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Ekins-Daukes, N. J.*; Lee, H. S.*; 佐々木 拓生*; 山口 真史*; Khan, A.*; 高本 達也*; 安居院 高明*; 上村 邦夫*; 兼岩 実*; 今泉 充*; et al.
Proceedings of the 6th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Application (RASEDA-6), p.87 - 91, 2004/10
高効率太陽電池への応用が期待される格子不整合系InGaP太陽電池(In
Ga
P)へ1MeV電子線を照射し太陽電池特性の変化を調べた。その結果、3
10
/cm
程度の照射により、一時的に短絡電流が増加するという特異な振る舞いが観測された。この原因を調べるため分光感度特性を調べたところ、長波長側での光吸収が増加することが明らかとなった。さらに、キャリア濃度を調べた結果、キャリア減少率が1.3/cmであると見積もられた。このことより、310/cm程度の照射により太陽電池基板の多数キャリアが減少し、その結果、一時的な空乏層長の伸長が生じ、より深部(長波長の光により発生した)のキャリアが収集されて、短絡電流が一時的に増加しすると結論づけられた。
堀 利彦*; 千代 悦司; 山崎 正義*; 鈴木 浩幸*; 長谷川 和男
Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.212 - 214, 2004/08
972MHz RFテストスタンドで昨年実施した主な活動状況2件を報告する。これに加えて、クライストロン入出力特性の出力飛び現象を究明するために、診断用のモニタなどを整備し、クライストロンビーム電流波形及び、入力反射波RFスペクトラムを計測した。結果、出力飛びの主原因がクライストロン管球内を逆走する逆行電子であることを、ビーム電流減少率とクライストロン入力側で出力特性がモニタできたデータより実証した。
薄膜の電子線照射欠陥の評価藤田 尚樹*; Lee, H.-S.*; 岡田 浩*; 若原 昭浩*; 吉田 明*; 大島 武; 伊藤 久義
信学技報, 102(77), p.79 - 84, 2002/05
CuInSeの耐放射線性の知見を得るため、電子線による照射損傷効果を調べた。高周波スパッタ法を用いてGaAs基板上に作製した単結晶CuInSe薄膜へ、室温で2MeV及び3MeV電子線を照射した。Hall測定よりキャリア濃度を調べたところ、110
/cm以上の照射によりキャリア濃度が減少することが明らかになり、キャリア減少率を見積もったところ1cm
であった。またDLTS法により欠陥準位に関して調べたところ、照射後に未照射では観測されない深い準位が発生することがわかった。
/p InGaP solar cellDharmarasu, N.*; 山口 真史*; Khan, K.*; 高本 達也*; 大島 武; 伊藤 久義; 今泉 充*; 松田 純夫*
Physica B; Condensed Matter, 308-310, p.1181 - 1184, 2001/12
被引用回数：7 パーセンタイル：41.38(Physics, Condensed Matter)100keV陽子線照射(1E10, 5E12/cm)したInGaP半導体n+/p接合のキャリア濃度及び生成される欠陥準位を調べた。キャパシタンス測定の結果、キャリア濃度減少率として、1MeV電子線の0.93/cmより桁違いに大きい6.1E4/cmが見積もられた。またDLTS測定より欠陥準位を調べたところ、H1ピーク(Ev+0.90V対応)が観測された。このH1ピークが多数キャリア捕獲中心として働くことで、100keV陽子線照射では1MeV電子線照射に比べキャリア濃度減少率が大きいことが分かった。
西 宏; 衛藤 基邦; 橘 勝美; 小泉 興一; 中平 昌隆; 高橋 弘行*
Fusion Engineering and Design, 58-59, p.869 - 873, 2001/11
