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斎藤 滋; 明午 伸一郎; 牧村 俊助*; 平野 幸則*; 堤 和昌*; 前川 藤夫
JAEA-Technology 2023-025, 48 Pages, 2024/03
JAEA-Technology-2023-025.pdf:3.11MB
日本原子力研究開発機構(JAEA)は、原子力発電に伴い発生する高レベル放射性廃棄物の減容化・有害度低減のため、加速器を使った核変換の研究開発として加速器駆動システム(ADS; Accelerator-Driven Systems)の開発を進めている。ADSの設計に必要な材料照射データベースを作成し、鉛ビスマス共晶合金(LBE; Lead-Bismuth Eutectic)中での照射効果について研究するため、J-PARCに陽子照射施設の検討を進めている。この陽子照射施設では、LBEの核破砕ターゲットに250kWの陽子ビームを入射し、ADSの構造材候補材についてLBE流動下での照射試験を実施する他、半導体ソフトエラー試験、医療用RI製造、陽子ビーム利用などを行う計画である。これらのうち照射済み試料の照射後試験(PIE; Post Irradiation Examination)とRIの分離精製は、陽子照射施設に付属して建設されるPIE施設において実施される。本PIE施設では、J-PARCの他の施設において照射された機器や試料のPIEも実施される予定である。本報告書は、この照射後試験施設の概念構築に必要な照射後試験項目、試験フロー、設備、試験装置等の検討を行い、施設内の配置案をまとめたものである。
斎藤 滋; Wan, T.*; 大久保 成彰; 大林 寛生; 渡辺 奈央; 大平 直也*; 木下 秀孝; 八巻 賢一*; 北 智士*; 吉元 秀光*; et al.
JPS Conference Proceedings (Internet), 33, p.011041_1 - 011041_6, 2021/03
原子力機構(JAEA)では、鉛ビスマス共晶合金(LBE)を核破砕中性子発生のターゲット並びに炉心冷却材として使用する、核変換用の加速器駆動システム(ADS)の研究をしている。中性子は、1.5GeVの陽子ビーム入射による核破砕反応によって生成される。ADS開発に重要な材料照射データを取得するため、J-PARCにLBE中性子生成ターゲットを備えた照射施設の建設を提案している。LBEターゲット実用化のためには多くの技術的な課題があり、JAEAでは様々な研究開発を行っている。腐食研究に関しては、OLLOCHIの調整運転と機能試験が開始された。LBE使用する上で重要な技術である酸素濃度制御技術の開発も行っている。大型LBEループ実験では、IMMORTALを使用して、定常および過渡状態の試験を行った。機器の分野では、LBEループシステムの重要な技術として、超音波流量計とフリーズシールバルブの開発を進めている。照射施設の設計に重要なLBE中の不純物挙動の研究も開始した。本論文では、JAEAにおけるLBE関連研究の現状と研究計画について報告する。
玉田 正男
原子力年鑑2016, p.148 - 152, 2015/10
高崎量子応用研究所は、昭和38年(1963年)4月に設置された。現在、イオン, 電子線, Co-60
線などの量子ビーム照射施設を有し、中性子, 放射光など他の量子ビーム照射施設を含めて横断的な活用を進める量子ビーム利用プラットフォームの一端を担う研究所として、研究開発を進めている。最近の技術移転例は、セシウム除去用カートリッジ型フィルタや吟醸酒製造に適した清酒酵母である。また、最近の実用化例としては、放射線橋かけ樹脂の学校教材化がある。引き続き、アウトリーチ活動などを通じて放射線利用に対する理解促進を図って行く。
若井 栄一; 近藤 浩夫; 金村 卓治; 平川 康; 古川 智弘; 帆足 英二*; 深田 智*; 鈴木 晶大*; 八木 重郎*; 辻 義之*; et al.
