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廃炉環境国際共同研究センター; 東京大学*
JAEA-Review 2026-001, 140 Pages, 2026/06
JAEA-Review-2026-001.pdf:9.25MB
日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和元年度から英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という。)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所(1F)の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、さまざまな分野の知見や経験を従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、令和6年度に採択された研究課題のうち、「燃料デブリ取り出しに向けた遠隔ロボット-計測技術の統合のための研究教育人材育成」の令和6年度分の研究成果について取りまとめたものである。本研究は、1Fにおける燃料デブリ取り出しに関して、性状把握・キャラクタリゼーションを遠隔で実現するためのロボット技術やセンサ及び放射線計測技術の開発、そして、それらの技術をシステムとして統合できる人材の育成を目指す。また、関連する研究実績や講義等のリソースを再整理することでSEEM学の構築を目指すとともに、実際の教育現場へ展開する。令和6年度の実績としては、過酷環境での放射線計測・センサ技術において、高い放射線耐性が見込める中性子検出器の最適化や放射線の入射イベントを適切に生成できるシミュレータの構築、3次元体積モデル生成のためのローバーの設計・開発を行った。また、取り出し工法に調和した遠隔ロボット技術では、遠隔操作支援のためのシミュレーション及び実機環境の構築と放射線分布推定を実現するためのセンサ構成の検討を行うとともに、運搬機能を備えたモジュール分割型軌道構造体として吊下式多腕型軌道構造体の提案、デブリサンプリングのための軽量化アームの検討、多視点遠隔操縦システム及び軌道計画器に入力するインタフェースを検討した。計測-遠隔ロボット統合技術と実証では、実スケール環境構造モデリングのための画像処理手法の開発や画像データ伝送法の検討、統合DXプラットフォームの開発、センサ・ロボットのモジュール化の基礎検討を行った。そして、廃炉工程を俯瞰した性状把握、キャラクタリゼーションでは、燃料デブリ分布推定に向けた剛体・弾性体解析手法の開発に着手するとともに、気中工法における性状把握・廃棄物管理方針を検討し、ジオポリマーの充填材として適用性を検討した。また、SEEM学の構築では、未知の課題の抽出並びに課題解決方法や高等専門学校におけるSEEM学教育を検討した。
from alpha spectroscopy浅井 雅人; He
berger, F. P.*; Lopez-Martens, A.*
Nuclear Physics A, 944, p.308 - 332, 2015/12
被引用回数：69 パーセンタイル：95.87(Physics, Nuclear)
崩壊核分光による原子番号100から109までの原子核の核構造研究についてレビューした。崩壊核分光に関わる分離技術やデジタルエレクトロニクスの利用、線スペクトルにおけるサム効果などの実験技術や実験手法について詳しく記述した。実験結果や物理の議論については、ここ10年間に最も進展のあった、原子番号が偶数で中性子数151, 153, 155を持つ一連の原子核の核構造の系統性に特に焦点を絞って紹介した。
熊原 忠士
精密機械, 50(9), p.1356 - 1362, 1984/00
小型計算機の性能向上と低価格化にしたがって、各種センサの情報を計算機を使って収集し、処理する計算機利用計測システムが増加している。このような場合に、各種センサと計算機間を接続するインターフェース部の標準化が重要になってくる。ここでは、とくに柔軟性が要求される実験用計測システムに適した標準化インターフェースとして、GP-IB、CAMAC、FASTBUSについて、その概要と動向を述べた。
熊原 忠士
保健物理, 15(4), p.269 - 276, 1980/00
施設管理用の放射線モニタリングシステムについて、エレクトロニクス技術の立場から、計画中のものを含む現状の動向を述べた。この結果では、放射線モニタリングの分野においても計算機利用による省力化、自動化が進んでおり、さらに、経済性や信頼性向上などの点から、多数のマイクロプロセサを使用したデジタル放射線モニタの導入が行なわれている。また、多数の放射線管理施設をもつ事業所では、事業所単位の総合的な放射線モニタリング用ネットワークシステムが必要となり、この標準化が問題となってきている。 アナログ計器主体の局部的な施設管理用放射線モニタリングから、多数の計算機による総合的なネットワークシステムへの移行の動向は、広い意味での施設放射線管理のマンマシンインターフェースの見直しが必要となってきている。
熊原 忠士; 清水 和明; 川俣 陽一
インターフェース, 6(8), p.145 - 159, 1980/00
各種のGPIB(Generarl Purpose Interface Bus)を備えた汎用計算器や周辺装置の急増と共に、CAMACの分野でもこれらのGPIB機器の導入が必要になってきている。この場合に現状では、GPIB機器のデータ形式や制御手順は各社各様であり、これらの機器を接続して使用するには制御プログラムが任意に作成、変更できる必要がある。 ここでは、GPIB用CAMACインターフェースとしてZ80-CPUと周辺LSIを使用して、トーカ/リスナ機能だけでなく、コントローラ機能を備え、タイピュータによって制御プログラムの作成、変更が可能なものを製作したので、この概念や具体的内容について述べたものである。
熊原 忠士; 八木 秀之; 小沢 皓雄; 竹田 忠義; 大内 勲; 清水 和明
IEEE Transactions on Nuclear Science, NS-26(1), p.746 - 749, 1979/00