被引用回数：2 パーセンタイル：19.66(Nuclear Science & Technology)ITERの真空容器は2重壁構造を採用して2重壁内側からの溶接ができないため、不溶着部を有する構造となる。本研究では、ITERに採用予定の部分溶込み溶接継手について、継手や溶接金属の疲労試験より疲労特性を明らかにするとともに、有限要素法による継手部の弾塑性応力解析を行い、破壊力学的手法を用いた疲労寿命の予測を行った。得られた結論は以下の通りである。(1)不溶着部はき裂と同様な挙動を示し、溶接継手の疲労寿命の大部分はき裂伝播寿命であった。(2)継手の疲労き裂伝播速度はき裂発生時に加速する。これは不溶着部を切欠きと考えたときの切欠き効果と考えられる。(3)溶金のき裂伝播速度から破壊力学的手法を用いて継手の疲労寿命を予測できる。(4)不溶着部の長さが短くても不溶着部は継手の疲労強度を大きく低下させる。
西 宏; 衛藤 基邦; 橘 勝美; 中平 昌隆
Transactions of 16th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT-16) (CD-ROM), 8 Pages, 2001/08
ITERの真空容器は2重壁構造を採用し、不溶着部を有する構造となる。本研究では、ITERに採用予定の部分溶込みを有するT継手(外壁とリブ)と突き合わせ継手(外壁と外壁)について、継手や溶着金属の疲労試験を行い、疲労寿命や疲労き裂伝播速度を明らかにした。また有限要素解析を用いて両継手不溶着部の応力拡大係数範囲を計算し、継手と溶着金属の疲労き裂伝播速度を比較した。さらに破壊力学的手法を用いて継手の疲労寿命を計算し、不溶着部の長さが変化したときの疲労強度を予測した。その結果、以下のことがわかった。いずれの継手の不溶着部も先端が鋭くき裂と同様に挙動し、溶着金属部へ伝播する。したがって継手の疲労強度は不溶着部を持たない母材に比べ非常に低下する。また、継手と溶着金属の疲労き裂伝播速度は応力拡大係数範囲で整理でき両者は良く一致し、破壊力学的手法に基づい手計算した継手の疲労寿命は実験より得られた疲労寿命と良く一致する。さらに継手の不溶着部の長さが短く(1mm)なっても疲労強度は母材に比べ大きく低下する。
青柳 孝義*; 佐原 史浩*; 三原 守弘; 奥津 一夫*; 前田 宗宏*
JNC TN8400 2001-024, 103 Pages, 2001/06
JNC-TN8400-2001-024.pdf:8.84MB
TRU廃棄物は高レベル放射性廃棄物と比較して発生量が多いものの、そのほとんどが非発熱性の廃棄体であるため、高埋設密度での処分が可能である。そのため、地下深部の大空洞処分施設による集合埋設が経済的観点から合理的と考えられている。このようなTRU廃棄物の特徴を考慮して、TRU廃棄物を埋設する処分坑道の断面形状や人工バリア材の構成を設計した場合、岩盤の長期にわたるクリープ変形が人工バリア材に過度の負荷を与え、処分システムに影響を及ぼす可能性が考えられる。本研究では、非線形粘弾性モデルを用いて岩盤の長期クリープ変形量の解析を行い、クリープ量を算出するとともに、人工バリア材への影響検討を行った。ここで、岩盤物性値については、地層処分研究開発第2次取りまとめの物性値を用い、結晶質岩系岩盤と堆積岩系岩盤を検討対象とした。検討結果として、結晶質岩系岩盤では、経過時間100万年においても岩盤のクリープ変形は発生しない結果となった。一方、堆積岩系岩盤では、経過時間100万年において80
90mmのクリープ変形が生じる結果となった。また、その時の緩衝材に生じる厚さの減少量は、最大で45mm程度となることが示された。今回の検討結果からは、この程度の岩盤クリープ変形や緩衝材厚さの減少量であれば、緩衝材に考慮される余裕しろの範囲でカバーできるものであると考えられることから、岩盤の長期にわたるクリープ変形は処分システムに大きく影響を及ぼすものではないと判断できた。本報告書は、平成10年度に実施した鹿島建設株式会社への委託研究の成果に対して、使用した非線形粘弾性モデルについての解説等を加えるとともに、研究内容を再度とりまとめたものである。
井崎 賢二; 野田 喜美雄; 岩田 克弘; 樫村 義雄*
JNC TN8410 2001-005, 30 Pages, 2001/01
JNC-TN8410-2001-005.pdf:0.62MB
