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報告書

幌延の地下施設における地下水の地球化学モニタリング装置を用いた物理化学パラメータ測定結果

女澤 徹也; 望月 陽人; 宮川 和也; 笹本 広

JAEA-Data/Code 2018-001, 55 Pages, 2018/03

JAEA-Data-Code-2018-001.pdf:10.63MB
JAEA-Data-Code-2018-001-appendix(CD-ROM).zip:8.57MB

日本原子力研究開発機構は、北海道幌延町において、深地層の研究施設を活用した地層科学研究および地層処分研究開発を実施している。幌延深地層研究センターでは、地層科学研究の一環として、地下施設内の調査坑道において、岩盤中の地下水の水圧・水質変化の観測を目的として開発された地下水の地球化学モニタリング装置を用い、観測を継続している。本報では、140m調査坑道、250m調査坑道および350m調査坑道に設置された地下水の地球化学モニタリング装置を用い、2017年3月31日(平成28年度末)までに取得した水質(物理化学パラメータ)の測定結果をとりまとめた。

論文

On-line subcriticality measurement using a pulsed spallation neutron source

岩元 大樹; 西原 健司; 八木 貴宏*; Pyeon, C.-H.*

Journal of Nuclear Science and Technology, 54(4), p.432 - 443, 2017/04

 被引用回数:14 パーセンタイル:5.17(Nuclear Science & Technology)

To investigate the applicability of the pulsed neutron source (PNS) method using a pulsed spallation neutron source (PSNS) for an on-line subcriticality monitoring system for an accelerator-driven system (ADS), a subcriticality experiment is conducted using Kyoto University Criticality Assembly (KUCA) in combination with the fixed-field alternating gradient (FFAG) accelerator. Reactivity values obtained from different traditional techniques, the area-ratio method and the $$alpha$$-fitting method, are discussed with respect to the applicability to on-line subcriticality monitoring. The result shows that the area-ratio method robustly and accurately monitors subcriticality in shallow subcritical states of negative reactivity of up to a few dollars; however with this method, it faces problems with temporal fluctuations, spatial dispersion, and sensitivity to the proton-beam current with increasing depth of subcriticality. As a complement to this method, it is shown that the $$alpha$$-fitting method alleviates such problems in deep subcritical state. Moreover, a proposed fitting technique using the maximum-likelihood estimation method based on the Poisson distribution is robust enough to be applicable for measuring negative reactivity of up to roughly nine dollars.

報告書

幌延深地層研究センター350m調査坑道における地下水の地球化学モニタリング装置の改良・開発

女澤 徹也; 宮川 和也; 笹本 広; 曽我 弘一*

JAEA-Technology 2016-003, 25 Pages, 2016/05

JAEA-Technology-2016-003.pdf:2.91MB

日本原子力研究開発機構は、北海道幌延町において、深地層の研究施設を活用した地層科学研究および地層処分研究開発を行っている。幌延地域のような、低透水性の堆積岩および多量の溶存ガスを含有する地下水という特徴的な地下環境においては、原位置の地下水の地球化学データを得ることが難しく、データを取得するための観測技術の開発・改良が課題となっている。このような課題に対する取り組みは、地下施設の建設や埋め戻しに伴う水圧・水質変化を継続的に観測し、信頼性の高いデータを取得する観点からも重要である。幌延深地層研究センターでは、これまでに地下施設内の140m調査坑道において、地下水の地球化学モニタリング装置の開発が行われた。その後、地下施設の建設が周辺地質環境に与える影響を調査するための技術開発の一環として、350m調査坑道における試験坑道掘削に伴う周辺岩盤中の地下水の水圧・水質変化の観測を目的とし、モニタリング装置の改良・開発が行われた。本報では、350m調査坑道における地下水の地球化学モニタリング装置の改良・開発の内容と、開発した装置を用いたデータ取得例について報告する。

