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小野 綾子; 坂下 弘人*; 山下 晋; 鈴木 貴行*; 吉田 啓之
Proceedings of 12th Japan-Korea Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety (NTHAS12) (Internet), 7 Pages, 2022/10
本研究では、新しい機構論に基づいた限界熱流束予測手法を提案する。適切な安全評価を行うため、また、設計コストを削減するために、メカニズムに基づくCHFの予測方法の確立が、長い間望まれてきた。核沸騰の高熱流束域からCHFまでの加熱面付近の気液挙動に関するいくつかの実験結果から、われわれは、加圧水型軽水炉でのCHFを予測するにはマクロ液膜ドライアウトモデルが適用できると考えている。マクロ液膜ドライアウトモデルを用いてCHFを予測するには、燃料表面のマクロ液膜の厚さとその上面を覆う蒸気泡の通過期間を予測することが必要となる。本研究では、著者らが提案したマクロ液膜の厚さの予測手法と蒸気泡の通過期間の予測手法を組み合わせることで、強制対流沸騰におけるCHFを評価する。評価した結果と強制対流沸騰におけるCHFの実験データを比較することで、その妥当性を検証する。
小野 綾子; 坂下 弘人*; 吉田 啓之
Heat Transfer Engineering, 42(21), p.1775 - 1788, 2021/00
被引用回数：3 パーセンタイル：22.73(Thermodynamics)本論文では、飽和およびサブクールプール沸騰において、マクロ液膜蒸発モデルに基づいた限界熱流束予測のための、マクロ液膜形成モデルを提案する。モデルは、これまでの実験結果に基づいて構築された。モデルでは、発泡点はポアソン分布に基づき分布するとしている。提案したモデルとマクロ液膜蒸発モデルを組み合わせることで、サブクール度40Kまでのプール沸騰における限界熱流束を予測することができた。また、モデルのコンセプトは、詳細二相流解析コード「TPFIT」を用いて検証された。
小野 綾子; 鈴木 貴行*; 吉田 啓之
Proceedings of 12th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal-Hydraulics, Operation and Safety (NUTHOS-12) (USB Flash Drive), 9 Pages, 2018/10
軽水炉をはじめとする超高熱流束を扱う機器において限界熱流束の評価は重要であるが、そのメカニズムはいまだ解明されていない。限界熱流束の予測モデルの一つであるマクロ液膜蒸発モデルにおいて、モデル内で用いる液膜量を評価するマクロ液膜形成モデルが提案されており、そのモデルの中では液膜は合体泡の接合時に蒸気泡の中に取り込まれることが仮定されている。本研究では、このモデルの仮定を数値解析を用いた流体力学的な観点で検証する。
Awual, M. R.; 矢板 毅; 宮崎 有史; 松村 大樹; 塩飽 秀啓; 田口 富嗣
Scientific Reports (Internet), 6, p.19937_1 - 19937_10, 2016/01
被引用回数：183 パーセンタイル：97.51(Multidisciplinary Sciences)A novel macrocyclic ligand of 
-benzo-
-xylyl-22-crown-6-ether (OBPX22C6) was developed and successfully immobilized onto mesoporous silica for the preparation of hybrid adsorbent. The benzene ring 
electron is the part of crown ether of OBPX22C6 for easy orientation of the macrocyclic compound for making the electron donation with Cs complexation. The results clarified that the Cs removal process was rapid and reached saturation within a short time. Considering the effect of competitive ions, sodium did not markedly affect the Cs adsorption whereas potassium was slightly affected due to the similar ionic radii. Due to its high selectivity and reusability, significant volume reduction is expected as this promising hybrid adsorbent is used for Cs removal in Fukushima wastewater.
