Soft error rate analysis based on multiple sensitive volume model using PHITS

安部 晋一郎; 佐藤 達彦

Journal of Nuclear Science and Technology, 53(3), p.451 - 458, 2016/03

https://doi.org/10.1080/00223131.2015.1056561

地上における電子機器の信頼性を脅かす問題として、二次宇宙線中性子によるソフトエラーが知られている。既に開発済のマルチスケールモンテカルロシミュレーション手法PHYSERDは信頼性の高いソフトエラー解析コードで電荷収集過程を詳細に解析できるが、テクノロジーCAD(TCAD)シミュレーションに長時間を要する。そこで本研究では、収集電荷量の概算に多重有感領域(MSV: Multiple Sensitive Volume)モデルを採用し、PHITSとMVSモデルを用いた二次宇宙線中性子起因ソフトエラー発生率(SER: Soft Error Rate)計算を行った。この計算結果をPHYSERDおよび単純有感領域(SSV: Single Sensitive Volume)モデルによる結果と比較した。その結果、PHITSとMSVモデルを用いることで、PHYSERDによるSER計算値と同等の値を短時間で算出できることがわかった。また、PHITSとMSVモデルを用いて電荷収集効率の位置依存性を考慮することで、PHITSとSSVモデルよりもSERや電荷収集をより正確に再現できることを定量的に明らかにした。

放射線でつくる夢のPTFE; 高機能・高靱性化を実現

宇田川 昂*; 池田 重利*; 八木 敏明

放射線と産業, (103), p.54 - 58, 2004/09

http://ci.nii.ac.jp/naid/40006409284

典型的な放射線分解型の高分子材料として知られているポリテトラフルオロエチレン(PTFE,テフロンの名で知られているフッ素樹脂)について、原料粉末の段階で1kGyを照射し、その後、溶融圧縮成形して得られる成型品は未照射品に比べ、破断伸びが約1.6倍、引き裂き強度が2倍、耐折性は50倍向上することが明らかとなった。また、PTFE延伸多孔質体を低線量照射することにより、多孔質膜の孔経を任意にコントロールできる技術を見いだした。

Application of optical fibers for optical diagnostics in high temperature gas cooled reactor

四竈 樹男*; 角田 恒巳; 成井 実*; 石原 正博; 佐川 勉; 荒井 長利

ECN-R--98-005, p.125 - 143, 1998/00

HTTRを用いた先端的基礎研究の一環として、高温耐放射線光ファイバを用いた高温ガス炉炉心の直接観察の可能性を研究している。本論文はこれまでの研究の現状を概説した。試作開発している光ファイバは直径約1mm、コアのOH含有率が900ppmの溶解シリカ線材である。耐熱性については、炉外の空気中及びヘリウム中加熱試験により、温度800C、300時間までの範囲で、可視光から赤外線(350~1850nm)において透光性の劣化が無いことを確認した。また、高温自己発光(ルミニッセンス)の強度が高温ほど高いことから、光ファイバによる温度測定の可能性を見出した。JMTRでの放射線環境下短時間(1h)特性試験により、700nm以上の赤外線については放射線効果が認められないことを確かめた。更に、サファイアのルミニッセンス強度を分析し、可視光域の強度により炉出力(放射線強度)を、黒体放射強度により温度を測定するなど、光ファイバモニターの可能性も例示した。

動燃技報 No.104

not registered

PNC TN1340 97-004, 170 Pages, 1997/12

PNC-TN1340-97-004.pdf:26.83MB

特集「常陽」20周年によせて, 「常陽」20年の歩み, 「常陽」を用いた高速炉技術開発, 高速炉の運転及び保守技術の実績, 高速炉の運転管理及び保守技術の開発, 高速炉の放射線管理と技術開発, 照射試験実績と照射技術, 「常陽」の高度化と利用計画, 「常陽」20周年特集のむすびに, 技術概要:「陸地地下構造フロンティア研究」の現状, 技術報告:TRU廃棄物の処分施設に関する設計研究-岩盤の力学特性及び発熱性廃棄体の影響を考慮した処分空洞径の検討-, 解析的手法によるプラズマジェットトーチの最適化-デコミッショニング技術の開発-, 研究報告:低溶存酸素条件下における炭素鋼の腐食挙動の実験的検討, 高品位ウラン鉱石の密度推定方法, 吸着によるウランと不純物の分離回収法の開発, 概況(平成9年度第2四半期):高速増殖炉の開発, 新型転換炉の開発, ウラン資源・炭鉱と技術開発, ウラン濃縮技術の開発, 核燃料サイクルの開発, 使用済燃料の再処理, 放射性廃棄物の環境技術開発, 新技術開発(フロンティア研究), 核物質管理と核不拡散対応, 安全管理と安全研究, 国際協力:国際会議、海外派遣等, 活動:外部発表、特許・実用新案紹介

地下水化学に対する放射線影響に関する研究,2

勝村 庸介*

PNC TJ1602 96-002, 129 Pages, 1996/02

PNC-TJ1602-96-002.pdf:3.4MB

高レベル廃棄物の地層処分における健全性の確保のためには地下水の化学環境の把握が重要で、化学環境に及ぼす重要な因子として地下水の放射線誘起反応の検討が必要となる。塩素イオンは地下水の溶存イオンの重要な成分の一つと考えられるため、水溶液中の塩素オキソ酸の放射線反応の検討を行った。水の分解で生ずる化学種とこれらイオンとの素反応の速度定数をパルスラジオリシス、レーザーフォトリシス法で決定した。酸化・還元反応の結果生成する各種イオンの収量を分光測定やイオンクロマトグラフィー法を分析手法として用い、水溶液中の塩素イオン、塩素オキソ酸の放射線誘起反応を追跡した。計算による実験結果の再現性を検討することから、水溶液中の塩素イオン、塩素オキソ酸の放射線誘起酸化還元反応の現状と課題を整理した。

