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報告書

原子力緊急時における公衆の被ばく線量評価に関する調査と検討

橋本 周; 木名瀬 栄; 宗像 雅広; 村山 卓; 高橋 聖; 高田 千恵; 岡本 明子; 早川 剛; 助川 正人; 久米 伸英*; et al.

JAEA-Review 2020-071, 53 Pages, 2021/03

JAEA-Review-2020-071.pdf:2.72MB

原子力機構は、災害対策基本法及び武力攻撃事態対処法に基づく指定公共機関として、原子力災害や放射線緊急事態が発生した場合には、災害対応に当たる国や地方公共団体の要請に応じて人的・技術的支援を行う。防災基本計画及び原子力災害対策マニュアルでは、原子力機構は原子力緊急時において公衆の被ばく線量の推計・把握を支援することが要求されている。しかし、その支援について、基本方策,調査対象,調査方法,実施体制等について具体的かつ詳細には検討されていない。本報告では、公衆の緊急時被ばく線量の推計・把握に関する技術的支援について、原子力緊急時支援・研修センター内に設置された「緊急時の線量評価検討WG」において調査・考察した結果を報告することにより、国や地方公共団体、及び原子力機構内における今後の具体的かつ詳細な検討及び活動に貢献することを目的とする。

報告書

被災地探査や原子力発電所建屋内情報収集のための半自律ロボットを用いたセマンティックサーベイマップ生成システムの開発(委託研究); 令和元年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

廃炉環境国際共同研究センター; 東京工芸大学*

JAEA-Review 2020-062, 47 Pages, 2021/01

JAEA-Review-2020-062.pdf:3.43MB

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福島第一原子力発電所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、様々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、研究課題のうち、平成30年度に採択された「被災地探査や原子力発電所建屋内情報収集のための半自律ロボットを用いたセマンティックサーベイマップ生成システムの開発」の令和元年度の研究成果について取りまとめたものである。本研究の目的は、災害時においてヒトの立ち入りが困難となった原子力発電所建屋内などの状況調査を対象に、簡単・安全・迅速に複数種類の情報(空間線量,温度,障害物等)を含んだセマンティックサーベイマップを生成する半自律ロボットシステムの研究・開発(カメラシステム,セマンティックSLAM,移動経路学習及び安全な経路提示システム)である。

報告書

被災地探査や原子力発電所建屋内情報収集のための半自律ロボットを用いたセマンティックサーベイマップ生成システムの開発(委託研究); 平成30年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

廃炉国際共同研究センター; 東京工芸大学*

JAEA-Review 2019-022, 35 Pages, 2020/01

JAEA-Review-2019-022.pdf:2.71MB

日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉国際共同研究センター(CLADS)では、平成30年度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福島第一原子力発電所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、様々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、研究課題のうち、平成30年度「被災地探査や原子力発電所建屋内情報収集のための半自律ロボットを用いたセマンティックサーベイマップ生成システムの開発」について取りまとめたものである。本研究の目的は、災害時においてヒトの立ち入りが困難となった原子力発電所建屋内の状況調査を対象に、簡単・安全・迅速に複数種類の情報(空間線量, 温度, 障害物等)を含んだセマンティックサーベイマップを生成する半自律移動ロボットシステムの研究・開発(カメラシステム, セマンティックSLAM, 移動経路学習及び安全な経路提示システム)である。

論文

Designing test methods for running capabilities of ground robots for nuclear disaster response

川端 邦明; 山田 大地; 白崎 令人; 石山 博紀

Proceedings of IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM 2019) (USB Flash Drive), p.559 - 564, 2019/07

This paper describes the development of some test methods for the robots utilized for nuclear disaster response and decommissioning tasks. From the experiences in the disaster response at Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (FDNPS), we have learned the importances of the development of the robots and the improvement of the operation capability. In this paper, we describe the test methods for running performances of the robots that are fundamental functions for the tasks in the nuclear disaster response. As the typical examples, we describe the tests for the performance of running through the narrow passage, climbing up and down the stairs and running with dragging the cable.