Proceedings of Plasma Conference 2014 (PLASMA 2014) (CD-ROM), 2 Pages, 2014/11
IFMF/EVEDA(国際核融合材料照射施設の工学実証・工学設計活動)において、世界最大流量率(3000リットル/分)を持つリチウム試験ループを用い、幅100mmで厚さ25mmの自由表面を持つ高速(15m/s)リチウム流を、IFMIFの運転条件(250
C、約10
Pa)で安定なリチウム流の形成を示す実証試験に成功した。また、リチウム施設開発におけるリチウム純化、リチウム安全や遠隔操作技術を含む最近の工学実証においても、いくつかの優れた結果が得られるとともに、リチウム施設に関する工学設計を併せて評価した。これらの研究開発で得られた成果は、核融合炉材料の開発に重要なキーテクノロジーとなる核融合炉の照射環境を模擬する加速器駆動型中性子源の開発を大きく進展させるものである。
奥村 義和
Proceedings of 11th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.194 - 198, 2014/10
核融合エネルギーの実現に向けた幅広いアプローチ協定のもとで、国際核融合中性子照射施設(IFMIF)の工学設計工学実証活動(EVEDA)が2007年から実施されている。工学実証における最大の課題が大電流線形加速器である。特に、空間電荷が問題となる低エネルギー側の、入射器(100keV/140mA/CW)、高周波四重極加速器(RFQ: 5MeV/125mA/CW)、そして超伝導リニアックの初段(9MeV/125mA/CW)については、実機の建設判断を下す前に工学実証を行う必要がある。そこで、入射器と超伝導リニアックはフランス原子力庁サクレー研究所(CEA Saclay)が、RFQはイタリアのINFN研究所が、そして高周波電源やビームダンプ等はスペインのシーマット研究所が、建屋や全体制御系は日本が中心となって分担し、青森県六ヶ所村に新設された国際核融合エネルギー研究センターにおいて実証試験を行うことになっている。既に、入射器は予備試験を終えてフランスから六ヶ所村に到着し据付がほぼ完了した。現状と今後の予定について報告する。
金沢 孝夫
企業サポートぐんま, 10 Pages, 2004/05
高崎研究所の電子線照射施設について紹介する。電子線発生の仕組み,電子と物質との相互作用,電子加速器の利用分野について記述するとともに、高崎研究所の1号,2号電子加速器の概要・特性について説明する。
線照射施設春山 保幸
企業サポートぐんま, P. 13, 2004/04
線を用いて種々の研究をするための、コバルト60線照射施設の紹介。高崎研究所で使われているコバルト60について、半減期や透過力等の性質,照射施設の各種のインターロック等の安全対策、及び得られた成果の一部について紹介する。
数土 幸夫
放射線と産業, (100), p.10 - 11, 2003/12
昭和38年高崎研が、我が国の放射線利用研究の中央研究機構として設立されてからこの4月で40周年となった。この間の研究の変遷と国民生活の向上に果たしてきた役割を簡潔に述べた。特に「暮らしに役立つ放射線利用研究」として、材料,環境保全,計測技術、さらにはバイオ等常に、先端的研究を我が国のCOEとして推進した成果を述べるとともに、引き続き「環境と調和した新産業の創出」を進めていくことを述べた。
久米 民和
Radioisotopes, 51(11), p.522 - 532, 2002/11
日米における放射線利用の経済規模調査において得られた日米の食品照射に関する情報、2001年3月フランス・アビニョンで開催されたIMRP-12 (12th International Meeting on Radiation Processing)報告資料や各国の関係者から直接入手した情報などに基づき、最近の食品照射の動向を紹介する。特に、日米における経済規模比較及び今後の動向、アジア各国での活発な動きなど、最新の情報を紹介する。
湯谷 順明*; 中村 博雄; 杉本 昌義; 竹内 浩
Fusion Science and Technology, 41(3), p.850 - 853, 2002/05
本報告は、国際核融合材料照射施設(IFMIF)で照射したトリチウムを含む材料の照射後試験施設とIFMIFで発生するトリチウムの処理方法の設計に関するものである。IFMIFでは、重陽子ビームを液体リチウム(リチウムターゲット)に入射させ、D-Li反応により中性子を発生させる。トリチウムはこの反応で生成されるとともに、増殖材のトリチウムその場実験テストモジュールからも生成される。トリチウムその場実験テストモジュールの照射後試験とリチウムターゲットの保守を行うため、必要な機器,ホットセルの規模及び搬送方法の検討を行い、トリチウム実験室のレイアウトを定めた。トリチウム処理に関しては、液体状及び固体状のものは施設内に一時保管できるが、気体状のものは外部へ放出せねばならないので、トリチウムの漏洩量と処理方法を検討し、処理設備の能力を設定した。
竹内 浩; 杉本 昌義; 中村 博雄; 湯谷 順明*; 井田 瑞穂*; 實川 資朗; 近藤 達男; 松田 慎三郎; 松井 秀樹*; Shannon, T. E.*; et al.
