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尾上 博則; 石橋 正祐紀*; 尾崎 裕介; 岩月 輝希
International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 144, p.104737_1 - 104737_14, 2021/08
被引用回数：4 パーセンタイル：34.69(Engineering, Geological)本研究ではMIUの深度500mの坑道を事例として亀裂性岩盤のモデリングの方法論について検討した。その結果、割れ目のトレース長分布の再現性に基づいて、割れ目の地質学的パラメータだけでなく水理学的パラメータも推定することができる割れ目のモデル化手法を開発した。本モデル化手法を適用することで、岩盤が有する割れ目の統計的な特性を精度よく再現できるDiscrete Fracture Network (DFN)モデルを構築することが可能となった。また、割れ目の分布位置や透水性を調査データに基づき修正するコンディショニング手法を適用することで、特定の場所のローカルな割れ目特性の評価が可能であることを実証した。さらに、亀裂性岩盤の水理学的な不均質性をモデル化するために必要な原位置調査と調査データとの関係を明らかにするとともに、日本の地層処分事業に資する有益な知見として、DFNモデルを用いた地下施設建設段階の現場調査とモデリング,処分パネル設計の考え方を提案した。
敦賀総合研究開発センター
JAEA-Technology 2019-007, 159 Pages, 2019/07
JAEA-Technology-2019-007.pdf:19.09MBJAEA-Technology-2019-007-high-resolution1.pdf:42.36MBJAEA-Technology-2019-007-high-resolution2.pdf:33.56MBJAEA-Technology-2019-007-high-resolution3.pdf:38.14MBJAEA-Technology-2019-007-high-resolution4.pdf:48.82MBJAEA-Technology-2019-007-high-resolution5.pdf:37.61MB
1968年の研究開発着手から約半世紀にわたる高速増殖原型炉もんじゅ(「もんじゅ」)の歴史と技術成果を取りまとめた。高速実験炉「常陽」に続く原型炉として、「もんじゅ」は、半世紀にわたる設計, 建設, 運転, 保守等を通じて、数多くの成果を生んできた。本報告書は、「開発経緯と実績」,「設計と建設」,「試運転」,「原子炉安全」,「炉心技術」,「燃料・材料」,「原子炉設備」,「ナトリウム技術」,「構造・材料」,「運転・保守」,「事故・トラブル経験」の計11章に分けて、特徴や成果を概括している。
加藤 篤志; 向井田 恭子
Proceedings of 2019 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2019) (Internet), 10 Pages, 2019/05
革新技術に採用による建設費の削減を図った日本の先進ナトリウム冷却高速炉について、東京電力福島事故後の安全対策強化を図った概念を構築するとともに、その建設費への影響を評価したものである。加えて、商用フェーズにおける建設費について、他の公開文献で得られる実績値や評価地を元に、安全対策による建設品増加を考慮しても、軽水炉に比肩する経済性を確保できる可能性があることを示すものである。
尾上 博則; 三枝 博光; 竹内 竜史
土木学会論文集,C(地圏工学)(インターネット), 72(1), p.13 - 26, 2016/01
日本原子力研究開発機構は、岐阜県瑞浪市において地層処分技術に関する研究開発のうち、深地層の科学的研究の一環として超深地層研究所計画を実施している。本研究では研究坑道の掘削に伴い実施した地下水流動のモデル化・解析に関する研究成果を体系的に整理するとともに、断層などによる水理学的な不均質性が高い結晶質岩地域での地下施設の建設に伴う地下水流動のモデル化・解析に有効となる調査データやモデル化・解析のアプローチについての技術的知見を示した。また、地下水流動のモデル化・解析結果の妥当性を確認するにあたっては、地下施設の建設に伴う地下水水質の変化を用いた比較検討が有効であり、水理学分野と地球化学分野間にわたる評価の重要性を示した。
加藤 篤志; 早船 浩樹; 小竹 庄司*
Nuclear Engineering and Design, 280, p.586 - 597, 2014/12
