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森下 一喜; 佐藤 匠; 大西 貴士; 関 崇行*; 関根 伸一*; 興津 裕一*
JAEA-Technology 2021-024, 27 Pages, 2021/10
JAEA-Technology-2021-024.pdf:2.41MB
有機物を含有したプルトニウムを含む核燃料物質(以下「有機物を含有した核燃料物質」という。)の場合、主にプルトニウムから放出される
線が有機物を分解して水素ガス等を発生させることが知られている。このため、有機物を含有した核燃料物質を長期間、安全に保管するためには、有機物を除去しておく必要がある。また、炭化物及び窒化物燃料(以下「炭化物燃料等」という。)の場合は、空気中の酸素や水分と反応して発熱する可能性があることから、これらを保管する場合には安定な化学形である酸化物に転換する必要がある。有機物を除去するための処理条件に関して文献調査を行った結果、空気雰囲気中で950
C(1223.15K)以上に加熱することで熱分解され、除去できることを確認した。また、炭化物燃料等の酸化物への転換について熱力学的検討を行った結果、950C以上での炭化物燃料等の酸化反応における平衡酸素分圧が空気中の酸素分圧2.1
10
Pa(0.21atm)よりも低くなり、酸化反応が進行することを確認した。このことから有機物を含有した核燃料物質の安定化処理として、空気雰囲気中で950Cに加熱することにより、有機物を除去するとともに炭化物燃料等を酸化物に転換することとした。有機物の除去にあたっては、事前に有機物を模したエポキシ樹脂の薄板を空気雰囲気で加熱するモックアップ試験を実施し、加熱前後の外観の変化や重量の変化から、有機物が除去できることを確認した。その後実際の有機物を含有した核燃料物質等についても同様に安定化処理を実施した。
燃料研究棟汚染事故に関する原因究明チーム
JAEA-Review 2017-038, 83 Pages, 2018/03
JAEA-Review-2017-038.pdf:11.37MB
2017年6月に燃料研究棟で発生したプルトニウムによる汚染・内部被ばく事故では、核燃料物質を収納した貯蔵容器の蓋をフード内で開封した際に内部の樹脂製の袋(PVCバッグ)が破裂し、ウランとプルトニウムの一部が実験室内に飛散するとともに作業員の内部被ばくに至った。事故発生後に組織された原因究明チームは、貯蔵容器内部のPVCバッグ内圧が上昇して破裂に至った原因を明らかにするため、当該貯蔵容器内容物に関する情報を、帳票類及び聞き取りによる調査、内容物の観察・分析によって収集した。さらに、有機物の放射線分解によるガス発生やPVCバッグの放射線劣化と破裂現象に関する検証試験を行い、必要なデータを取得した。これらをもとにフォルトツリー解析を行い、各種要因を定量的に評価した結果、内圧上昇の主原因がエポキシ樹脂の線分解によるガス発生であることを特定した。本調査報告で述べるガス発生量や内圧上昇推移の評価手法は、他施設での核燃料物質の貯蔵に際しても大いに参考となるものであり、活用されることを期待する。
福本 雅弘; 西川 義朗*
JNC TN8400 2001-017, 355 Pages, 2001/03
JNC-TN8400-2001-017.pdf:6.43MB
TRU廃棄物処分研究における廃棄体中に含有される有機物の処分場の性能への影響評価の一環として、以下の7有機物について有機物の変質機構の中で重要と考えられるアルカリ加水分解の試験を行った。90C、91dまでのアルカリ加水分解試験の結果、各有機物が低分子量化し、有機物由来の分解物や変成物と推定される成分を溶液中に検出することができた。処分という長期間を考えた場合、各有機物は、今回確認したような分解生成物になると考えられる。確認した分解生成物を以下の各有機物の後に付記した。そのため、これら分解生成物についての放射性核種移行に与える影響評価が今後重要となる。(1)ナフタレンスルホン酸とリグニンスホン酸の混合系セメント用減水剤(
