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山本 正弘; 佐藤 智徳; 五十嵐 誉廣; 上野 文義; 相馬 康孝
Proceedings of European Corrosion Congress 2017 (EUROCORR 2017) and 20th ICC & Process Safety Congress 2017 (USB Flash Drive), 6 Pages, 2018/09
溶存酸素を含む高温高圧水中においてSUS316L鋼にすき間を付与した際に腐食形態が外部と大きく異なっていることを明らかにしてきた。既にすきま部のギャップや外部からの奥行に従って生成する腐食生成物が異なっていることを示した。このことは、すきまの形状に伴って環境が大きく異なっていることを示唆している。今回は、これらの結果を整理するとともに、FEM計算によりすきま部での環境因子を予測し、腐食生成物との関係を検討した結果を報告する。
羽賀 勝洋; 粉川 広行; 涌井 隆; 直江 崇; 高田 弘
Journal of Nuclear Science and Technology, 55(2), p.160 - 168, 2018/02
被引用回数：5 パーセンタイル：46.12(Nuclear Science & Technology)J-PARCの核破砕中性子源で稼働中の水銀ターゲット容器は、水冷却流路を有する保護容器で水銀容器を覆う薄肉の多重容器構造であり、ステンレス316L鋼を材料に用いている。2015年、陽子ビーム出力500kWで運転中に保護容器から冷却水が滲出する事象が発生したため、原因究明の調査を行った。目視検査、模擬体による試験や解析評価の結果から、製作過程において水銀容器と保護容器を締結するボルト頭部の溶接で生じた大きな熱応力により隣接する拡散接合に欠陥が生じ、更にビーム運転中のビームトリップ毎に付加される繰り返し熱応力による熱疲労で、シール溶接部に欠陥が生じたことが原因と考えられた。このことから、製作過程における溶接部の初期欠陥を排除し、溶接構造部の堅牢性と信頼性を確保する重要性が改めて認識された。次の水銀ターゲット容器は、ワイヤー放電加工による一体構造の部品を多用し、溶接個所を低減するとともに、初期欠陥を排除すべく試験検査を強化するなど大幅な改良を施し製作された。この水銀ターゲット容器のビーム運転は2017年10月から開始される予定である。
小松 篤史; 塚田 隆; 上野 文義; 山本 正弘
Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 4 Pages, 2015/05
希釈人工海水中における炭素鋼の腐食速度に及ぼす溶存酸素と過酸化水素の影響について調査した。酸素と過酸化水素の拡散係数と定常拡散層厚さを電気化学的方法により測定し、拡散限界電流を求めた。また、酸素と過酸化水素が存在する323Kの希釈人工海水中で炭素鋼の腐食試験も実施した。323Kにおいて過酸化水素の拡散係数は酸素の約0.8倍であり、定常拡散層厚さは同程度であった。同濃度で比較すると過酸化水素の拡散限界電流は酸素の約0.4倍と求まった。重量減測定より求めた炭素鋼の腐食速度を、酸素濃度に過酸化水素濃度の0.4倍を加えた値で整理すると良い相関関係が得られた。
島崎 洋祐; 井坂 和義; 野本 恭信; 関 朝和; 大橋 弘史
JAEA-Technology 2014-038, 51 Pages, 2014/12
JAEA-Technology-2014-038.pdf:3.84MB
日本原子力研究開発機構では、高温ガス炉の空気侵入事故時及び水侵入事故時における炉内黒鉛構造物の酸化挙動評価のために、高温ガス炉水素製造システムのトリチウム挙動評価用に開発された非定常物質収支解析コードTHYTANに解析モデルを追加し、炉内黒鉛構造物の酸化量分布を計算できるようにした。本報は、黒鉛酸化挙動評価に関するTHYTANコードの解析モデル及び検証解析の結果をまとめたものである。黒鉛酸化挙動評価のために、黒鉛構造物内及び冷却材流路内の物質収支として、物質伝達による流体から黒鉛表面境界層への物質移動、黒鉛内への拡散、黒鉛酸化反応、流路内での化学反応、安全弁による物質移動をモデル化した。検証解析として、黒鉛酸化挙動評価のために追加した解析モデルごとに解析解等を用いた手計算による計算値との比較検討を行うと共に、黒鉛酸化実験における実験結果及び高温工学試験研究炉の安全解析に使用されたGRACEコードによる実験解析結果との比較検討を行った。この結果、検証解析結果は、手計算による計算値、実験結果及びGRACEコードの解析結果とよく一致し、THYTANコードの計算機能及び解析モデルの妥当性が確認された。