松林 政仁; 日引 俊*; 三島 嘉一郎*; 吉井 康司*; 岡本 孝司*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 533(3), p.481 - 490, 2004/11
被引用回数：5 パーセンタイル：30.85(Instruments & Instrumentation)もともと熱中性子ラジオグラフィ用に提案された
スケーリング法の高速中性子ラジオグラフィ定量化法としての有効性をモンテカルロ計算及び高速中性子源炉弥生で実施した実験により検証した。水と銅がそれぞれ、熱中性子ラジオグラフィとの比較及び密度の大きい試料として選ばれた。シミュレーションにより実効的な巨視的断面積は異なった特性を有していることが示唆されたが、核分裂スペクトル断面積を用いたスケーリングにより校正した実験結果は水,銅ともに測定結果とよく一致した。このことは、スケーリング法が高速中性子ラジオグラフィの定量測定法としてうまく適合することを示している。
by BIX-3, a single-crystal diffractometer for biomacromolecules栗原 和男; 田中 伊知朗*; 茶竹 俊行*; Adams, M. W. W.*; Jenney, F. E. Jr.*; Moiseeva, N.*; Bau, R.*; 新村 信雄
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 101(31), p.11215 - 11220, 2004/08
被引用回数：48 パーセンタイル：61.07(Multidisciplinary Sciences)原研原子炉JRR-3設置の生体高分子用中性子回折装置BIX-3を用いて、高い熱安定性を持つ由来ルブレドキシンの中性子結晶構造解析を行った。結晶化はH原子からのバックグラウンドを抑えるため重水中で行った。回折実験は常温で行い、1.5
分解能でデータ収率81.9%を得た。立体構造モデルの精密化では、306個のH原子と50個のD原子及び37個の水和水を同定した。その結果、モデルの信頼性を示す
因子及び
因子は最終的に各々18.6%, 21.7%となった。この中性子解析により、X線解析では明確でなかったアミノ酸側鎖のO-D結合の方位を明らかにできた。また、主鎖のN-H結合のH原子は多くがD原子に置換されている一方で、その中で5つのH原子は置換されずに保たれていることがわかった。これはその周囲の高い構造安定性を示す。さらに中性子散乱密度図では、このタンパク質の高い熱安定性に寄与していると考えられているND
末端のその周囲に広がる水素結合ネットワークを詳細に明らかにすることができた。
岸本 泰明
プラズマ・核融合学会誌, 79(5), p.460 - 463, 2003/05
「異なった時空間スケールが関与する多階層シミュレーション研究」の視点に基づいて、プラズマが本質的役割を果たす基礎学術分野,磁場核融合分野,レーザー核融合分野,宇宙・天体分野の多階層シミュレーション研究の現状と今後の展開に関して、大規模計算機を中心とした計算科学の視点を含めてレビューしたものである。
宗像 雅広; 木村 英雄
シミュレーション, 21(1), p.3 - 8, 2002/03
放射性廃棄物施設の安全評価においては、地層中での放射性核種の移行挙動の把握が求められている。放射性核種は処分施設等の人工バリア材,多孔質媒体あるいは亀裂媒体である地層中を地下水とともに移行するため、各解析段階での対象に応じたシミュレーションスケールに留意しなければならない。また、放射性核種の移行現象は、数十万から数百万年スケールに至る長期的現象であり、同時に、人工バリア材,天然バリア材である地層媒体の時間的特性変化も考慮しなくてはならない。このため、地層中での放射性核種の移行挙動のシミュレーションにおいては、時間的・空間的にマルチスケールのシミュレーションが重要であると考えられる。本稿では、放射性廃棄物の処分に関連した核種移行のシミュレーション例を紹介するとともに、放射性廃棄物施設の安全評価研究においてシミュレーション研究の役割,今後の課題についてまとめたものである。
田中 伊知朗; 栗原 和男; 茶竹 俊行; 新村 信雄
Journal of Applied Crystallography, 35(Part1), p.34 - 40, 2002/02