ナフタレンジスルホン酸など)、(2)ポリカルボン酸系セメント用減水剤(末端メトキシポリエチレングリコールのオリゴマー)、(3)エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム二水塩(EDTA)(EDTAから酢酸が脱離・環化した変成物)、(4)りん酸トリブチル(TBP)(DBP、n-ブタノール)、(5)ポリ酢酸ビニル(酢酸)、(6)ナイロン66(アジピン酸、ヘキサメチレンジアミン)、(7)硬化したエポキシ樹脂(グリセロールポリグリシジルエーテル、カルボン酸)
宇田川 昂; 森谷 俊夫*; 松原 澄行*; 本郷 善彦*; 瀬口 忠男
JAERI-Tech 99-022, 31 Pages, 1999/03
コンクリート構造物に用いられる鉄筋の磁化あるいは誘導電流をさけるため、アラミド繊維強化プラスチック(ArFRP)の棒材を開発した。高分子母材としてはスチレンオキサイド(10%)、ジグリシジルエーテルオブビスフェノールA(60%)、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン(30%)と芳香族ジアミンを硬化剤とする新たなエポキシ樹脂組成物が最良であることを見いだした。この樹脂組成物は室温でアラミド繊維の組み紐に容易に含浸する。ArFRPの棒材は高い耐放射線性を備え、引張り強度は100MGy(吸収エネルギー100MJ/kg)照射した後で98%(1.45GPa)保持しており、超電導磁石を利用する核融合炉を格納するコンクリート構造物の補強材として有効である。
江草 茂則; 岩沢 直純*
Smart Mater. Struct., 7, p.438 - 445, 1998/00
被引用回数：57 パーセンタイル：93.55(Instruments & Instrumentation)チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のセラミックス微粉末とエポキシ樹脂からなる圧電性塗料は、構造材料と一体化した振動センサ及び亀裂センサとしての将来性を有している。この圧電性塗料を従来の構造材料の表面に塗布することにより、その構造材料に異常振動や微小亀裂の発生・蓄積に対する自己診断機能(ヘルスモニタリング機能)を付与することができる。本レビュー論文では、振動・亀裂センサとしての減衰に及ぼす塗料の乾燥温度や乾燥塗膜の厚みの影響について報告する。さらに、構造材料と一体化した振動モーダル・センサとしての応用についても報告する。
江草 茂則
Boundary, 12(8), p.7 - 11, 1996/08
チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のセラミックス微粉末とエポキシ樹脂からなる圧電性塗料は、構造材料と一体化した振動センサ及び亀裂センサとしての将来性を有している。この圧電性塗料を従来の構造材料の表面に塗布することにより、その構造材料に異常振動や微小亀裂の発生・蓄積に対する自己診断機能(ヘルスモニタリング機能)を付与することができる。本紹介記事では、振動・亀裂センサとしての感度に及ぼす塗料の乾燥温度や乾燥塗膜の厚み等の影響について解説する。さらに、構造材料と一体化した振動モーダル・センサとしての応用についても解説する。
江草 茂則; 岩沢 直純*
Journal of Applied Physics, 78(10), p.6060 - 6070, 1995/11
被引用回数：22 パーセンタイル：72.25(Physics, Applied)チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のセラミック微粉末とエポキシ樹脂から成る塗膜の分極挙動(圧電定数の分極電解依存性)の膜厚依存性を調べた結果、一定の分極電解下において得られる圧電定数は25~300
mの範囲において膜厚の増加とともに増加することが見い出された。一方、この塗膜の電流-電圧特性の膜厚依存性を調べた結果、~150m以上の厚い膜厚領域ではオーム則電導が支配的であるが、~100m以下の薄い膜厚領域では空間電荷制限電導が支配的になることが見い出された。さらに、この空間電荷は、塗膜中のPZT相とエポキシ相の界面に蓄積されることが示された。この空間電荷の影響とPZT相に作用する分極電界の強度分布を考慮に入れてモデル化を行ったところ、塗膜の圧電定数の分極電界依存性と膜厚依存性とを同時に記述できる数式を導くことができた。