報告書

J-PARC用LAN-PLC方式放射線モニタ規格

宮本 幸博; 酒巻 剛*; 前川 修*; 中島 宏

JAERI-Tech 2004-054, 72 Pages, 2004/08

JAERI-Tech-2004-054.pdf:7.3MB

本報告書は、大強度陽子加速器施設(J-PARC)の放射線安全管理設備としてLAN-PLC方式放射線モニタを導入するにあたり機器仕様の標準化を図るため、その標準規格を大強度陽子加速器施設開発センターとしてまとめたものである。LAN-PLC方式放射線モニタは、現場に配置される検出端・測定系とPLCシステムにより構成される放射線監視盤をLANで接続する形態の放射線モニタリングシステムである。本規格を作成するにあたっては、従来規格の拡張及び国際標準規格への準拠という観点を重視した。本規格により、各構成機器について、互換性,保守性及び生産性の向上が期待される。

論文

J-PARCの放射線安全管理設備

宮本 幸博

放計協ニュース, (32), p.2 - 3, 2003/10

J-PARC(大強度陽子加速器施設)は、日本原子力研究所(原研)と高エネルギー加速器研究機構が共同で、原研東海研究所敷地内に建設中の大型高エネルギー加速器施設であり、施設稼動後は、物質科学,生命科学,原子力工学,素粒子物理,原子核物理等における最先端研究に供される予定である。J-PARCにおいては、ハドロンカスケードにより、エネルギー範囲が広く多様なパルス状放射線が発生し、一般的な放射線測定機器では十分な応答を得られない状況も予想される。また、加速器機器等については、放射化により残留放射線レベルが非常に高くなると予想され、残留放射線レベルに応じて表面汚染も発生する。そこで、J-PARCの放射線安全管理設備を整備するにあたっては、上記の特性に対応するとともに、原子力分野における近年の社会的要請等に配慮しつつ、放射線エリアモニタの特性改善,LAN-PLC方式放射線モニタの開発,自走式エリアモニタの開発,加速器トンネルに対する入退管理の徹底等について検討を進めている。

報告書

Recent status of research activities for development of CTBT-related technologies in JAERI

広田 直樹*; 伯耆田 貴憲; 井上 洋司; 熊田 政弘; 黒沢 義昭; 宮本 ユタカ; 中原 嘉則; 小田 哲三; 篠原 伸夫; 打越 貴子*; et al.

JAERI-Review 2003-021, 68 Pages, 2003/08

JAERI-Review-2003-021.pdf:9.73MB

本報告書は、包括的核実験禁止条約(CTBT)検証制度に関連する放射性核種データ解析研究グループの研究活動について述べたものである。本報告書の主題は、(1) CTBT検証制度の概要,(2) 放射性核種データの為の国内データセンターの準備,(3) 日本における高崎と沖縄の放射性核種監視観測所及び東海の公認実験施設の建設・運用である。また当グループは既に公認実験施設のための国際比較試験への参加を果たしており、本報告書にはその試験結果を示す。さらにCTBT関連技術の環境研究への科学的応用についても言及している。

論文

The Combination of neural networks and an expert system for on-line nuclear power plant monitoring

鍋島 邦彦; Ayaz, E.*; Seker, S.*; Barutcu, B.*; T$"u$rkcan, E.*

Proceedings of International Conference on Artificial Neural Networks and the International Conference on Neural Information Processing (ICANN/ICONIP 2003), p.406 - 409, 2003/06

ニューラルネットワークとエキスパートシステムを利用して、オランダボルセレ原子力発電所のオンラインプラント監視システムを開発した。フィードフォワード型及びリカレント型ネットワークを用いてプラントのモデル化と異常検知を行い、ルールベース型エキスパートシステムでプラント診断を行った。オフラインによる結果から、ニューラルネットワークがプラント動特性を正確にモデル化できることが示された。また、オンラインの結果より、本監視システムがプラント状態を実時間で診断できることが明らかになった。