田口 光正; 小嶋 拓治
JAEA-Review 2005-001, TIARA Annual Report 2004, p.181 - 182, 2006/01
MeV/n級のC及びNeイオンを照射したフェノール水溶液におけるOHラジカル生成の微分G値を、水中で連続的に減弱するイオンエネルギーを関数とした答えを求めることによりトラック内の反応の解析を行った。今回は、OHラジカルの捕捉剤であるフェノールの濃度を変えることで、OHラジカル収率の経過時間依存性をイオンエネルギー依存性とともに検討した。この結果、イオンエネルギーあたりのG値である微分G値は、水中におけるNeイオンの比エネルギーとともに大きくなることがわかった。また、平均反応時間をそれぞれ1.5, 2.5及び15nsと変えた場合、微分G値は、イオン照射直後(1.5ns)では比較的大きな値を示したが、時間経過に伴い小さくなり
Co 
-線で得られたG値(2.7)に近づいた。この結果は、水中に局所的に生成したOHラジカルの拡散挙動を示唆している。
小嵐 淳*; 飯田 孝夫*; 安藤 麻里子; 山澤 弘実; 天野 光
Fusion Science and Technology, 41(3), p.464 - 469, 2002/05
環境中に放出されたトリチウムの影響を評価するためのモデル構築の一環として、地表面に近い不飽和土壌中でのHTO輸送モデルの開発と、モデル検証のためのトリチウム水を模擬した重水を用いた土壌カラム実験を行った。モデルには、土壌水分についてRichardsの式とVan Genuchtenタイプの土壌水分特性曲線の組み合わせを用い、HTO輸送については移流拡散方程式を用いた。実験では、重水を添加した水盤上に砂質土壌を均質に詰めた0.5m高のカラムを設置し、一定時間後の土壌中の重水濃度と堆積含水率の分布を測定した。実験で得られた土壌中での重水の拡散係数及び分散係数と、実験で得られた濃度分布とモデル計算結果の比較によるモデル検証結果について議論する。
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。
西山 勝栄*; 中嶋 悟; 多田 隆治*; 内田 隆*
鉱山地質, 40(5), p.323 - 336, 1990/00
放射性廃棄物の地層処分において、岩盤割れ目からその周辺のマトリックス部への核種の拡散現象は、核種の移動の重要な遅延現象である。そこでこの現象を定量化するため、様々な岩石について、その間隙水中のヨウ素イオンの拡散実験を行い、有効拡散係数を測定した。また、これらの岩石の全間隙率及び間隙孔径分布を測定した。その結果、両対数グラフ上で、岩石の5nm以上の間隙率(transport porosity)
traと有効拡散係数は、均質等方的な岩石についてほぼ直線的な関係がある。その傾きから、拡散経路の屈曲度では、
=tra
の形でtransport porosityの関数となった。これらの関係は、間隙率を測定し、また間隙率の長期的変化等の推測をすれば、岩盤マトリックス中での核種の拡散現象の定量的予測ができる事を示唆する。
内藤 俶孝
JAERI-M 85-059, 69 Pages, 1985/05
大形原子炉内の中性子束分布を少ない計算機容量と短い時間で計算できる一つの新しい方法「中性子漏洩量繰返し法」を考案した。この方法で使用する基礎式を導出するとともに、交互繰返し計算の収束条件を求め、収束性に影響する因子を明らかにした。また、この方法を用いた標準的な計算コードとして、1次元チャンネル及び2次元層計算を詳細メッシュ有限差分法により行う3次元拡散コードDIFFUSION-ACEを開発した。さらに、この方法を応用して、軽水型発電用原子炉、舶用原子炉のおよび研究用原子炉の炉心特性解析コードを開発した。これらの計算コードによる計算結果を実測値及び詳細計算コードによる計算結果と比較することにより、本方法が上記の炉型の原子炉の解析に有効に適用できることを確認した。