宇田川 昂; 弓立 浩三*; 工藤 久明; 貴家 恒男; 森野 美樹*; 瀬口 忠男
JAERI-Tech 95-007, 25 Pages, 1995/02
人工衛星構造材料としてのエポキシ樹脂複合材、および長期間の運用を行う宇宙用材料として有望とされるポリイミド(PMR-15)複合材である2種類の炭素繊維強化プラスチック(CFRP)に対する宇宙環境の影響を調べた。これらの材料に対する耐宇宙環境性は電子、陽子、原子状酸素、および熱サイクルに曝したあとの機械特性の変化から評価した。その結果、PMR-15をマトリックスとするCFRPは、宇宙環境において優れた性能を持つことが明らかとなった。また、電子と陽子の照射を比べても、CFRPの機械特性に違いがないことを明らかにした。
江草 茂則; 岩沢 直純*
Advances in vibration Control for Intelligent Structures,Vol. 1, 0, p.10 - 14, 1994/00
チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のセラミックス微粉末を顔料とし、エポキシ樹脂をバインダとする圧電性塗料を作成した。この塗料をアルミニウム板の表面に塗布したのち、その乾燥塗膜を分極処理することにより圧電性薄膜を形成した。この方法により得られる圧電性薄膜は、アルミニウム板の固有振動数のみならずモード・シェープをも決定できることを実証した。この結果は、将来のインテリジェント材料システム/構造体の研究開発において、圧電性塗料は構造材料と一体化した振動モーダル・センサとして有望であること示している。
江草 茂則; 岩沢 直純*
J. Intell. Mater. Syst. Struct., 5(1), p.140 - 144, 1994/00
被引用回数：11 パーセンタイル：47.67(Materials Science, Multidisciplinary)チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のセラミックス微粉末を顔料とし、エポキシ樹脂をバインダとする圧電性塗料を作成した。この塗料をアルミニウム板の表面に塗布したのち、その乾燥塗膜を分極処理することにより圧電性薄膜を形成した。この方法により得られる圧電性薄膜は、アルミニウム板の固有振動数のみならずモード・シェープをも決定できることを実証した。この結果は、将来のインテリジェント材料システム/構造体の研究開発において、圧電性塗料は構造材料と一体化した振動モーダル・センサとして有望であることを示している。
宇田川 昂; 丸山 誠次*; 貴家 恒男; 瀬口 忠男
日本複合材料学会誌, 20(2), p.67 - 72, 1994/00
ガラス繊維強化ビスフェノールA系エポキシ樹脂の機械的性質に対する放射線の影響を調べた。三点曲げ試験で強度変化が始まる敷居線量は30MGyであった。敷居線量に潜在する放射線劣化は、変位に対する荷重曲線から微分弾性率を求めることにより明らかにした。その微分弾性率曲線は二つの変形領域に分けることができ、それぞれ吸水率のデータと超音波顕微鏡観察により、繊維-樹脂界面の剥離および樹脂中におけるマイクロクラックの発生によるものと結論した。
野村 由紀夫*; 圷 陽一; 大川 慶直; 中越 章雄*; 鈴木 偉之
日本建築学会大会学術講演梗概集, 0, p.171 - 172, 1994/00
これまでの研究により、コンクリートの電気的特性に影響を与える主因子として水が考えられる。本研究では、コンクリート水分量のモニタリングにより、コンクリート構造体の劣化状況を把握できるのではないかと考え、電気絶縁鉄筋を電極として利用した建家構造体の電気的特性のモニタリング法を検討した。コンクリートモニタリング試験、鉄筋コンクリート長期モニタリング試験、実構造物モニタリング試験の3種類の試験を行った結果、気温・湿度の環境条件により、コンクリートの電気的特性が影響を受けていることが明らかになった。また、絶縁鉄筋を電極として利用した実構造物の電気的特性のモニタリングの可能性を見いだした。