被引用回数：4 パーセンタイル：30.92(Nuclear Science & Technology)JSFRでは、建設費削減のために2ループシステム、高クロム鋼の採用による配管短縮等の革新技術を採用している。これらの新規技術のコスト評価のため、新たなボトムアップ手法のコスト評価手法を構築した。これには、材料の選択、製造工程の考慮など革新技術のコスト評価を可能にする工夫がなされている。評価の結果、革新技術の採用、規模の経済性効果、習熟効果、共用化効果などに期待することで、軽水炉に比肩し得る経済性を達成できる可能性があることを示された。
下村 安夫
プラズマ・核融合学会誌, 81(3), p.143 - 148, 2005/03
ITER(国際核融合実験炉)計画の目的は核燃焼プラズマの研究を行い、500MWの核融合出力を長時間持続し、発電炉の鍵となる技術を実証することである。2001年に完了した工学設計活動(EDA)の成果をさらに発展させ、建設開始に向けた技術的な準備が着実に進められている。これと平行して、EU,日本,ロシア,中国,米国,韓国の政府代表による公式協議が進められてきた。2003年末までに、協定書案,ITER国際研究機構の構成・運営,物品調達方式・分担,リスク管理,知的所有権などの検討はほぼ完了した。政府高官による建設地及び費用分担の交渉が2003年12月より本格的に開始された。EUはカダラッシ(仏)、日本は六ヶ所村(青森)への建設地誘致を主張し、お互いに譲らずこう着状態が続いている。EUまたは日本が非誘致極になった場合には分担費用は少なく、得る利益は多大である。建設地と機構長の早急な決定が強く望まれる。それらが決定すれば、直ちに、ITER国際研究機構をスムーズに立ち上げ、製作や建設に長期間を要するコイル,真空容器,建設などの発注手続きが開始できるように、また建設期のリスク管理が妥当に行えるようITER国際チームは各極内のチームと協力して準備を進めている。
長谷川 和男
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference (PAC '05) (CD-ROM), p.220 - 224, 2005/00
原研は、高エネルギー加速器研究機構と共同で大強度陽子加速器施設(J-PARC)の建設を行っている。この施設は、世界最大強度の陽子ビームを用いて、物質科学,生命科学,原子核・素粒子などの幅広い分野の研究を推進することを目的とする。この施設で用いる加速器は、リニアック(線形加速器),3GeVシンクロトロン,50GeVシンクロトロンの3基から構成され、多くの新しい研究開発をもとに建設を進めている。各加速器機器の製作や試験を行うとともに、リニアックや3GeVシンクロトロンは、建家への据付を開始する段階にある。これらJ-PARCのコミッショニングについて、その状況を報告する。
長谷川 和男
Proceedings of 34th ICFA Advanced Beam Dynamics Workshop on High Power Superconducting Ion, Proton and Multi-Species Linacs (HPSL 2005) (Internet), 7 Pages, 2005/00
原研は、高エネルギー加速器研究機構と共同で大強度陽子加速器施設(J-PARC)の建設を行っている。この施設は、世界最大強度の陽子ビームを用いて、物質科学,生命科学,原子核・素粒子などの幅広い分野の研究を推進することを目的とする。この施設で用いる加速器は、リニアック(線形加速器),3GeVシンクロトロン,50GeVシンクロトロンの3基から構成され、多くの新しい研究開発をもとに建設を進めている。各加速器機器の製作や試験を行うとともに、リニアックや3GeVシンクロトロンは、建家への据付を開始する段階にある。これらJ-PARCの建設や機器の製作状況について報告する。
長谷川 和男; 大強度陽子加速器リニアックグループ
Proceedings of 28th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.66 - 68, 2003/08
日本原子力研究所(原研)と高エネルギー加速器研究機構(KEK)は、大強度陽子加速器計画(J-PARC計画)を共同で推進している。加速器はリニアック,3GeVシンクロトロン、及び50GeVシンクロトロンから構成され、それぞれについて開発,建設を行っている。リニアックはイオン源,RFQ,DTL,SDTL,ACSの加速構造と、高周波源,制御機器,モニター等の周辺機器から構成される。イオン源では、磁気フィルターや電極の最適化により引き出し電流の向上を図った。RFQ及びそれに続くビーム輸送系までは、KEKにおいて加速試験を行い、ビームの特性測定やチョッパーによるビームのOn/Off制御試験を行い、良好な特性であることが確認できた。これに続くDTL空洞のビーム加速の準備として、設置及び調整を進めている。本報告では、これらJ-PARC用リニアックの各構成機器について、その現状を報告する。
福田 光宏; 奥村 進; 石井 保行; 齋藤 勇一; 宮脇 信正; 水橋 清; 上松 敬; 倉島 俊; 千葉 敦也; 酒井 卓郎; et al.