Fusion Energy 2000 (CD-ROM), 5 Pages, 2001/00
本論文は、FPCCの要請に基づき作成したIFMIFの段階的建設計画を基本とする建設コストの削減と平準化に関するものである。全コストは、当初の目標を減じることなく、概念設計時の全コストから約40%減の487.8Mドルに合理化された。段階的建設は、核融合炉開発と整合させた3段階の開発整備計画とし、第一段階の建設コストは、概念設計時の全コストの62%減となり、303.6Mドルで実現できることを示した。なお、第一段階では、50mAの運転による照射試験によりITER増殖ブランケット材料の選定を行い、第二段階では125mAに増力して原型炉設計のための工学データの取得を行う。また、第三段階では加速器の2台に増設し250mAの運転により原型炉材料の寿命評価のための100-200dpaの工学データの取得を行い、当初の目的を達成する。
金正 倫計; 杉本 昌義; 関 正和; 小栗 英知; 奥村 義和
Review of Scientific Instruments, 71(2), p.963 - 965, 2000/02
被引用回数：1 パーセンタイル：20.05(Instruments & Instrumentation)国際核融合材料照射施設(IFMIF)用のイオン源の設計検討を行った。今回設計したイオン源の特徴は、(1)ビーム引き出し部の電子温度を下げるための磁気フィルタを設置、(2)カスプ磁場領域の最弱磁場強度部分にフィラメントを設置、(3)マイクロ波入力可能なフランジ形状等である。ビーム引き出し部に磁気フィルタを設置することにより、引き出し部の電子温度が下がり、重水重分子イオンの生成率が小さくなるので、重陽子ビーム強度を大きくすることができる。また、カスプ磁場領域の低磁場部分にフィラメントを設置することにより、フィラメントの局部的な加熱が減少し、フィラメントの長寿命化が期待できる。さらに、マイクロ波放電も可能な構造であるので、1つのイオン源で2種類の違ったプラズマ生成法で、ビームの引き出しが可能となる。今回、イオン源本体とビーム引き出し系の形状について設計検討を行ったので報告を行う。
構造材料研究開発推進専門部会
JAERI-Review 99-014, p.104 - 0, 1999/04
原子力委員会で定められた第三段階核融合研究開発基本計画及び核融合会議計画推進小委員会報告「核融合炉構造材料の開発について(中間報告)」に基づいて、日本原子力研究所東海研究所原子力材料研究委員会構造材料研究開発推進専門部会において核融合炉構造材料の開発戦略について検討してきた。ここでは、それらの検討をまとめて当専門部会の核融合原型炉構造材料開発の進め方に関する報告書とした。本報告書では、構造材料の中でも使用条件が厳しく開発の難度が最も高いブランケット用構造材料を取り上げ、材料開発の対象を主として低放射化フェライト鋼、SiC/SiC複合材料、バナジウム合金とし、各材料の核融合原型炉での使用条件と設計要件を明らかにした。それに基づいて、各材料の開発の現状と課題を概説した。さらにブランケット用構造材料開発では、照射特性の向上とその評価が特に重要であることから、照射施設、特に加速器型核融合近似中性子源及び照射施設としての核分裂炉の整備について記述した。これらの作業の中で、現在の開発の進捗状況から低放射化フェライト鋼を先進材料とし、SiC/SiC複合材料、バナジウム合金を次世代先進材料として、適宜チェック・アンド・レビューにより開発計画の見直しを行うこととした。なお、本報告書において、第1章から第5章までは検討の要約であり、第6章において上記三つの材料と照射施設に関する詳論が記述されている。
吉井 文男
放射線化学, (65), p.47 - 49, 1998/00
東南アジアのバングラデシュ、タイ、インドネシア、マレーシア、ベトナムを科学技術庁原子力交流制度及び二国間研究協力により訪問し、共同研究を行った。その時のコバルト60や電子加速器の照射施設の紹介とそれを使って行われている放射線加工の概要を述べた。
小西 哲之; 八巻 大樹; 勝田 博司; M
slang, A.*; R.Jameson*; Martone, M.*; Shannon, T. E.*
JAERI-Tech 97-056, 9 Pages, 1997/11
国際核融合材料照射施設(IFMIF)の概念設計では、主要サブシステム及び施設全体について、近い将来までに必要と思われる要求を満たすべく安全設計を行った。まずFMEA(故障モード影響解析)によって定性的に起こりうる危険を摘出し、特に重要なものについてさらに解析して対策を設計に反映した。放射線防護と廃棄物処理を重視し、設計検討を加えた。リチウムループとターゲットは放射性物質を生成し、漏洩時は火災によりそれらを放出する恐れがあるため、通常時の放射能インベントリを低減するとともに、多重防護を施す。IFMIFは既存技術により十分安全に設計できるが、特殊な技術対応が必要である。