生体高分子の水素原子の位置を決定するために、生体高分子結晶構造解析用高性能中性子回折計(BIX-3)が日本原子力研究所(JAERI)JRR-3Mに建設された。これには、中性子イメージングプレートや筆者らが開発した弾性湾曲シリコンモノクロメータなどのいくつかの最新の革新的技術が採用されている。これらのおかげでこの回折計はコンパクトな垂直型配置が可能となった。タンパク質のミオグロビンやルブレドキシンからのデータ収集は約1ヶ月で、高精度に水素原子位置を同定できる1.5分解能のデータであった。ブラッグ反射強度を測定するために結晶ステップ走査法を採用することにより、シグナル・ノイズ比はラウエ法と比較して大変良好だった。これはBIX-3が現在、世界のタンパク質用の中性子結晶構造解析装置のなかで最良の装置の一つであることを示している。
白川 敏彦*; 金澤 康夫*; 畑中 耕一郎
JNC TN8400 2001-012, 69 Pages, 2001/04
JNC-TN8400-2001-012.pdf:6.87MB
地層処分研究の天然バリア中の核種移行に係わる不均質岩盤中における巨視的分散現象を解明するために、多孔質媒体水理トレーサー試験装置(以下、「MACROII」と記す)を用いて、多孔質媒体槽内にガラスビーズを用いて不均質場を人工的に作成し、種々の条件を設定したうえで、数多くのトレーサー試験を実施してきた。今回は室内試験における分散長のスケール依存性を調べることを目的として、媒体槽を水平状態に固定し、不均質場の任意の位置に設置した単一孔を使用して注水・揚水型トレーサー試験を実施した。試験は、不均質場内に設置した注水・揚水型トレーサー試験に使用する単一孔の位置及び注入流量・注入時間を変えることによって、2地点において各々9ケース、6ケースの全15ケースを実施した。本試験で測定された揚水時の破過曲線を解析解でフィッティングし、巨視的分散長を算定した結果、15ケースのうち12ケースについて不均質場を代表する分散長を得ることができた。算定した分散長、注入・揚水流量および不均質特性の関連について検討した結果、以下の事項が判明した。・算定された分散長と単一孔周辺に広がった濃度フロントの平均半径との関係は、濃度フロントの平均半径が大きくなるにしたがって分散長がほぼ単調増加する傾向が確認できた。・トレーサーを注入・揚水する単一孔を2地点選び試験を実施したが、単一孔周辺の透水性が小さくなっている場合には分散長は大きくなり、単一孔周辺の透水性が大きくなっている場合には分散長は小さくなる傾向が確認された。・フィッティングの精度が悪く分散長が算出できなかった3ケースについては、濃度フロントに分散が著しく小さい箇所が存在する可能性があることがわかった。
鈴木 敬一*
JNC TJ7420 2000-007, 28 Pages, 2000/03
JNC-TJ7420-2000-007.pdf:11.92MB
連続波レーダー実験機を用いて,反射係数を測定しインピーダンスを求める実験を実施した。測定対象は,空気,水,地面である。測定の結果,アンテナの接触する媒質により,インピーダンスの値が異なることがわかった。本実験結果で得られた知見を詳細に解析することにより,電磁ACROSS(Accurately Controlled Routine Operated Signal System)(またはACROSSレーダ)のハードウェアへの発展が期待される。
岡嶋 成晃
JAERI-Conf 99-007, p.124 - 127, 1999/07
NEA/NSC/WPEC/SG6での遅発中性子データ評価活動を、簡単にレビューした。このレビューを通して、JENDL-3.3への修正作業に関する遅発中性子評価作業を提案する。
山根 剛; 土橋 敬一郎*
JAERI-Data/Code 99-011, 46 Pages, 1999/03
JAERI-Data-Code-99-011.pdf:1.33MB
CVTRANコードは2次元Sn輸送コードTWODANT用にその標準入出力ファイルの一つXSLIBの形式で巨視的断面積を準備する。入力ファイルはSRACで作成しPDS形式で納められた断面積ファイルである。SRACコードシステムはすでにLANLで作成された2次元Sn輸送コードTWOTRANが収容されているが、オリジナル版にあった
サーチ、密度サーチ、厚みサーチやいろいろの出力編集機能が削除されている。TWODANTが発表されて以来、その短い計算時間、収束の早さ、豊富な出力編集機能は利用者にとって魅力的である。このCVTRANコードは巨視的断面積をカードイメードファイルXSLIBに用意することで、SRACの利用者はTWODANTを容易に利用できる。CVTRANコードはさらに、CVLIBと名づけた別のカードイメージファイルに、物質依存の核分裂スペクトル、群別の中性子速度、エネルギー群境界や物質名を書き込む。これらはTWODANTの入力に、cut-and-paste操作で、利用できる。