第14回加速器科学研究発表会報告集, p.302 - 304, 2003/00
原研高崎のTIARAにおいて、バイオ・材料科学分野でのイオンビーム利用研究の新たな展開を図ることを目的に、新加速器施設の建設・整備計画を提案している。これまでの研究から、100MeV/n以上のエネルギーの重イオンを用いることにより、突然変異誘発による植物育種や材料開発等で、非常に大きな成果が期待できることが明らかにされている。このため、偏向リミット(Kb)=900,集束リミット(Kf)=300の超伝導AVFサイクロトロンの検討を進めており、これまでに150MeV/n重イオンと300MeV陽子の加速が両立可能なサイクロトロン電磁石の解を求めるとともに、低エネルギー側の限界を評価し、バイオ・材料研究に必要とされる幅広い加速イオン種・エネルギー範囲をカバーできることを確認した。本報告では、建設・整備計画の概要と電磁石の検討状況について報告する。
武藤 康; 國富 一彦
火力原子力発電, 52(10), p.1279 - 1286, 2001/10
発電技術の将来展望として、高温ガス炉ガスタービン発電システムに関する研究開発の動向,技術的成立性と開発課題,安全性と運転特性,核燃料の有効利用と放射性廃棄物低減,経済性及び将来展望につき解説した。技術的成立性に関しては、ブロック型高温ガス炉が大容量化し易い点でペブル型よりも優れていること、ガスタービンシステムの選択肢(インテグラル型と分離型,立置きと横置き,単軸と多軸)にかかわる技術課題と選定結果につき記した。核燃料の有効利用と放射性廃棄物低減に関しては、軽水炉に比べて高燃焼度を達成できることと高い熱効率のために、非常に有利な特性が得られることを解説した。経済性については高温発電における算定結果に基づき、経済性においても軽水炉よりも優れていることを述べた。最後に将来展望として熱効率向上の可能性と国際協力の重要性につき記した。
立松 研二; 田中 洋司*; 佐藤 治
JAERI-Research 2001-014, 25 Pages, 2001/03
JAERI-Research-2001-014.pdf:2.23MB
耐用年均等化発電原価計算法を用いて代表的なプルトニウム利用炉の発電原価を計算し、プルトニウムリサイクル利用の経済性について分析を行った。その結果、想定した前提条件の下で、プルトニウム利用炉の発電原価は、現行の地層ウランを用いた濃縮ウラン軽水炉に比べて割高であり、経済性を向上させるために以下の改善が必要であるとの所見を得た。FBRに関しては、建設費の削減及び燃焼度100GW/t以上を達成すること、全MOX炉及び低減速スペクトル炉(RMWR)に関しては、高燃焼度化による燃料装荷量の削減を行うことである。特に、RMWRに関しては燃焼度70GW/tの炉心が実現できれば、現行の濃縮ウラン軽水炉に近い経済性が期待できる。
岩井 保則; 山西 敏彦; 西 正孝
Fusion Technology, 39(2-Part2), p.1078 - 1082, 2001/03
現在進行中のITER設計見直し作業の一環として、燃料循環システムの中核である水素同位体分離システム(ISS)の処理流量の減少に基づいた概念設計の再検討を行った。ISSでは供給される三種類(プラズマ排ガス,水処理システムからの排ガス,中性粒子注入システムからの排ガス)のフィードを深冷蒸留法により、燃料用のトリチウム濃縮流、中性粒子注入システム用の重水素濃縮流、軽水素排ガスに分離する。本報ではサイドカット流、平衡器の減数などシステムの簡略化とITERの段階的運転シナリオを考慮した4塔からなる独自の塔構成を提案した。プラズマ排ガスのトリチウム濃度、要求される燃料流中のトリチウム濃度及びその流量が総トリチウムインベントリーに与える影響を考察した。また現状の塔構成では軽水素排ガス中のトリチウム濃度が運転中に変動する可能性を指摘し、塔の構成変更による対策を提案した。