本報告書では、放射線管理業務の中でも重要な排気中放射性物質濃度の管理について、その技術を向上させるため、施設内における自然放射能の挙動解析を行うとともに、解析結果から「排気モニタバックグラウンド(自然放射能による計数)の低減化手法」及び「排気ダクトなどのリーク判定手法」について検討し、報告する。排気モニタのバックグラウンドの低減化については、排気サンプリング位置を変更すること等によって可能であり、施設の新設時及び排気モニタの更新時にその手法を適用することができる。また、排気ダクトなどのリーク判定については、排気ろ紙に捕集された自然放射能の核種分析等を行うことによって容易に行えるものであり、施設運転の安全確保及び放射線管理技術の向上にも役立つものである。
濱 克宏; 谷口 直樹; 本田 明
JNC TN7430 2000-002, 25 Pages, 2001/01
JNC-TN7430-2000-002.pdf:3.32MB
地下水中に金属材料が存在する場合の,地質環境への影響と金属材料の耐久性を評価する目的で,東濃鉱山坑内の花崗岩岩盤中において,非加熱条件での10年間の浸漬試験を実施した。平板状(30302tmm)の金属試験片(軟鋼および工業用純チタン)を有孔の容器に入れ地下水に浸漬させた。本報告書では,金属材料の耐久性を調査するために,所定の期間後に回収した試験片の外観観察,軟鋼試験片についてはその重量変化の測定,各種方法による腐食形態および腐食生成物の観察・分析の結果を示す。主な結果は以下のとおりである。(1)軟鋼試験片の重量減少量から,10年間の平均腐食速度は4.3610-3mm/yと求められた。(2)軟鋼試験片の腐食生成物は,緻密な皮膜状の物質の上に,多孔質な物質が堆積している形態であった。皮膜状の物質はマグネタイト等の2価の鉄を含む鉄酸化物,多孔質な物質はゲーサイトなどの3価の鉄を含む鉄酸化物でそれぞれ構成されることが分かった。(3)チタン試験片は試験開始時の研磨痕が保持されており,局部腐食等の発生は観察されなかった。
大野 修司; 松木 卓夫*
JNC TN9400 2000-106, 132 Pages, 2000/12
高速増殖炉プラントのナトリウム漏えい事故時の熱的影響を評価するための解析コードASSCOPSを使用して、7種類の既往ナトリウム燃焼試験の解析を実施した。雰囲気ガスやナトリウム受け皿の温度、壁温度、雰囲気ガス圧力、酸素濃度等の項目について解析結果と試験測定値を比較することにより、本解析コードを適切な解析パラメータとともに使用することで、ナトリウム燃焼とそれに伴う熱的影響の評価を妥当または保守的な形で実施できることを確認した。
濱 克宏; 三ツ井 誠一郎; 青木 里栄子*; 広瀬 郁朗
JNC TN7430 2000-001, 47 Pages, 2000/12
JNC-TN7430-2000-001.pdf:4.09MB
地下水中にガラス材料が存在する場合の,地質環境への影響とガラス材料の耐久性を評価する目的で,東濃鉱山坑内の花崗岩岩盤中において,非加熱条件での10年間の浸漬試験を実施した。試験は,立方体および円柱形(外周をステンレス鋼で被覆)に切り出した試料をそれぞれ有孔の容器に入れ地下水に浸漬する方法(単独系),粘土を充填した有孔の容器に試料を包埋して地下水に浸漬する方法(共存系),また無孔の容器に地下水と試料を入れ坑道に静置する方法(静的浸漬試験)の3通りの条件で実施した。本報告書では,ガラス材料の耐久性を調査するために,所定の期間で回収した試料の重量変化の測定,試験期間が10年間の試料の各種方法によるガラス表面変質層の観察・分析結果を示す。主な結果は以下のとおりである。(1)試験開始時,試験終了時において地下水水質に有意な変化は認められなかった。(2)試料の重量減少量は試験期間にほぼ比例した。これは試験期間を通じて地下水の溶存ケイ酸濃度に大きな変化がなかったことに起因すると考えた。(3)立方体と円柱形の試料の重量減少量に差が認められた。これはステンレスの影響ではなく,ガラスの亀裂からの浸出に起因すると考えた。(4)共存系の重量減少量は単独系の8割程度であった。これは粘土に包埋した条件では試料近傍の溶存ケイ酸濃度が高いため溶解速度が低下したことが要因であると考えた。
大久保 博生*
JNC TJ1440 99-004, 62 Pages, 1999/06