同位体分離用短波長レーザの基礎的研究

藤井 寛一*; 北谷 文人; 高橋 武士*

PNC TY8613 95-001, 48 Pages, 1995/03

PNC-TY8613-95-001.pdf:1.41MB

レーザを用いて、種々の元素の同位体分離を行うためには、同位体分離用にカスタマイズされたレーザを開発することが必要である。現在のレーザを用いた同位体分離に用いられるレーザは、CO2レーザおよび、YAGレーザまたはエキシマレーザ励起の色素レーザである。これらのレーザでは、光子当たりのエネルギーが低いために効率のよい同位体分離を行うことがしづらい。これは、レーザを用いた同位体分離においては、最終段階では、目的同位体に解離、イオン化、運動量変化などの物理化学的変化を生じさせることによって目的同位体を分離回収する技術であるために、これらような変化を容易に生じさせるためには、エネルギーの大きな光子の利用が必須となる。これから、高効率で高出力の短波長レーザの開発は、レーザを用いた同位体分離にとって非常に重要な項目となる。また、高効率に光子を用いるためには、発生したレーザ光の質が重要となる。ビームの質(スペクトル幅、横モード、広がり角など)が悪ければ、レーザ光は、効率よく利用することができない。このために、種々の同位体分離に必要な波長を高効率で発生できる可能性のある短波長レーザとして、金属蒸気を用いた短波長レーザの開発と発生したレーザビームの高品質化について茨城大学と動燃で共同に研究を行った結果について報告する。金属蒸気レーザとしては、高繰り返しの可視光を、単純な構造のレーザ管で発生できる金属ハロゲン化物を用いたレーザの高効率化について基礎的な研究を行った。また、レーザ光の高品位化については、回折の影響をのぞき伝播可能な、非回折光の発生について考察を行った。

地下水化学に対する放射線影響に関する研究

勝村 庸介*; 石榑 顕吉*

PNC TJ1602 95-003, 172 Pages, 1995/02

PNC-TJ1602-95-003.pdf:4.64MB

高レベル廃棄物の地層処分における健全性の確保のためには地下水の化学環境の把握が重要で、化学環境に及ぼす重要な因子として地下水の放射線誘起反応の検討が必要となる。本研究は地下水の化学環境への放射線影響の研究の第一歩として、水および、地下水に含まれる主要成分の放射線効果を、これまでの放射線化学分野で蓄積された知識を整理し、生ずる化学反応と、それらの反応速度定数などのデータベースを整備することを目的としている。さらに、これに基づき典型的な条件下でシミュレーションを行うとともに、今後、研究すべき反応や実験について検討した。特に、実験データの蓄積とシミュレーションとの比較が必要と結論された。

Neutron irradiation effects on optical fibers

角田 恒巳; 四竈 達男*; 鳴井 実*

Sci. Rep. Res. Inst. Tohoku Univ., Ser. A, 40(1), p.153 - 157, 1994/07

数種の光ファイバについて、14MeV中性子及び核分裂炉による炉内照射試験を行った。その結果、14MeV中性子による照射効果では、線に比べ永久的な損傷が大きいこと、ノックオンによる効果とイオン化による効果を分離して評価できることなどがわかった。核分裂中性子による照射効果では、波長700nm以下の領域に波長の逆数に比例する吸収帯の存在すること、600nm領域に吸収ピークを生ずることがわかった。また、400~1700nmの幅広い波長領域にチェレンコフ光と思われる連続発光と、1200nm領域に発光ピークを観測した。その一方、~10n/cm以上の炉内照射にも耐えることができ、炉心内光学計測への道を拓いた。

バイオドシメトリーに関する研究

原子力安全技術センター*

PNC TJ1545 91-002, 120 Pages, 1991/03

PNC-TJ1545-91-002.pdf:3.54MB

本報告書は、放射線被ばく事故時の被ばく線量を評価する場合、被ばく者の生体から得られるバイオサンプル(例えば血液リンパ球、毛髪、爪、尿など)により評価する方法も有効な手段となるため、これらバイオサンプルを使用した被ばく線量評価に関する国内外の現時点での研究動向を取りまとめたものである。内容としては、バイオドシメトリーの定義を明確にしつつ、各バイオサンプルごとに被ばく線量評価がどの程度可能かについて述べてある。また、バイオドシメトリーを用いた事故事例についても紹介した。

Radiation damage of organic extractant in partitioning of high-level liquid waste, 2; Calculation of radiation dose absorbed in organic solvent in extraction process

館盛 勝一; 中村 治人

Journal of Nuclear Science and Technology, 16(5), p.363 - 370, 1979/00

https://doi.org/10.3327/jnst.16.363

再処理高レベル廃液の群分離の際に、ミキサーセトラによる連続向流抽出を行った場合の有機溶媒による吸収線量を計算により推定した。線、線による線量は、廃液のもとの燃料の原子炉から取り出し後の冷却日数により、それぞれ、150日で10、1年で5.0、10年で0.42Wh・l、となった。全線量の70~90%は線吸収によるものである。求めた吸収線量を、再処理の際に溶媒が受ける線量と比較し検討を加えた。また、これらの線量が実際に、ストロンチウム、希土類元素および超プルトニウム元素の抽出に及ぼす影響を検討した結果、問題にならない量である事がわかった。