吉田 充宏; 鈴木 敏*; 助川 泰弘*; 三代 広昭
JNC TN8440 2000-021, 180 Pages, 2000/10
JNC-TN8440-2000-021.pdf:42.37MB
廃棄物屋外貯蔵ピットについては、平成9年8月26日に保管されている廃棄物の容器が腐食、浸水していることが確認された。このため、直ちにピット周辺の汚染の有無を確認するための調査、ピット内への増水を防止するためのシート布設、ピット内滞留水の汲み上げ、ピット内廃棄物の取り出しを行うための作業建家及び廃棄物処理設備等の設計並びに許認可を開始した。作業建家の建設後、廃棄物取り出し作業を行い、平成10年4月10日に取り出しを終了し、その後、滞留水の流入調査及びピットからの漏水調査を行い、国、県、村等への報告(平成10年12月21日)を以て改善措置を終了した。その後、ピットの閉鎖措置として、ピット内壁を一般のコンクリート中に含まれる放射能のバックグランド程度まではつり除染を行った後、管理区域を解除し、コンクリートを打設して閉鎖する工事を行った。ピットの閉鎖措置は、平成11年8月中旬より作業準備を行い、その後、廃棄物保管エリア確保のためのグリーンハウス縮小及び資器材の解体撤去を開始するとともに、9月上旬よりピット内壁のはつり除染作業を開始し、ピット内はつり除染及び内装設備の解体撤去を平成12年6月30日までに終了した。ピット内へのコンクリート打設を平成12年8,9月に実施し、ピットを閉鎖した。本報告書は、廃棄物屋外貯蔵ピットの閉鎖措置報告書の別冊PartIとして、平成9年8月のピット内滞留水問題の確認時から平成12年9月のピット閉鎖終了までのピットの改善措置等に係る工事、作業等の状況を写真にまとめたものである。なお、廃棄物屋外貯蔵ピットの閉鎖措置報告書の別冊PartIIとして、廃棄物屋外貯蔵ピット内の汚染測定、除染後の確認測定等関連データ集がある。
萩原 茂*; 坂本 義昭; 武部 愼一; 奥田 勝三*; 小川 弘道
JAERI-Research 2000-039, 119 Pages, 2000/09
JAERI-Research-2000-039.pdf:5.04MB
RI・研究所等廃棄物の処分は、その放射能濃度に応じて、素堀り処分・コンクリートビット処分・地下深部埋設処分に区分することが考えられている。これまで、これらの処分は個別のサイトで、それぞれの安全評価などが進められている。しかし、我が国では処分場立地の困難さがあり、限られた処分サイトを有効に活用する方法として、同一平面内でこれらの処分システムを立体的に配置する統合化処分システムについて検討を行った。ここでは、この統合化処分システムについて、新第三紀以降に形成された堆積岩中への処分場建設を想定し、岩盤力学的な観点から処分場の概念設計、及びその結果に基づく建設費の算定を行った。これらの結果から、新第三紀以降に形成された堆積岩において、地上に素堀り処分場・地下50m付近に地下空洞式浅地中埋設処分場・地下100mまたは200mに地下深部埋設処分場を、立体的に設置することは十分に可能であることがわかった。また、処分場建設の観点からは、国内における処分場用地取得の困難さを考慮すると、必要な用地面積が個別処分場の設置に比べ半分でよいことからも、統合化処分システムは有効であると推察された。
住友金属鉱山*
JNC TJ6420 2000-005, 109 Pages, 2000/07
JNC-TJ6420-2000-005.pdf:3.16MB