論文

Preparedness and response for nuclear or radiological emergency as a designated public corporation

奥野 浩; 岡本 明子; 海老根 典也; 早川 剛; 田中 忠夫

Proceedings of 27th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-27) (Internet), 15 Pages, 2019/05

原子力事故時や放射線の緊急事態の際には、災害対策基本法に基づく指定公共機関である日本原子力研究開発機構(JAEA)は、国及び地方公共団体を支援する役割を負っている。本論文では、(1)原子力施設の原子力事故時又は放射線緊急事態への準備及び対応のための指定公共機関としてのJAEAの役割を明らかにし、(2)2011年に発生した東京電力福島第一原子力発電所の制御不能に起因する敷地外の放射線緊急事態におけるJAEAの防災業務計画に基づく緊急時対応活動の概要、さらに(3)国の防災基本計画及び都道府県の地域防災計画を踏まえ、国及び地方公共団体が実施する訓練への参加を中心に平常時の活動を報告する。

論文

Sorption parameter setting approaches for radioactive waste disposal considering perturbation effects; Sorption reduction factors for organics

舘 幸男; Ochs, M.*

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 5, p.229 - 232, 2018/11

福島第一原子力発電所におけるクリーンアップ及び廃止措置活動によって様々な種類の放射性廃棄物が発生している。これらの廃棄物の処分においては、廃棄物に含まれる共存物質(有機物,ホウ素,塩分等)による擾乱影響が考慮される必要がある。そのような共存物質は処分システムの安全評価のための放射性核種の収着パラメータに影響を及ぼす可能性がある。本研究は、これらの擾乱影響を考慮した収着パラメータの定量評価手法の開発と、セメント系材料に対する有機物(イソサッカリン酸)共存下での収着低減ファクターを例示的に評価することを目的とした。イソサッカリン酸の影響によるセメントへのAmの収着低減ファクターを導出するための3つの手法が比較された。これらのオプションは、共存物質による擾乱影響に関して利用可能なデータ量に応じて、段階的に適用されるべきである。

論文

$$gamma$$線照射により牛レバーに誘導される8-hydroxyguanineを指標とする検知法の検討

菊地 正博; 小林 泰彦

食品照射, 50(1), p.3 - 8, 2015/10

照射した牛生レバーからDNAを分離し、DNA中の酸化的塩基損傷である8-oxoGを抗8-OHdG抗体を用いてELISA法で検出した。その結果、冷蔵状態で照射した牛レバーの100ng DNAに対するELISAの発光シグナル強度は吸収線量の増加とともに増加した。一方、冷凍状態で照射された牛レバーを試料とした時、分離精製されたDNAに対するELISA法では線量増加による8-oxoGの増加は見られなかった。このことは凍結状態では照射によるDNA損傷の誘発が抑えられることを意味する。冷蔵状態で照射された牛レバーについてELISA反応のシグナル強度を非照射と比較することにより照射の有無を判別できる可能性がある。

報告書

JT-60中性粒子入射加熱装置の解体

秋野 昇; 遠藤 安栄; 花田 磨砂也; 河合 視己人*; 椛澤 稔; 菊池 勝美*; 小島 有志; 小又 将夫; 藻垣 和彦; 根本 修司; et al.

JAEA-Technology 2014-042, 73 Pages, 2015/02

JAEA-Technology-2014-042.pdf:15.1MB

日欧の国際共同プロジェクトであるJT-60SA計画に従い、JT-60実験棟本体室・組立室及び周辺区域に設置されている中性粒子入射加熱装置(NBI加熱装置)の解体・撤去、及びその後の保管管理のための収納を、2009年11月に開始し計画通りに2012年1月に終了した。本報告は、NBI加熱装置の解体・収納について報告する。

論文

JT-60SAに向けたJT-60トカマクの解体; 放射化大型構造体の解体

岡野 文範; 池田 佳隆; 逆井 章; 花田 磨砂也; JT-60チーム

プラズマ・核融合学会誌, 90(10), p.630 - 639, 2014/10

臨界プラズマ試験装置(JT-60)の本体解体に平成21年度から着手し、平成24年度(平成24年10月)に完遂した。JT-60は、日欧共同で進めるサテライト・トカマク計画として、長パルス化と高圧力プラズマを目指した超伝導核融合実験装置JT-60SAに改修するため、JT-60トカマク本体及び周辺設備を解体・撤去する必要があった。JT-60解体は、核融合実験装置として放射線障害防止法に基づいて実施した最初のケースである。具体的な解体作業では、トロイダル磁場コイル(TFコイル)の補強溶接部の切断と真空容器の2分割が、工程的、技術的に大きな課題であったが、それぞれの解決策を見出して作業を進め、平成24年10月に3年にわたる解体を無事故・無災害で完遂することができた。本報告では、JT-60トカマク解体の概要を紹介する。