江草 茂則; 岩沢 直純*
Proc. of the 2nd Int. Conf. on Intelligent Materials, 0, p.486 - 497, 1994/00
異常振動や微小亀裂の発生・蓄積に対する自己診断機能を有するスマート材料/構造体を創製するための一つのアプローチとして、筆者らが平成3年度から行なっている「圧電性薄膜の形成に関する研究」(特別基礎研究)の今迄に得られている研究成果をまとめて発表する。先ず、PZT/エポキシ系塗料を作成する方法、その乾燥塗膜に圧電性を付与する方法、及び、塗膜中に分散したPZT粒子の分極挙動を支配する諸因子について発表する。次に、この圧電性塗膜を、構造材料と一体化した振動モーダル・センサとして使用する方法について発表する。最後に、この圧電性塗膜を、構造材料と一体化した亀裂センサとして使用するとき問題となる超音波に対する感度について発表する。
not registered
PNC TN1700 93-008, 130 Pages, 1993/01
2. 変更の内容昭和55年2月23日付け54動燃(再)63をもって提出し,別紙-1のとおり設置変更承認を受けた再処理施設設置承認申請書の記載事項のうち下記の事項を別紙-2のとおり変更する。2. 再処理を行う使用済燃料の種類及び再処理能力3. 再処理施設の位置,構造及び設備並びに再処理の方法3. 変更の理由(1) 新型転換炉原型炉の使用済燃料の再処理を行うため。(2) 使用済燃料の貯蔵施設の貯蔵能力を増すため。(3) 軽水型原子炉及び新型転換炉原型炉の使用済燃料で照射後試験に供したもののうち試験燃料片の再処理を行うため。(4) 廃溶媒処理技術開発施設において廃溶媒のエポキシ固化の技術開発を行うため。(5) アスファルト固化技術開発施設において発生するアスファルト固化体などの貯蔵能力を増すため。(6) プルトニウム転換技術開発施設において,濃縮度20%未満の濃縮ウランを用いて技術開発を行うため。(7) 小型試験設備において,パルスカラムを用いて溶媒抽出工程の試験を行うため。4. 工事計画当該変更に係る工事計画は,別紙-3のとおりである。
江草 茂則; 岩沢 直純*
第4回新素材及びその製品の非破壊評価シンポジウム講演論文集, p.127 - 132, 1993/01
平成3年度に開始した「圧電性薄膜の形成に関する研究」(特別基礎研究)において、現在迄に得られている研究成果、及び、今後の研究計画について講演する。先ず、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)とエポキシ樹脂の複合系から成る圧電性塗料の作成方法、この塗料の乾燥膜に圧電特性で付与する方法、及び、この圧電特性に影響する諸因子(膜厚、硬化温度、PZT/エポキシ組成など)について講演する。次に、この圧電性薄膜を構造材料と一体化した振動センサとして利用する方法について講演する。今後の研究計画に関しては、この圧電性薄膜を構造材料と一体化した亀裂検出センサ(AEセンサ)として利用する可能性について講演する。
江草 茂則; 岩沢 直純*
Ferroelectrics, 145, p.45 - 60, 1993/00
チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のセラミックス微粉末を顔料とし、エポキシ樹脂をバインダとする塗料を作成した。この塗料をアルミニウム板の表面に塗布したのち、室温或いは150Cで乾燥させることにより、厚さ25~175m、PZT体積含有量53%の薄膜を形成した。次に、この薄膜に最高450kV/cmまでの電界を空気中・室温で印加することにより、この薄膜に圧電性を付与した。この薄膜の分極挙動は、塗料の乾燥温度、薄膜の厚さ、及び、分散ペースト中のPZT/エポキシ組成に依存し、極めて複雑である。しかし、薄膜の電気伝導度を測定したところ、分極挙動と電気伝導度との間には良い相関が存在することが分かった。この事実は、PZT/エポキシ複合系薄膜の電気伝導度によって薄膜中に分散したPZT粒子に作用する電界の強さが決定され、さらに、その電界の強さによってPZT粒子の分極挙動が決定されることを示している。