核燃料サイクル開発機構人形峠環境技術センターで発生するウランを含むフッ化カルシウム澱物からウランを除去し、フッ素を安定化させるプロセスについて、塩酸系処理プロセス及び硝酸系処理プロセスにおける物質収支、建設費及び操業費の比較検討を行った。物質収支について、2次廃棄物の発生量を比較すると、硝酸系処理プロセス工程-3が最も少なく、次いで酸素系処理プロセス、硝酸系処理プロセス、硝酸系処理プロセス工程2、同工程-1の順であった。建設費は、塩酸系処理プロセスが最も安く、次いで硝酸系処理プロセス工程-3、同工程-2動向停-1の順であった。操業費は、硝酸系処理プロセス工程-3塩酸系処理プロセス工程-2、同工程-1の順であった。さらに、殿物を直接乾燥し、減容化するプロセスについても同様の評価を行った。直接乾燥・減容化処理プロセスは、低コストで減容できるという利点があるが、ウランを分離していないため、将来その必要性が発生した際には、ウラン分離費用が新たに必要となる。
新部 信昭; 島川 佳郎; 石川 浩康; 早船 浩樹; 久保田 健一; 笠井 重夫; 一宮 正和
JNC TN9400 2000-074, 388 Pages, 2000/06
JNC-TN9400-2000-074.pdf:13.32MB
ナトリウム冷却大型炉については、国内外に多くの研究・運転実績があり、これに基づく豊富な知見がある。本実用化戦略調査研究では、ループ型炉1概念、タンク型炉3概念について経済性向上を主眼にプラント基本概念の検討を実施した。具体的なコストダウン方策としては、ナトリウムの特長を活かした機器の大型化、系統数削減、機器の集合・合体化などを採用している。これらの革新的な設計については、その技術的成立性に関して更なる確認を必要とするが、いずれの炉型においても経済性目標(20万円/kWe)を達成できる見通しが得られた。また、ナトリウム炉の更なる経済性向上策として、以下の項目を抽出しコストダウンの可能性を検討した。・更なる高温・高効率化追求・建設工期短縮・検出系高度化による安全系局限化・SG-ACS
久保田 健一; 川崎 信史; 梅津 陽一郎; 赤津 実*; 笠井 重夫; 此村 守; 一宮 正和
JNC TN9400 2000-063, 221 Pages, 2000/06
JNC-TN9400-2000-063.pdf:8.68MB
電力・エネルギの利用形態の多様化、供給地の分散化等の要求に適用しやすい「多目的小型炉」について、過去の小型炉の文献調査を行って高速炉での可能性を検討した。また、モジュール化することで習熟効果の早期達成による経済性向上が期待されることから、基幹電源として廉価な初期投資額に魅力がある「中小型モジュール炉」の可能性を検討した。その結果をまとめると次のようになる。(1)多目的小型炉(a)多目的小型炉の出力規模を10MWe
150MWeとすると、大規模なコジェネ、比較的大きな島嶼用電源、中規模都市の電源、淡水化電源(ダム建設の代替え含む)及び中小規模の船舶用動力炉と幅広いニーズ(市場)の可能性がある。(b)多目的小型炉の要件としては受動的機能を備えるとともに燃料交換頻度を極力少なく(長寿命炉心)、保守・交換機会を局限して運転員の負担軽減することが求められる。燃料交換頻度を極力少なくするための長寿命炉心は、FBRの特長が活かせる。この事は、海外市場を視野にすると核不拡散の観点からも重要な要件となる。(c)我が国で検討されているNa冷却の4S炉(50MWe)、鉛-Bi冷却4S型炉(52MWe)及びHeガス冷却PBMR型炉(100MWe)並びに米国で検討されているNERIプロジェクトの鉛-Bi冷却ENHS炉(50MWe)及びANLからの公募概念の鉛-Bi冷却炉(約100MWe)等の高速炉設計について分析し、実用化戦略調査研究での多目的小型炉の設計要求条件を検討した。