本年度は、前年度までJNC殿で製作されてきた地層処分FEP情報データベースシステムの改良・整備を行った。本年度の改良・整備では、機種に限定された市販のツールではなく、標準的なグラフィクス・ユーザーインターフェイスビルダ一を使用したことにより、機種によらず、サーバーとクライアント共通に利用可能なものとなり、動作環境の低減性を図ることが可能となった。これにより、今後の拡張性(標準ツール使用)や保守性(共通操作)が柔軟になった。また、新たに生物圏の情報を効率的に本システムに追加できるようにしたことにより生物圏シナリオを従来の地下水シナリオと同等の操作で扱えるようになった。今後の課題は、実運用に向けてのウィンドウや操作性の整備とインターネットによる公開(対話形式による一般からの意見収集と、一般人のFEPシナリオについての考え方の分析も含む)を前提に地層処分FEPシナリオ開発研究を一般ユーザーに分かりやすい形での配布を行うため、FEPシナリオやインフルエンスダイアグラムの在り方や説明などを織り込むこと、及びインフルエンスダイアグラムを更に見やすくわかりやすい形にすることである。
竹永 秀信; 福田 武司; 櫻井 真治; 細金 延幸; 児玉 幸三; 正木 圭
Review of Scientific Instruments, 69(9), p.3181 - 3185, 1998/09
被引用回数：3 パーセンタイル：35.52(Instruments & Instrumentation)JT-60Uダイバータ計測のために、ECA測定による電子温度計測も可能なミリ波干渉計を新設した。測定コードとしては、X点近傍を通るコード、内側ダイバータコード、外側ダイバータコードの3つを選択した。振動の影響を除去するために、217GHzと183GHzの独立した2つの送受信系を採用した。振動補正無しでは、2つの異なる測定コードでの同時測定やECAと干渉計の同時測定が可能な設計となっている。真空容器内の複雑な伝送路形状のために、伝送損失は65dBと大きいが、入力換算雑音強度を-90dBmと小さく抑えることにより、信号対ノズル比として20dB程度を得ることができている。JT-60U放電での測定から、装置の健全性を確認するとともに、Hモードへの遷移時におけるX点近傍の急激な密度の減少を初めて観測した。
森田 洋右; 大島 武; 梨山 勇; 山本 康成*; 川崎 治*; 松田 純夫*
Journal of Applied Physics, 81(9), p.6491 - 6493, 1997/05
被引用回数：22 パーセンタイル：71.67(Physics, Applied)これまで、結晶シリコン太陽電池はフルエンス量の増加と共に出力特性が徐々に劣化するといわれてきた。しかし、今回、高フルエンス領域までの陽子線又は電子線照射を行ったところ、特性が急激に劣化する特異な振舞いがみられた。特に、短絡電流(Isc)については、特性の急落の前に若干回復がみられることも明らかにした。DLTSやC-V特性で太陽電池の物性を調べたところ、照射欠陥が発生し、P形基板のキャリア濃度が減少していることが推察された。これより、この振舞いは、基板が真性半導体化し、空乏量が急激に伸びIscが若干回復するが、この後、ドリフト長が減少することで特性が急落するということで説明できることが分かった。
大島 武; 森田 洋右; 梨山 勇; 川崎 治*; 久松 正*; 松田 純夫*; 中尾 哲也*; 若生 義人*
JAERI-Conf 97-003, p.256 - 260, 1997/03
宇宙用シリコン太陽電池の高フルエンス領域での特異な劣化現象の起源を明らかにするために、太陽電池の照射劣化のシミュレーションを行った。本研究では従来の理論では考慮していなかった、キャリア濃度減少に関する効果、発生キャリアの照射欠陥等による移動度の低下を考慮することで、実験結果のシミュレーションに成功した。本研究によって高フルエンス領域での照射劣化の理論についても明らかになり、今後の太陽電池寿命予測への大きな知見を得たといえる。
井手 俊介; 永島 圭介; 内藤 磨
プラズマ・核融合学会誌, 73(1), p.112 - 121, 1997/01
JT-60Uにおける低域混成波(LHW)による電流駆動(LHCD)実験で、LHW印加により電子密度がプラズマ中心領域において減少することを見出した。この機構を明らかにするため、詳細なパラメータ・スキャンを行った。1)入射LHWのスペクトル・スキャン,2)入射LHWのパワー・スキャン,3)プラズマ電流/トロイダル磁場・スキャン,4)逆方向電流駆動・スキャン。これらのスキャンから、この電子密度の減少は、LHCDで期待される電流分布の変化によるものではなく、高速電子の量に依存することが明らかになった。
