール(PIJ)、Sn輸送計算モジュール(ANISN,TWOTRAN)、拡散計算モジュール(TUD,CITATION)、及び燃料集合体と炉心燃焼計算のための2つのオプションコード(新規導入ASMBURN、改良COREBN)により構成される。今回の改訂版には、新型炉の核設計研究を支援するために、特に燃焼計算に重点を置いて多くの新しい機能とデータを組み込んでいる。SRAC95は、従来のIBM互換計算機のみならず、UNIXをOSとするスカラーまたはベクトル計算機で利用することができる。
久語 輝彦; 土橋 敬一郎; 金子 邦男*
Journal of Nuclear Science and Technology, 27(9), p.870 - 874, 1990/09
NEACRPのCriticality Safety Calculations Working Groupにより提起されている問題の中に、ペレットが燃料溶液に囲まれている体系が含まれている。この問題では、同じ共鳴核種が隣合う物質に存在しているため、共鳴吸収の取扱が難しい。この問題に対する種々の共鳴吸収計算手法の妥当性を連続エネルギーモンテカルロコードVIMを基準計算として調べた。その結果以下のことがわかった。ダンコフ係数法は、ペレット内での
Uによる共鳴吸収をかなり過小評価または過大評価した。Toneの方法は、全体系でのUによる共鳴吸収をかなり精度よく評価した。但し、これはペレットでの過大評価と燃料溶液での過小評価が打ち消し合ったためであった。PEACO法は、ペレット、燃料溶液ともに精度よく共鳴吸収を評価した。
土橋 敬一郎; 石黒 幸雄; 金子 邦男*; 井戸 勝*
JAERI 1302, 281 Pages, 1986/09
1983年にSRACコードシステムの第1版のレポートがJAERIー1285として出版されたのち、綜合的な核計算コードシステムを目指して数多くの機能の改良と追加が行われてきた。主なものは、(1)JENDL-2版のデータライブラリー、(2)共鳴吸収の二重非均質効果に対する直接的な方法、(3)一般化されたダンコフ係数、(4)固定面中性子源に基く格子計算、(5)実験解析や設計の要求に対応する出力データ、(6)反応度変化のための摂動計算、(7)炉心燃料と燃料管理のための補助コード等である。以上の改良に併行して、検証と応用が実験的解析や国際ベンチマーク計算によって、SRACコードシステムで採用されているデータと手法は適切であり、どんな熱中性子炉にも適用すうることが示された。
土橋 敬一郎
JAERI-M 85-034, 206 Pages, 1985/03
3種の1次元座標あるいは一般的な2次元円柱座標で表される多領域格子に対する衝突確率を計算する一連の公式が、「光線軌跡」法と名付けられた数値プロセスを利用するのに適した形式で示され、これに基づいて、いろいろの形状の格子に対する計算ルーチンが開発された。VHTRの燃料ブロックのように粒子構造を伴う二重非均質体系における共鳴吸収を対象とする二つの研究が示された。まず黒鉛希釈材中に分散する粒子の無秩序な分布の共鳴積分に対する効果が究明された。次に粒子及び希釈材中の中性子束が燃料ブロック全体の中性子束分布を記述する方程式で陽に表現され、多領域格子の共鳴吸収を超詳細群で求める厳密な方法で解かれた。原研熱中性子炉体系標準核設計コードシステムSRACが開発された。広範囲な検証計算の結果、SRACが、格子計算に用いられるさまざまな実際的な形状ルーチンのおかげで、すべての型式の熱中性子炉に適用できることが示された。
土橋 敬一郎; 石黒 幸雄; 金子 邦男*
Journal of Nuclear Science and Technology, 22(1), p.16 - 27, 1985/00
被引用回数：11 パーセンタイル：78.56(Nuclear Science & Technology)高温ガス炉の燃料ブロックにみられるような二重非均性のある体系における共鳴積分を評価するために空間分割を一元的に指定することによる直接的衝突確率法が開発された。ここではある巨視的な領域のなかのある微視的な領域は多領域格子のなかの一領域にように扱われる。衝突確率行列のうちの巨視的領域に対応する要素は微視的領域に対する衝突比により分割される。衝突比を決定する吸収体の遮蔽因子に対する幾つかのモデルが提案された。共鳴積分はE
130.7eVのエネルギー範囲で、得られた衝突確率を用いて減速方程式を解くことにより計算される。すべてのモデルが実用上殆ど同じ結果を与えることが示された。金でできた粒子の粒子構造による共鳴積分の遮蔽効果を求めた実験値との満足できる一致が得られた。
土井 猛*; 新藤 隆一; 平野 光将; 高野 誠
JAERI-M 83-176, 121 Pages, 1983/11
DELIGIHT-6は高温ガス冷却炉のように被覆燃料粒子を用いた燃料格子の中性子スペクトルを計算するとともに、炉心解析用の群定数を作成するための格子燃焼計算コードであり、次のような特徴を持つ。(1)速中性子領域(10MeV~2.38eV)のスペクトルは61群のP
あるいはB近似で、熱中性子域(2.38eV~0eV)のスペクトルは50群のPあるいはP
近似で算出する。(2)共鳴吸収計算はIR法によるが、燃料格子の二重非均質性(被覆燃料粒子と燃料棒)が考慮できる。(3)燃料格子の臨界・燃焼計算は、一次元衝突確率法によって行なう。(4)可燃性毒物の吸収計算にも二重非均質性(吸収体の粒子及び棒形状)を考慮できる。(5)燃焼チェインとしては、Th-U及びU-Pu系ともに扱える。(6)基本核データは主にENDF-B-4によっているほか、黒鉛の熱中性子散乱断面積には黒鉛の結晶効果を考慮している。
石黒 幸雄; 高野 秀機
Nuclear Science and Engineering, 31, p.388 - 395, 1968/00
被引用回数：11抄録なし
石黒 幸雄
Nuclear Science and Engineering, 32, p.423 - 426, 1968/00
抄録なし
U東稔 達三; 石黒 幸雄; 高野 秀機