論文

Novel mechanism of antibiotic resistance originating in vancomycin-intermediate ${it Staphylococcus Aureus}$

Cui, L.*; 岩本 昭; Lian, J.-Q.*; Neoh, H.*; 丸山 敏毅; 堀川 弥太郎*; 平松 啓一*

Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 50(2), p.428 - 438, 2006/02

 被引用回数:159 パーセンタイル:97.89(Microbiology)

世界中の病院で猛威をふるうMRSA(メチシリン耐性黄色ブドウ球菌)に対して、唯一強力な効果を発揮する抗生物質であるバンコマイシンは抗生物質のエースとして知られていたが、1996年に順天堂大学の平松により、このバンコマイシンに耐性を示すMRSAが臨床的に分離され、以来世界各地で追認が続いた。現在はVISAと呼ばれるこの菌の耐性のメカニズム解明のため、反応拡散方程式を拡張した定式化を行い、平松研究室の実験データを用いた計算を行った結果、この菌の特異な耐性機構を以下のように明らかにした。(1)バンコマイシンが細胞壁を拡散する際に、「目詰まり効果」というメカニズムにより、後から来るバンコマイシンの拡散が妨げられる。(2)「目詰まり効果」と、さらに細胞壁の厚さを通常の感受性菌の1.6倍程度にする戦略の相乗効果として、細胞壁の透過に要する時間を本来数分であったものを20$$sim$$30分にまでに長引かせる。(3)この長引かされた時間を利用して、バンコマイシンが細胞壁透過後に増殖機能を破壊する以前に細胞分裂を行い、増殖継続を可能にする。以上に述べた細菌の耐性メカニズムは今まで全く知られていなかったもので、細菌の耐性メカニズムの知見を広げ、また院内感染の予防などの実用面からの研究にも役立つと考えられる。

論文

IAEA及び国内機関におけるクリアランスの最近の検討状況

大越 実

デコミッショニング技報, (31), p.32 - 44, 2005/03

国際原子力機関(IAEA)は、2004年に、規制除外,規制免除及びクリアランスの概念の適用に関する安全指針(RS-G-1.7)を出版した。IAEAは、本安全指針において、クリアランスに適用可能な放射能濃度値を提案した。原子力安全委員会は、本安全指針の出版を受けて、これまでにとりまとめたクリアランスレベルについて、RS-G-1.7等に示された新たな技術的知見等を取り入れて再評価を実施した。また、行政庁においては、原子力安全委員会のクリアランスにかかわる検討結果をもとに、制度化に向けた検討を進めている。さらに、日本原子力学会は、原子力事業者が実施すべきクリアランスレベルの検認に関する技術的な事項を検討し、規格としてとりまとめつつある。本稿においては、これら諸機関の検討状況の概要を述べるとともに、クリアランスの定着に向けた検討課題とその解決に向けた基本的な考え方について述べる。

論文

Planning outline of CHF experiment for small diameter tube in reactor multiple irradiation environment performed in JMTR

柴本 泰照; 与能本 泰介; 中村 秀夫; 錦沢 友俊

Proceedings of 4th Japan-Korea Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety (NTHAS-4), p.210 - 214, 2004/11

沸騰伝熱に対する放射線誘起表面活性(RISA)の効果を検証するため、原研JMTRを用いた炉内複合照射環境下での限界熱流束(CHF)試験を計画している。試験部には直径2-mmの小口径管を採用し、伝熱面積を減ずることによって比較的低出力でCHF相当の熱流束を達成した。本試験範囲は高クオリティ下の液膜ドライアウト型CHFに分類される。計画中の炉内実験の実現可能性を確認するために、モックアップ装置を製作して炉外予備実験を行った。幾つかの技術的課題に遭遇したが、設計を改良することでそれらを解決し、安定定常二相流条件下でのCHFデータを得ることができた。得られたデータは炉内実験のデータとの比較に使用される。

論文

Advanced control scenario of high-performance steady-state operation for JT-60 superconducting tokamak

玉井 広史; 栗田 源一; 松川 誠; 浦田 一宏*; 櫻井 真治; 土屋 勝彦; 森岡 篤彦; 三浦 友史; 木津 要; 鎌田 裕; et al.