数土 幸夫; 神永 雅紀
Nucl. Eng. Des., 187, p.215 - 227, 1999/00
被引用回数：7 パーセンタイル：49.64(Nuclear Science & Technology)本研究では、流路内強制対流下の限界熱流束(CHF)についてCHFに影響を及ぼす基本的なパラメータを明らかにしながらCHFの発生メカニズムを調べるために定量的な解析を実施した。対象とした流動条件は、加熱流路出口で高サブクールとなるような高質量流束のものである。解析で採用した流動モデルは、蒸気ブランケットのマクロ液膜に対する相対速度がホルムヘルツの臨界波長に基づく界面の不安定状態に達した時にCHFが発生するというものである。本モデルの特徴は、CHFの判断基準を新たに加熱壁面上のマクロ液膜の過渡領域モデルに適用したことにある。このモデルに基づき、CHFに影響を及ぼす基本的パラメータである質量流束、入口サブクール度、流路形状、圧力等を考慮したCHFを与える解析的相関式を提案した。その結果、提案した相関式は既存の円管や矩形流路のCHF実験結果を的確に精度良く予測できることが明らかとなった。
神野 健二*; 中川 啓*; 細川 土佐男*; 畑中 耕一郎; 井尻 裕二*; 亘 真吾; Webb, E. K.*; 金澤 康夫*; 内田 雅大
PNC TY1606 97-001, 44 Pages, 1997/03
高レベル放射性廃棄物地層処分システムの核種移行評価上の重要パラメータとして分散係数がある。分散係数は平均的な流速からの変動成分により運ばれるフラックスが濃度勾配に比例すると仮定した場合の比例係数であるので、流速の関数として表される。また、媒体の幾何学的特徴に応じて、分散の効果が異なってくるので幾何学的特徴を代表とする特徴的な長さ(分散率)の関数でもある。分散率は地層の不均質な構造による影響を受けてスケール依存性を示す。したがって、分散係数が定義できる代表的な体積要素およびそのスケールに応じた適切な分散率を設定することは核種移行評価における重要な課題となっている。このため動燃では、多孔質媒体水理試験設備(MACRO)を製作し、試験を行い、不均質場での分散現象の解明に取り組んでいる。MACRO試験では、粒形の異なる数種類のガラスビーズを用いた不均質な透水係数場を人工的に作成し、通水試験とトレーサ試験を行うことができる。本研究では、MACRO試験で得られるデータを用いて、動燃保有の解析モデル/手法と九州大学保有のモデル/手法を相互比較することによってこれらのモデルの特性や適用性を検討した。動燃では、物質移動について粒子追跡法およびオイラリアンーラグランジアン法を用いた。九州大学では、特性曲線法を用いた。本共同研究により、動燃保有の粒子追跡法を適用した物質移動モデルはメッシュ分割、粒子数に解の精度が依存するため使用にあたっては注意が必要であることが分かった。特性曲線法を適用したモデルについては比較的精度良く物質移動現象を評価可能であることを確認した。また、不均質透水係数場において水理計算を行う場合、有限差分法と有限要素法では結果に差が生じる可能性があることが示された。
1995年)における協力の総括と今後-小沢 正基
PNC TN8440 96-003, 22 Pages, 1996/02
フランス原子力庁(CEA)との間で調印された『先進技術に関する協力協定(AdvancedTechnologyAgreement)』に基づき,高レベル廃液中の核種分離に関する技術協力を実施した。本協定の有効期間は1991年6月14日1996年6月13日であり,現在協定延長の準備に入っている。本報告は同期間におけるCEAとの『核種分離』分野における技術協力を総括し,第二フェーズにおける協力を展望するものである。『核種分離』は本協定のうちの燃料サイクルにおける廃棄物に関連する革新技術分野に属し,技術的範囲はマイナーアクチニドの分離・消滅にまつわる戦略的研究及び新しい抽出剤によるマイナーアクチニドの抽出プロセスで,技術情報の交換や研究員との相互派遣による共同研究を実施した。専門家会議における具体的な情報交換の項目と件数は次の通りであった。