Journal of Nuclear Science and Technology, 4(12), p.601 - 606, 1967/00
被引用回数：2抄録なし
DyP.K.Tseng*; 鹿園 直基; 竹腰 秀邦; 荘司 時雄
Journal of the Physical Society of Japan, 16(9), p.1790 - 1790, 1961/00
被引用回数：1抄録なし
若井田 育夫; 大場 弘則; 赤岡 克昭; 宮部 昌文; 大場 正規; 伊藤 主税; 佐伯 盛久; 加藤 政明
no journal, ,
原子力分野、特に過酷事故を起こした福島の廃炉における核燃料物質の元素組成分析、同位体分析では、核燃料物質の持つ複雑で極めて多い発光線の評価は基より、強い放射線の環境下で、遠隔操作で、迅速で簡便な手法が求められる。このため、どのようにして高感度に、かつ高分解能に分析するかが重要な開発ポイントとなる。しかも、測定対象の化学系は金属、酸化物、液体と多様にわたる。この実現にはチャレンジングな手法の導入が不可欠となる。発光強度の増倍にはダブルパルス法に加えマイクロ波支援LIBS法を、同位体分析については高分解能分光器の導入による直接分析やアブレーション共鳴吸収分光法の導入を、液体については薄膜液体をターゲットとしたLIBSを、そして、過酷事故を起こした炉内の直接分析には耐放射線性光ファイバを用いたLIBS法の適用を開発するなど、様々な手法の開発が求められる。日本原子力研究開発機構では、2015年、新たに、「廃炉国際共同研究センター」を立ち上げ、レーザー計測についても積極的に研究開発を進めている。
甲斐 哲也; 松本 吉弘*; Parker, J. D.*; 瀬川 麻里子; 篠原 武尚; 廣井 孝介; Su, Y. H.; Zhang, S.*; 林田 洋寿*; 及川 健一; et al.
no journal, ,
The first neutron beam was provided to the energy-resolved neutron imaging system, RADEN, of J-PARC in November 2014. Test/demonstration measurements of the resonance absorption imaging carried out so far will be presented. Element enhanced images of copper and zinc in 1- and 2- euro coins, cobalt, manganese and tungsten in a commercially available lithium-ion battery were obtained by the neutron resonance absorption imaging by using a gas electron multiplication (GEM) neutron detector. A test measurement of neutron thermometry was also carried out. Neutron resonances of copper, manganese and platinum were measured at different temperatures by using the GEM neutron detector. Doppler broadenings of the resonances were recognized.
若井田 育夫; 赤岡 克昭; 宮部 昌文; 大場 弘則; 佐伯 盛久; 大場 正規; 伊藤 主税; 加藤 政明
no journal, ,
次世代MA含有低除染MOX燃料物質を対象として、レーザー誘起発光分光法(LIBS)による元素組成分析技術と、レーザーアブレーション共鳴吸分光法(LARAS)による同位体分析手法を組み合わせた遠隔分析法を開発した。また、その応用として、福島第一原子力発電所過酷事故炉内のデブリや汚染物のその場遠隔分析手法の開発を行っている。レーザー遠隔分光用にグローブボックスを準備し、未照射MOX燃料の分析試験を実施した。この結果、MOX中のPu量で数千ppm、
Puの超微細構造の観測が可能となった。炉心損傷炉内のモニタリング技術開発では、耐放射線性光ファイバを用いた可搬型LIBS装置を製作し、水中の模擬デブリ分析に適用した。その結果、元素特有のスペクトル観測に成功した。高放射線環境下の光ファイバを介したLIBS試験も実施し、炉内元素分析プローブとしての有用性が示唆された。
若井田 育夫; 大場 弘則; 宮部 昌文; 赤岡 克昭; 田村 浩司; 佐伯 盛久; 大場 正規; 柴田 卓弥; 池田 裕二*; 作花 哲夫*; et al.
no journal, ,
Innovative Laser remote analysis combined with Radiation resistant optical fiber based laser induced breakdown spectroscopy (Fiber LIBS) and laser ablation resonance absorption spectroscopy (LARAS) are developing for elemental and isotope analysis of nuclear debris in the on-site hot cell facility at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station. LIBS by long-pulse laser, Microwave assisted LIBS for higher sensitivity and Microchip laser use LIBS (MC-LIBS) for more flexible and easy light delivery, are also under developing for high performance surveillance.