井田 瑞穂*; 中村 秀夫; 伊東 章雄*; 加藤 義夫; 前川 洋
Eighth Int. Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal-Hydraulics (NURETH-8), 3, p.1276 - 1283, 1997/00
国際核融合材料照射施設(IFMIF)では、凹面壁に沿って真空中を高速で流れ自由表面を有するリチウム(Li)ジェットターゲット中で、14MeVの中性子を発生させる。ターゲットジェットは強力重陽子ビームを受けるが、ジェット内での気泡生成やジェットの自由表面での激しい蒸発を起こさないようにしなければならない。そこで、バックウォール形状やジェット平均流速に影響を受けるであろう温度分布と流れの状態を評価するために、2次元の熱流体解析を実施した。計算された温度分布により、バックウォール半径とジェット平均流速の種々の組み合わせに対し、気泡生成や激しい蒸発を避けるために十分な温度余裕が有ることを示した。境界層のジェット厚への影響も検討した。
田中 隆一; 四本 圭一; 渡辺 博正
Radioisotopes, 45(3), p.213 - 220, 1996/03
荷電粒子放射線を発生するための粒子加速器の台数は近年急速に増加し、約1千台の加速器が医療、工業及び研究用として利用されている。本稿では、主に設備や機器の面から、電子加速器及びイオン加速器施設で実施れている放射線安全対策について述べる。特に工業プロセス用の電子線照射施設及び高エネルギーのイオンビーム照射を目的とした多目的研究施設を代表例としてとりあげ、放射線防護の考え方及び設備・機器の現状を紹介する。
須永 博美; 八木 国光*
放射線と産業, 0(65), p.22 - 29, 1995/00
1994年9月12日~16日にトルコのイスタンブールで開催された「第9回放射線プロセス国際会議(IMRP-9)」における発表のうち、「線量測定法」、「照射施設」、「安全」の各セッションの内容をまとめた。「線量測定法」では、基準線量計やルーチン線量計などにクラス分けされた線量計の所要の特性についてのまとめや、アラニン線量計やカロリメータなど信頼性の高い線量計についての利用や研究の現状などが中心的な話題になっていた。「照射施設」については、特に10MeVクラスの電子加速器の利用が増大していること、「安全」では、IAEAなどの機関や線源供給会社の活動の様子が報告された。
杉本 昌義; 野田 健治
Proc. of the 1994 Int. Linac Conf., 2, p.842 - 844, 1995/00
原研では過去6年にわたりエネルギー選択型の高エネルギー中性子照射施設(ESNIT)の概念検討を進めてきた。これは液体リチウムターゲットにcwの重陽子ビームを50~100mA、10~40MeVで入射し、核融合炉材料開発に必要な強度とスペクトルの中性子源を得ようとするものである。基本仕様として120MHzのRFQと複数のタンクから成る120MHz DTLの組合わせを採用した。ターゲットへの熱負荷軽減のため最終ビームスポットを一様に拡大しエネルギー幅を一様に持たせるデバイスが必要であり、ビームエネルギーの変化に十分対応できるものでなければならない。長期間にわたり安定なビームを供給する技術、高放射線下で機器の保守・交換を確実に行う方法は加速器分野では未解決であり重要な技術課題である。
not registered
PNC TJ1500 94-002, 61 Pages, 1994/03
動燃各事業所及び原研各研究所の線照射設備を対象として、基準照射線量(率)場の相互比較(ブラインドテスト)を、前年度の受託で開発したガラス線量計システムを用いて調査し、本ブラインドテストの有効性について考慮すると共に、今後のブラインドテスト手法の標準化について検討を行った。今回の調査は、ブラインドテストに使用するガラス線量計システムの測定条件の設定及び線照射設備の照射条件の設定を行い、線量測定精度の向上を図ると共に、各事業所の線照射設備の現地調査を実施し、線量測定精度に及ぼす影響等について調査した。そして、各事業所にガラス線量計を配布して2回のブラインドテストを実施し、基準線量計で値付けされた照射線量率とガラス線量計の線量評価値との相互比較を行った。この結果、ガラス線量計システムの総合的な線量(率)点検精度は、
2%で実施できることが明らかとなった。そして、ブラインドテストの結果では、ほとんどの照射場が2%の線量(率)点検精度で評価でき、一部の照射場のずれが確認できた。従って、今後ガラス線量計システムを用いた線照射設備のブラインドテストの実施が可能となり、その有効性が確認された。