(2)中小型モジュール炉(a)複数基の原子炉モジュールの総発電量が3200MWeの中小型モジュール炉のプラント建設費が、大型炉ツインプラントの設計目標である建設費20万円/kWe(30003200MWe)と匹敵競合するためには、単基モジュール炉の出力が800MWeでは初号モジュール26万円/kWe、400MWeでは28万円/kWe、200MWeでは29万円/kWe以下を夫々目標とする必要がある。(b)SPRISM(400MWe)と4S型(200MWe)の設計を分析した結果、複数のNSSS構成のモジュール化は、遮蔽、炉容器、熱交換器等の必須機器の増加による物量増加が大きく、物量的に大型炉と競合するには中小型炉の特徴を活かしたさらなる合理化が必要と考えられる。
今 哲郎
JNC TN8440 2000-004, 93 Pages, 2000/03
1995年より4期5年計画で「建工部イントラネットの構築」を進めてきた。本計画の全体構想と第2期までの開発の経緯および実績・成果に関しては、すでにPNC PN8440 97-032にて報告した。今回は97年度から99年度までの(第34期の)実績・成果について報告する。主な内容は次のようになる。開発の全体計画と9899年度の成果の概要を取りまとめた。コストパフォーマンスに優れた高速LAN機器を導入し、さらにWINSサービスの実施した。これにより部全域から部サーバーにアクセスする高速イントラネットシステムが構築できた。Exchange Server5.5を本格稼動させ、部内グループスケジュールの共有化およびパソコンによる会議室予約システムの運用化をはかった。ACCESS97による現地工事管理データベ-スシステムを自主開発し、運用した。9899年度はそれをさらに発展させ、SQL Server6.5/Active Server PagesによるダイナミックWeb対応版の現地工事管理データベースシステムを自主開発し運用した。98年には建工部ホームページを正式開設し、運用した。部内利用も定着化してきた。
大和田 仁*; 三原 守弘; 入矢 桂史郎*; 松井 淳*
JNC TN8400 99-057, 43 Pages, 2000/03
高レベル放射性廃棄物ならびにTRU廃棄物の地層処分にはセメント系材料の使用が考えられている。しかし、セメント系材料からの浸出液はpHが高く、カルシウム濃度も高いために、周辺の岩盤や緩衝材を変質させてしまう。そのため、放射性核種の溶解度や分配係数などが変化し、核種の移行に影響を及ぼすことが懸念されている。これらの影響を抑制する対策として、現在、浸出液のpHの低いセメント系材料の使用が考えられている。本研究では、まず上述の低アルカリ性セメントの必要性についてまとめ、さらにセメントの低アルカリ性化の考え方を整理するとともに、実用性に向けて必要となる課題を抽出した。さらに、本研究では、抽出した課題に基づいてセメントペーストの浸出試験、モルタルの流動性試験ならびに、モルタルとコンクリートの模擬構造物への打設試験を行った。セメントペーストを用いた浸出試験結果から、ポゾラン材料を添加したセメント(HFSC)の低アルカリ性化を確認した。また、モルタルの流動性試験の結果から、実用性評価に用いるセメントの配合を検討した。さらに、模擬構造物への打設試験によって、得られた低アルカリ性セメントの実用性を評価した。これらの検討の結果、シリカフォーム(SF)およびフライアッシュ(FA)を添加することでセメントからの浸出液のpHを下げられることが分かった。また、良好なワーカビリチーを得るためにはSFとFAとを同時に添加する必要があることが明らかになった。さらに、実用性の評価の結果、SFとFAとを同時に加えたセメントは、普通ポルトランドセメントと同等のワーカビリチーおよび強度を示した。この結果から、HFSCはポルトランドセメントと同等の実用性を備えていることが示された。