江草 茂則; 岩沢 直純*
J. Mater. Sci., 28, p.1667 - 1672, 1993/00
被引用回数：60 パーセンタイル：90.52(Materials Science, Multidisciplinary)チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のセラミックス微粉末を顔料とし、エポキシ樹脂をバインダとする塗料を作成した。この塗料をアルミニウム板の表面に塗布したのち室温で硬化させることにより、厚み35~81m、PZT体積含有量25~53%の薄膜を形成した。次に、この薄膜を最高350kV/cmまでの電界下で分極処理することにより、この薄膜に圧電性を付与した。薄膜の圧電特性は、2チャンネルFFTアナライザを用いて、アルミニウム板の振動解析を行なうことにより評価した。その結果、薄膜の振動センサとしての感度或いは圧電定数は、膜厚及びPZT含有量の増加とともに増加することが見出された。また、この圧電性薄膜は、アルミニウム板の固有振動数のみならずモード・シェープをも決定できることが実証された。
江草 茂則; 岩沢 直純*
Proc. of the 7th Int. Conf. on Solid-state Sensors and Actuators, p.976 - 979, 1993/00
チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のセラミックス微粉末を顔料とし、エポキシ樹脂ヲバインダとする塗料を作成した。この塗料をアルミニウム板の表面に塗布したのち、その乾燥塗膜に高電圧を印加することにより圧電性を付与した。この方法により形成される圧電性薄膜は、構造材料と一体化した振動センサとして、その構造材料の固有振動数のみならずモード・シェープをも決定することができる。加えて、この圧電性薄膜は、数10kHz~数MHzの超音波領域においても充分な感度を有する。この事実は、この圧電性薄膜は、構造材料と一体化した亀裂センサ或いはアコースティック・エミッション・センサとしても有望であることを示している。
樋上 久彰*; 杉本 誠; 中嶋 秀夫; 長谷川 満*; 保川 幸雄*; 吉田 清; 伊藤 郁夫*; 今野 雅行*
JAERI-M 92-127, 33 Pages, 1992/09
核融合装置に用いられる超電導磁石は、強大な電磁力が発生するため、コイル巻線部を強固な構造にすることが重要である。幹線部の剛性を向上させるためには、巻線部を構成している導体と絶縁物間の接着強度を向上させる必要があり、さらに巻線部内の応力分布を検討する必要がある。今回、この目的のために、(1)導体と絶縁物間の接着強度向上試験、(2)直線状試験体による3点曲げ試験、(3)パンケーキコイル模擬巻線による剛性試験を実施した。その結果、接着強度はエポキシ樹脂を用いたサンドブラスト処理が最も高くなることがわかった。また、曲げ試験では、絶縁物によって曲げ剛性が低下し、圧縮剛性試験では、巻線の剛性に影響を与えないことがわかった。
線照射による電気絶縁劣化試験圷 陽一; 大川 慶直; 鈴木 偉之; 篠田 吉央*; 中越 章雄*; 堀内 誠*
日本建築学会大会学術講演梗概集; 北陸, p.1043 - 1044, 1992/08
本研究は、核融合実験炉建家で考えられる鉄筋・鉄骨を流路とする電流による計測・制御機器の誤動作・機能障害及び鉄筋・鉄骨の電食等の電気的障害の防止のため、電気絶縁鉄筋によるコンクリート構造物の電気的絶縁化を目的とした一連の研究の一つである。核融合実験炉建家の設計段階で想定される線照射環境に於いて電気絶縁鉄筋の絶縁性能を調べるため、D19のエポキシ樹脂塗装鉄筋試験体と30mmのかぶり厚さを持つ鉄筋コンクリート試験体に線を照射し、照射前後でインピーダンスの計測を行った。エポキシ樹脂塗装鉄筋試験体は、約10MGyから絶縁劣化を生じたが、鉄筋コンクリート試験体は、約20MGyの照射量においても絶縁性に影響は、認められなかった。