報告書

大強度陽子加速器施設における放射線安全管理設備設計上の基本的考え方

宮本 幸博; 池野 香一; 秋山 茂則*; 原田 康典

JAERI-Tech 2002-086, 43 Pages, 2002/11

JAERI-Tech-2002-086.pdf:5.7MB

大強度陽子加速器施設の放射線防護上の特徴と、放射線安全管理設備を設計するうえでの基本的な考え方についてまとめた。大強度陽子加速器施設は、世界最高強度の高エネルギー陽子加速器を中核とした大規模複合施設であり、施設固有の特徴を多く有している。本報告では、大強度陽子加速器施設の特徴を考慮のうえ、整備すべき放射線安全管理設備の仕様について議論した。

論文

Nuclear reactor monitoring with the combination of neural network and expert system

鍋島 邦彦; 鈴土 知明; 大野 富生*; 工藤 和彦*

Mathematics and Computers in Simulation, 60(3-5), p.233 - 244, 2002/09

 被引用回数:11 パーセンタイル:35.2

本研究では、ニューラルネットワークとルールベース実時間エキスパートシステムを利用したハイブリッド監視システムについて述べる。データ収録システムと支援画面を含めた全システムが、オンラインPWRシミュレータでテストされた。その結果、監視システムのニューラルネットワークは、プラント動特性を適切にモデル化し、異常兆候を従来監視システムよりも早い段階で検知した。また、実時間エキスパートシステムも、ニューラルネットワーク出力と知識ベースと利用してシステム状態を正確に診断し、画面に表示した。

報告書

有用金属捕集材実海域試験における海上設備の漂流防止対策; 海上設備位置監視装置と測定精度の向上

玉田 正男; 笠井 昇; 瀬古 典明; 長谷川 伸; 川端 幸哉*; 大沼 謙二*; 武田 隼人*; 片貝 秋雄; 須郷 高信

JAERI-Tech 2001-065, 39 Pages, 2001/11

JAERI-Tech-2001-065.pdf:5.24MB

有用金属捕集材の性能評価のために設置した実海域試験装置の海上設備の安全に配慮するため、その位置を監視する装置を設計・製作した。位置監視装置は海上設備の浮体である鋼管フレームに取付け、その測位情報をGPSにより取得したのち、衛星通信回線を経て、むつ事業所及び高崎へ送信することにより、位置をモニターできるようにした。位置監視装置は損傷を避けるため、捕集材の引上・浸漬作業の終了後、鋼管フレームのコーナー上方に設置した。実海域での20日間の特性試験で、2時間毎に262データを取得し、9回の誤信号が発生した。実測精度は、223.7mであった。測位精度を向上させるため、位置監視装置用ファームウェアの改良を行った。測位分解能を0.001$$^{circ}$$から0.00001$$^{circ}$$とするとともに、定時刻に連続5回の測位を行い緯度・経度毎に5回の測位結果から最大値、最小値を除いた計3回の測位結果を平均化することとした。この変更にともない、標体のサイズを大きくして電池容量を大きくし、ファームウエアの作動を可能にした。改良により、誤信号は計測されなくなり、測位の平均値は6.74mまで向上し、鋼管フレームの測位をおこなうことにより、事前に漂流などを阻止可能なレベルに達した。

論文

Neutro-expert monitoring system for nuclear power plant

鍋島 邦彦; 鈴土 知明; 大野 富生*; 工藤 和彦*

Knowledge-Based Intelligent Information Engineering Systems & Allied Technologies, p.1506 - 1510, 2001/09

ニューラルネットワークとエキスパートシステムを用いた原子力プラントの監視システムを開発した。オートアソシアティブニューラルネットワークはプラント動特性をモデル化し、エキスパートシステムはニューラルネットワークの出力及びその他のプラント情報からプラントの状態を診断する。オンラインPWRシミュレータへ適用した結果、本監視システムが異常兆候を初期の段階で見知し、診断することが示された。