専用CAMACメモリを使って構成するマルチ・チャンネル・アナライザが開発され、この特徴は、計算機採用によるマルチ・チャンネル・アナライザの柔軟性と、ハードワイアによるマルチ・チャンネル・アナライザの高性能特性を合わせもつものとなっている。このCAMAC型アナライザのデータのアキュムレーションは、MCAタイマ、メモリ・コントローラ、4KWメモリ、CRTドライバなどの専用CAMACモジュールで行われ、このデータは収集後。CAMACデータウェイを介して、任意に選択される各種のリードアウト装置に転送されるようになっている。ここではこれらのCAMACモジュールの構成と機能およびこれらのモジュールを使って構成したマルチ・チャンネル・アナライザの構成と動作について述べている。
熊原 忠士
電子通信学会誌, 61(12), p.1316 - 1325, 1978/00
CAMACは、基本となる構造部分の規格から、システムの構成規模に応じて、標準化範囲の拡大が行われ、パラレル・ハイウェイ規格やシリアル・ハイウェイ規格が追加され、さらには分散型システムや使用言語に標準化が進められるようになっている。ここではこのようなCAMACシステムの動向を解説した。CAMACの概要としてCAMACの基本構造、CAMACのマルチ・クレート・システム、CAMACのマルチ・コントローラ規格について触れ、CAMAC応用システムの現状としてシリアル・ハイウェイ・システム、マイクロ・プロセッサの応用について述べ、CAMACの今後の方向として高速バスの概要について述べている。このように現状でのCAMACのトロピカルな話題についてまとめた。
金原 節朗
原子力工業, 23(2), p.35 - 41, 1977/02
波高分析器用ADCの高速化問題を一般的に述べ、ウィルキンソン型は100~200MHzのクロック周波数を境に、高速化に対し1つの限界が生じており、その原因が内部回路の干渉作用によることを説明している。 その対策として、スムージング対策を検討し、新しい計数方式の内代表的なものを2つ紹介している。そして、特に実用性の高い方式について特性測定を行って改善効果を実証し、顕著な効果があることを述べ、その一般的評価も行っている。
金原 節朗
Nuclear Instruments and Methods, 143(2), p.267 - 271, 1977/02
ウィルキンソン型ADCの微分直線性は、遇奇不平衡に代表される、偶数周期の不平衡が大きく、それは、チャネル・スケーラの動作による干渉作用によって生じていることを説明している。 その改善方法として、干渉作用を分散させる新しい方式を開発し、その改善効果を確認すると共に、それらの特性測定を分りしめしている。その結果、微分非直線性は、300MHZクロック・レートにおいて、統計偏差を含めて、
0.19%を得ている。この結果300MHZ ADCは勿論のこと、それ以上の高速ADCも容易に作ることができるようになり、その場合の、微分非直線性は、0.2%以下を保証できるようになったことを報告している。
金原 節朗
日本原子力学会誌, 19(1), p.55 - 64, 1977/01
被引用回数：0ウィルキンソン型ADCの高速化と微分直線性の改善について、改善方式の開発とその実験結果について述べている。 ウィルキンソン型ADCの微分直線性がチャネル・スケーラの干渉作用によって生じていることを説明し、その改善方法として、干渉作用を平均化させる計数方式を4つ開発し、それぞれの改善効果を確認している。その内、特に実用性の高い方式について実験回路を作り特性測定を行い、300MHzクロック速度で、微分直線性は0.043%を得ている。 この結果、クロック速度を素子限界である400~500MHzに高速化することが可能になり、そのときの微分直線性として0.1%以下が保証できるようになったことを述べている。
熊原 忠士; 猪俣 新次; 小沢 皓雄; 大内 勲; 佐藤 孝雄
JAERI-M 6003, 68 Pages, 1975/03
CAMACは電子計算機を用いるデータ処理装置のインタフェイス・ユニットに関する国際規格である。この規格は、種々のメーカで製作されたインタフェイス・ユニット間の互換性を保つために、必要となる機械的構造や信号の標準を規定したものである。ここではCAMACユニットの使用や設計にあたって、このCAMAC規格を理解しやすい形で整理しておく必要が生じ、本書をまとめたものである。この原文はEURATOM REPORTのEUR-4100e(1972)「CAMAC-A Modular Instrumentation Sysytem For Data Handling-Revised Description and Specification」である。
熊原 忠士
原子力工業, 20(10), p.30 - 35, 1974/10
CAMACは、小型計算機をシステム・コントローラとして使用する装置で、小型計算機と放射線検出器やサンプル・チェンジャなどの入出力機器の間に必要になるインターフェイス・ユニットの標準化を目的とした国際規格である。現状では一般的な放射線計測分野における応用例は多くないが、この分野でも測定の自動化やデータ処理などの点から計算機利用の要求が高まってきているので、今後はこの分野でもCAMAC応用システムが発展するものと考えられる。CAMAC規格に対する解説はすでに数多くなされているので、ここではCAMACの応用システムの形態と具体的な応用の例について述べ、最後に今後解決してゆかなければならない現状の問題点のいくつかについて触れている。この問題点は(1)経済性、(2)モジュールの種類、(3)プログラム作成、(4)中心となって推進する機関、に関するものである。
金原 節朗; 田和 文雄
JAERI-M 5835, 102 Pages, 1974/09
高速タイム・アナライザの概要および製作上の諸問題について述べている。このタイム・アナライザは、リニャックにおけるTOF測定用に使用され、高速であると共に、種々な機能を持たせて製作している。主要素子は、74S型TTLロジックを用い、6幅のNIMモジュールに納めている。主な機能および性能は、最大チャネル65535、最少チャネル幅25nsec、ストップ・パルスのダブル・パルス分解時間25nsec(カウンタ・チャネル間は2nsec)、ストップ・カウンタ・チャネル数8、バッハ・レジスタ4、そして、バリヤブル・ウィドス・ステップ機能等を持っている。このタイム・アナライザの出力は、USC-3型計算機(東芝製)に接続される。