Plasma Science and Technology, 6(3), p.2281 - 2285, 2004/06

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.02(Physics, Fluids & Plasmas)

JT-60SCの高性能定常運転シナリオをTOPICSを用いて検討・評価し、$$beta$$$$_N$$$$sim$$5で自発電流割合$$sim$$86%の定常状態をI$$_p$$=1.5MA, B$$_t$$=2T, NBパワー11MWで維持できることを示した。またERATO-Jを用いた解析を行い、導体壁半径とプラズマ小半径との平均比約1.2では、トロイダルモード数1、または2の外部キンクモードに対する壁安定効果により、$$beta$$$$_N$$$$leq$$5.5まで達成可能であることを示した。さらに 、プラズマを壁に近付けることによって発生する抵抗性壁モードは、容器内コイルを用いた能動制御により抑制されると予測している。一方、$$beta$$$$_N$$のさらなる向上のためにTOSCAによるプラズマ形状の解析を行い、S=(I$$_p$$/aB$$_t$$)q$$_9$$$$_5$$で定義されるプラズマ形状係数(非円形度と三角形度に強く依存)を$$sim$$4から$$sim$$6まで変えられることを示した。これは高性能プラズマ運転を実現するうえで重要な電流分布と圧力分布の制御性の拡張を示唆している。

論文

Radiation-induced decomposition of trace amounts of 17 $$beta$$-estradiol in water

木村 敦; 田口 光正; 新井 英彦*; 平塚 浩士*; 南波 秀樹; 小嶋 拓治

Radiation Physics and Chemistry, 69(4), p.295 - 301, 2004/03

 被引用回数:24 パーセンタイル:82.94(Chemistry, Physical)

水中に微量存在している17$$beta$$-エストラジオール(E2)の$$^{60}$$Co$$gamma$$線分解挙動を調べた。フェノールを用いた比較実験からE2とOHラジカルの反応速度定数を1.6$$times$$10$$^{10}$$mol dm$$^{-3}$$s$$^{-1}$$と求めた。LC-MS及びELISAによってそれぞれ求めたE2濃度及びE2-等価濃度はともに線量の増加に対して減少した。すなわち$$gamma$$線照射によりE2は指数関数的に濃度減少し、10Gyで完全に分解した。一方、E2等価濃度は10Gyでは残存し、30Gyで環境に影響を及ぼさないレベル以下まで減少した。

論文

高放射線環境下で使用可能な基線長可動型距離センサの開発

岡 潔; 檜山 昌之*

計測自動制御学会論文集, 40(1), p.109 - 116, 2004/01

国際熱核融合実験炉(ITER)の核融合反応空間である真空容器内部を構成する機器は、真空容器内に発生する二重水素と三重水素(D-T)の燃焼による14MeVの中性子により放射化され、反応停止時の保守時においても高放射線環境下となるため、これらの機器の保守・交換は全て遠隔操作で行うことが要求される。一方、平成11年9月末に発生したJCOの臨界事故では、放射線の空間線量率が高く、事故現場への救助活動員のアクセスが困難となり、事故現場の状況についての情報が不十分で、事故の収拾が大幅に遅れた。このため、日本原子力研究所では、これまでに人の代わりに真空容器内機器の交換・保守を行う各種遠隔操作機器の開発及び事故現場に即座に侵入して情報収集や事故拡大防止・停止処置作業を行うロボットの開発を行ってきた。本件では、このような背景を踏まえ、核融合炉内や原子力事故時等の高放射線環境下で作業するロボットに搭載可能で、ロボットと対象物間の距離を測定することが可能な距離測定手法について新たに考案したので、その原理について述べるとともに、本手法を基に設計・製作を行った距離測定センサについて、その概要と特性試験結果を報告する。また、本センサの原理を実際に原子力事故時対応ロボットに適用した例についても併せて報告する。

論文

Misalingment tolerance of a hole-coupling optical resonator for JAERI ERL-FEL

永井 良治; 羽島 良一; 菊澤 信宏; 峰原 英介; 西森 信行; 沢村 勝

Proceedings of 26th International Free Electron Laser Conference (FEL 2004) and 11th FEL Users Workshop (CD-ROM), p.255 - 257, 2004/00

原研ERL-FELではセンターホール出力の光共振器を採用している。FEL出力変動を1%以下にするための光共振器のミスアライメント許容度をFFT-FoxLiを用いたコードにより評価した。光共振器のミスアライメント許容度は位置ずれ角度ずれそれぞれ0.1mmと40$$mu$$radであり、この値は床の振動,アライメント装置の精度以下であるので、この光共振器はFEL出力変動1%以下の安定度を得るために十分に大きなミスアライメント許容度を持っていることがわかった。また、全反射ミラーについては位置ずれをミラーの傾きにより補正できることもわかった。