赤津 康夫; 渡辺 均; 森田 重光; 中野 政尚; 片桐 裕実; 森澤 正人; 吉田 美香
PNC TN8440 97-001, 39 Pages, 1996/11
平成6年5月にプルトニウム燃料第三開発室のプルトニウム工程内滞留量が約70kgに達していることが新聞紙上に大きく報じられた。プルトニウム燃料工場では国/IAEAと協議して、工程内滞留を技術的に可能な限り低減する計画を策定した。この低減化計画は、設備の清掃・分解・解体による工程内滞留量の低減、新型燃料製造設備の開発による工程内滞留量の抑制、改良型非破壊測定装置の開発による工程内滞留量の測定精度向上等を柱としており、これらの実施により平成8年10月末の実在庫検認(以下「PIV」)で、目標とした当初滞留量の約15%以下(約10kgPu)の達成が確認された。本書は、プルトニウム燃料第三開発室における工程内滞留問題の発生から、この問題への取り組み状況およびその成果、今後の課題等について平成8年11月15日に開催された「工程内滞留抑制技術開発報告会」において発表した概要をまとめたものである。報告は、以下の4つの項目から構成されており、問題発生の経緯、低減化計画の策定、低減化作業の実施およびその結果、滞留低減化および滞留量測定のための技術開発等について述べたものである。
伊藤 政幸
Radiation Physics and Chemistry, 47(4), p.607 - 610, 1996/00
被引用回数：13 パーセンタイル：72.4(Chemistry, Physical)本報では耐熱性のフッ素ゴムであるアフラスとバイトンの放射線劣化の温度依存性を検討した。各試料を90
Cから200Cの一定温度に保たれた空気恒温槽の中で、Co-60
線を2.5kGy/hの線量率で、最高1.25MGy照射し、照射後室温で物性を測定し、以下の結論を得た。1.両試料共に照射に伴い重量は減少し、その傾向は温度が高い程激しく、バイトンの方が実験した全温度領域にわたって重量が減少しやすい。2.照射に伴う体積固有抵抗の変化は少なく、その温度依存性も少ない。3.破断伸びは線量と共に減少するが、温度依存性は少ない。同じ線量で比較するとアフラスはバイトンの約2倍の保持率を持つことが明らかになった。
ZnUO
日夏 幸雄
Journal of Alloys and Compounds, 218, p.58 - 63, 1995/00
被引用回数：2 パーセンタイル：31.27(Chemistry, Physical)秩序化ペロブスカイト構造を持つウラン複合酸化物BaZnUOを合成し、磁化率を4.2Kから室温まで測定した。何ら磁気的協同現象は4.2Kまで見られず、これはウラン間の最近接距離が4.6
より長いためである。ウランの有効磁気モーメントは0.57
だった。結晶場パラメータと軌道減少因子と光吸収スペクトルを解析して求めた。有効磁気モーメントと「温度に依存しない磁化率」を求め、実験値と比較し、議論した。
富樫 昭夫; 根本 慎一; 坂井 敏幸*; 野村 和則; 木村 通*; 小沢 正基
PNC TN8410 92-267, 41 Pages, 1992/07
使用済燃料再処理における分配工程ではTBPに抽出されているPu(IV)とU(VI)のうち、Puのみを選択的に逆抽出し、U,TBP相中のUから分離することを基本としている。Puを選択的に逆抽出分離するため、一般には還元剤を用いてPU(IV)をPu(III)に還元し、抽出性の低いPuとしつつ分離する方法が採られている。本研究では還元剤として硝酸ヒドロキシルアミン(HAN)を用いHAN-HNO3-TBP系におけるTBP相中のPuに着目し「みかけの逆抽出速度」を求めた。以下に結果を示す。(1) HANが共存しないHNO3-TBP系でのPu(IV)逆抽出速度は水相中のHNO3濃度に依存し、濃度の低下に伴い上昇する。(2) この速度はHANの存在により、更に上昇する。(3) Pu(IV)の逆抽出速度はHAN濃度に逆比例する。これはHAN中に化合しているNO3-による影響と判断される。つまりNO3-がPuを抽出するため塩析剤として作用するためと思われる。(4) したがってHANを還元剤として用いる場合、NO3-イオン濃度を十分に考慮し最適条件を選定すべきである。