下岡 謙司; 中村 治人; 柳田 剛*; 村岡 進
Journal of Nuclear Science and Technology, 22(10), p.833 - 840, 1985/00
被引用回数：3 パーセンタイル：47.07(Nuclear Science & Technology)岩石への放射性核種の吸着現象は結晶粒界への浸み込みと、その間隙水中での結晶表面での化学反応によるものと考え、岩石を粉砕しない状態で吸着実験を行った。花崗岩の小片への
Cs,
Sr,
Am及びNpの拡散を調べたところ、CsとSrは各イオンが吸着平衡を保ちながら拡散する機構で説明できる分布を示したが、Am及びNpは溶液中での存在状態に大きく依存している様子がうかがえた。Amは岩石表面への沈着、Npについては担体量が多く、岩石側に反応容量がなく早く拡散する。しかし、徐々に液性変化が起り吸着が進行する。花崗閃緑岩,安山岩,玄武岩,流紋岩,及び花崗岩について吸着試験を行った。Amは岩石の種類に関係なく、間隙水量にほぼ比例した吸着量を示した。流紋岩は特に水を吸いやすく、Cs,Sr及びNpの間隙水当りの吸着量は他の岩石に比べて少ない。
茅野 政道
JAERI-M 83-098, 21 Pages, 1983/07
沸騰水型原子炉の運転中何らかの原因により、主蒸気管が破断した場合には、破断口から冷却材の流出がおこり核分裂生成物が、直接発電所敷地周辺へ放出される可能性がある。この主蒸気管破断事故は、原子炉立地審査指針で述べられている重大事故及び仮想事故の1つとして、用いられている。ここで、主蒸気隔離弁閉鎖前に破断口から放出される核分裂生成物による被曝評価は、半球モデルとよばれる簡単なモデルが用いられているが、このモデルの結果は、場合によってかなり過大評価となる。ここでは、より現実的なシミュレーションの可能なモデルとして、流出蒸気の浮上や、拡散を考慮したパフモデルと粒子拡散モデルを用いた評価法について検討した。
金子 義彦; 秋濃 藤義; 鈴置 善郎*; 北舘 憲二; 黒川 良右; 小山 謹二
Nuclear Science and Engineering, 55(1), p.105 - 116, 1974/01
被引用回数：3抄録なし
金子 義彦; 秋濃 藤義; 鈴置 善郎*; 北舘 憲二; 黒川 良右; 小山 謹二
JAERI-M 5351, 34 Pages, 1973/08
原子炉の格子における非等方中性子拡散係数に関する理論の妥当性を証明することを目的として、パルス中性子法により軽水-アルミニウム正方格子について実験が行なわれた。この格子はピッチが19および24mmでボイドチャンネルを模擬したアルミニウム棒の直径は15mmである。実験結果は主として2次元SN法によって解析された。この方法の種々の利点によって、これまで減速材の中性子輸送距離に比較して大きな半径をもつボイドチャンネルを有する黒鉛正方格子において報告されてきた。これらのチャンネルと平行方向の拡散係数Daxialに関する理論、実験の不一致は、今度の実験では非常によく改善され両者の一致により、この結果、Daxialについては二次元SN法の適用が極めて有効であること、またチャンネルに垂直方向の拡散係数に対しては、従来通りBenoist対しては,従来の理論が精度よく適用され、体系の有限性にもとずく双極子効果等による精度の低下は認められないことが結論された。
舘 幸男; 四辻 健治; 伊藤 剛志; 陶山 忠宏
no journal, ,
統合収着・拡散モデルが圧縮モンモリロナイト中に複数のSr化学種(2価陽イオンのSr
及び中性のSrSO
(aq))が共存する系へ適用された。3種類のNa
SO溶液(0.05, 0.1, 0.5M)で飽和させた圧縮Na型モンモリロナイト(乾燥密度800kg/m)中において、Srの実効拡散係数及び分配係数が、透過拡散法によって取得された。実効拡散係数と分配係数のいずれも塩濃度とともに急減に減少する傾向を示した。複数化学種が共存するSrの実効拡散係数は、PHREEQCによる反応移行計算との比較に基づき、2つの化学種の存在割合とそれらの実効拡散係数を考慮した重み付け調和平均として決定された。結果として、実効拡散係数の傾向性は、複数の化学種の寄与を考慮したISDモデルによって定量的に表現できた。イオン交換反応を考慮した熱力学的収着モデルによって、分配係数の塩濃度依存性も説明可能であることを確認した。