情報交換のテーマ全体研究計画,戦略的研究報告PNC11CEA10技術報告PNC25CEA28TRUEX法PNC8DIAMEX法CEA8CMPOPNC8DIAMIDECEA5Macrocycles(新抽出剤PNC2CEA3Np制御技術PNC2CEA2MA/Ln分離PNC2CEA5基礎化学((分子設計等)PNC2CEA3高温冶金PNC1CEA2協力の主目的であった二座配位型抽出剤の性質,新溶媒抽出フローシートの開発については,双方実廃液によるホット試験を実施しそのデータを元に高レベル廃液中のアクチニド分離法としての成立性が比較評価された。また新しい次世代型の抽出剤である大環状化合物に関する議論も行われた。数回の専門家会議を通して,PNC及びCEA双方より質の高い,未公開情報を含むUp-to-detaな情報が提供され,互いの研究開発に大いに資するものであった。交換した情報は質及び量ともほぼ互角であり,また予定された研究員の短期相互派遣による共同研究も実現していることから,当初の目的は充分達成されたものと評価される。
小迫 和明*; 前川 藤夫; 大山 幸夫; 宇野 喜智; 前川 洋
JAERI-Data/Code 94-020, 42 Pages, 1994/12
JAERI-Data-Code-94-020.pdf:1.18MB
1994年6月に公開された最新の日本の評価済み核データファイルであるJENDL-3.2に基づいた、モンテカルロ輸送計算コードMCNP用の連続エネルギー断面積ライブラリ、FSXLIB-J3R2を作成した。ライブラリの作成には、核データ処理システムNJOYとMCNPライブラリ編集・検証コードMACROSに必要な修正を行い、これを使用した。ライブラリ中のデータをJENDL-3.2と比較し、その信頼性を確認した。FSXLIB-J3R2ライブラリはJENDL-3.2に収納されている全340核種を含んでおり、今後原子力分野での幅広い利用が期待される。
小迫 和明*; 大山 幸夫; 前川 洋
Proc. of the Topical Meeting on New Horizons in Radiation Protection and Shielding, p.357 - 363, 1992/00
核融合中性子工学への応用を主目的として、JENDL-3に基づいたMCNP用連続エネルギー断面積ライブラリーを作成した。本ライブラリーを作成するために、JENDL-3に適合するように修正した核データ処理システムNJOYとライブラリー編集・確認コードとして新たに開発したMACROSコードを使用した。NJOYに施した修正点とFSXLIB-J3の作成条件について説明し、ライブラリーの信頼性を確認するために行ったJENDL-3との比較方法について説明し、その過程で得られた結果(プロット)を説明する。
小迫 和明*; 大山 幸夫; 前川 洋
JAERI-M 91-187, 120 Pages, 1991/11
核融合炉などでの利用を目的として、日本で新しく評価された汎用評価済核データファイルJENDL-3が公開された。核融合中性子工学への応用を目的として、JENDL-3に基づいたMCNP用連続エネルギー断面積ライブラリーFSXLIB-J3を作成した。本ライブラリーの作成には、核データ処理システムNJOYとMCNP用断面積ライブラリー編集・確認コードMACROSを用いた。本ライブラリーの信頼性は、内包する断面積データとJENDL-3との比較により確かめた。本報告では、MCNP用断面積ライブラリーの形式、FSXLIB-J3作成過程、MACROSコードの使用法、及びFSXLIB-J3の確認について説明し、確認結果の一部を図示する。
-HI mixed acid solution臼田 重和; 桜井 聡; 平田 勝; 梅澤 弘一
Sep. Sci. Technol., 25(11-12), p.1225 - 1237, 1990/00
被引用回数：1 パーセンタイル：27.36(Chemistry, Multidisciplinary)硝酸溶液中の強塩基性陰イオン交換樹脂に強固に吸着しているプルトニウムを溶離するため、硝酸-ヨウ化水素酸混合溶液を用いてプルトニウムの脱着挙動を調べた。プルトニウムの脱着は、混合酸溶液中の硝酸濃度が高くなる程増加した。しかし、ヨウ化水素酸は樹脂中で硝酸濃度とともに分解する傾向にあり、2.5Mを超えると溶離が困難であった。この混合酸溶出液中のプルトニウムの酸化状態は、3価及び4価の混合であった。硝酸溶液中の陰イオン交換樹脂に吸着しているプルトニウムを効果的に溶離するには、1MHNO-0.1MHI混合溶液が溶離液として適当であった。以上の結果をふまえ、ミクロ量及びマクロ量双方に対するプルトニウムの精製法を確立した。