論文

原子力災害対応ロボット; 耐放射線ロボットの開発

岡 潔

日本機械学会誌, 106(1019), p.765 - 768, 2003/10

平成11年9月末に発生したウラン燃料加工工場における臨界事故(JCOの臨界事故)では、放射線レベルが高く、事故現場への人のアクセスが困難であった。このため、事故現場の状況についての情報が不十分で、事故の収拾を大幅に遅らせた。この臨界事故のように、原子力施設で事故が発生し、放射線により人がアクセスできない場合、事故をできるだけ早く収拾するために、事故現場に即座に侵入し、情報収集や事故拡大防止・停止処置作業を行うロボットの開発が必要となった。このような背景の下、日本原子力研究所では、これまで原子力施設用ロボット及び核融合炉用保守ロボットの開発を通して養ってきた知見や経験等を生かし、「事故時情報遠隔収集ロボット」(RESQ: Remote Surveillance Squad)の開発と並行して、より放射線レベルの高い環境下で作業が可能な「耐放射線ロボット」(RaBOT: Radiation-proof Robot)を開発した。本報告では、RaBOTを中心にその開発の概要と現状を述べる。

論文

Radiation treatment for endocrine disrupters in water

田口 光正

JAERI-Conf 2003-016, p.111 - 116, 2003/08

近年、河川など水中に微量溶解している有機汚染物質が問題視されている。特にエストロジェン活性の高い17$$beta$$-estradiol(E2)については、効率的な処理方法の開発が急務である。そこで、活性の現れる濃度1.8nMのE2水溶液に室温下で$$^{60}$$Co-$$gamma$$線照射を行い分解挙動を調べた。LC-MS測定の結果、E2は10Gy程度の$$gamma$$線照射でほぼ完全に分解した。一方、水溶液のエストロジェン活性はELISA法によって求めた結果、E2が完全分解した後も残存し、30-50Gyで完全に消失した。

報告書

照射キャプセル設計支援のための3次元温度計算用サブプログラムの開発

飛田 正浩*; 松井 義典

JAERI-Tech 2003-042, 132 Pages, 2003/03

JAERI-Tech-2003-042.pdf:7.19MB

炉内照射試験における照射温度の予測は、照射キャプセル設計において重要な項目の一つである。近年の照射試験では、種々の試験条件の要求に対応するため、複雑な構造のキャプセルが多く、照射温度の精度良い評価には、3次元計算を必要とするケースが増えている。しかし、3次元温度計算では一般に入力の作成等に複雑な作業を必要とし、多くのパラメータ計算を行う設計作業では大変な時間と労力を要する。このため、3次元有限要素法コードNISA1)(Numerically Integrated elements for System Analysis)の導入とともに、キャプセル設計者の入力作成作業を支援するサブプログラムを開発した。この結果、3次元温度計算がより容易に実施可能になるとともに、$$gamma$$発熱率の自己遮へいによる構造物内部での減衰等の効果,炉内照射に特有の効果も取り扱えるようになった。

論文

Influence of Plasma-wall interactions on the behaviour of ELMs in JT-60U

Chankin, A. V.; 朝倉 伸幸; 福田 武司; 諫山 明彦; 伊丹 潔; 鎌田 裕; 久保 博孝; 三浦 幸俊; 仲野 友英; 大山 直幸; et al.

Journal of Nuclear Materials, 313-316, p.828 - 833, 2003/03

 被引用回数:21 パーセンタイル:80.27(Materials Science, Multidisciplinary)

JT-60におけるタイプ1ELMでは、プラズマ中性粒子相互作用によりエッジプラズマ密度の過渡的上昇が起き、内側コードのプラズマ密度干渉計(FIR1)の数msのスパイクとして観測される。プラズマの密度上昇は、SOL及びセパラトリクスすぐ内側、ただしHモードのペデスタルより外側で起こる。中性粒子が即時にイオン化することによるエッジ密度の上昇はMHD安定性に影響を及ぼし、より低いペデスタル温度・圧力でトリガーされる2次的なELMあるいは、タイプ3ELMの連なり、あるいはLモード状態がもたらされる。これらの現象は壁のコンディションに依存することが観測された。

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