論文

Development of methodology for evaluating ground motion parameters and information system under seismic emergency

柴田 勝之; 蛯沢 勝三; 阿部 一郎*; 久野 哲也; 堀 貞喜*; 大井 昌弘*

Proceedings of 12th World Conference in Earthquake Engineering (CD-ROM), 8 Pages, 2000/01

原研では、科学技術庁の「地震総合フロンティア研究」の一環として、地震観測ネットワークによる地震動観測データを利用して、震源及び地震動パラメータを迅速に推定する「地震情報緊急伝達システム」の研究開発に着手した。システムの主な機能は次の通り。ネットワーク間の異なるフォーマットの一元化機能、地震波形のノイズ・ドリフト等への対応機能、震源パラメータを1分以内で断層パラメータを2分以内で推定する機能、表層地盤の非線形性や基盤の不整形性を考慮した地震動パラメータ推定機能。また、時空間的に常に更新され、平常時、緊急時を通して常に活用されるような地理情報システムとのインターフェースを検討する。システムの機能は、兵庫県南部地震で得られた地震動データや地盤データを用いて検証する。また、開発地震動推定手法を原研東海研周辺地域に適用し、想定大地震による地震動分布を把握するため、同地域の地盤データベースを整備中である。本報では、これらについて述べる。

論文

CTBT international monitoring system on radionuclides and NDC

高野 誠; 小田 哲三; 西村 秀夫; 安達 武雄

核物質管理学会日本支部第20回記念大会論文集, p.100 - 105, 1999/11

CTBT(包括的核実験禁止条約)は、地球上のすべての核実験を禁止するとともに、国際監視システム(IMS)で測定されたデータを国際データセンター(IDC)及び国内データセンター(NDC)で常時、解析・評価を行い、核実験が疑われる場合には、引き続いて現地査察を発動できる。IMSは核爆発に伴う振動、すなわち地震微気圧振動、水中音波を検知するものと、核爆発に伴う核分裂生成物を検知するものとがある。国内では既存の地震観測所のほか、大気中の核分裂生成物を検知するための放射性核種監視施設を高崎と沖縄に設置準備中であり、また微量放射性物質の核種組成を分析する公認実験施設を準備している。本報では、IDCから送信されるIMSデータのうち放射性核種監視データを受信・解析・評価するためのNDCに関し、必要とする機能、システム構成及び開発課題について概説する。

論文

Hybrid monitoring system for high temperature gas cooling reactor

鍋島 邦彦; Tuerkcan, E.*; 鈴土 知明; 中川 繁昭; 井上 浩司*; 大野 富生*; 工藤 和彦*; 鈴木 勝男

Proc. of Human-Computer Interaction International'99, 2, p.1187 - 1191, 1999/00

ニューラルネットワークとエキスパートシステムを組み合わせたハイブリッド監視システムを開発し、高温ガス冷却炉HTTRに適用する。本監視システムは、フィードバック結合を持つカレントニューラルネットワークを用いて原子炉の動特性モデルを構築することにより、微小な異常兆候を早期に検知し、このネットワーク出力と運転員からのプラント情報を基にエキスパートシステムで異常を診断する。また、マンマシンインターフェイスを考慮し、運転員支援のための適切な表示も行う。これまでに、動特性解析コードACORDを利用して、正常運転及びいくつかの異常事象のシミュレーションデータを作成し、監視システムの性能評価を行った。その結果、このシステムがHTTRの異常検知・診断にも有効であることが明らかになった。

報告書

アコースティック・エミッション法を用いた高温工学試験研究炉の1次冷却材漏えい及び熱交換器伝熱管の流体振動の監視装置の開発

橘 幸男; 國富 一彦; 古澤 孝之; 篠崎 正幸; 佐藤 善之*; 柳橋 実*

JAERI-Tech 98-045, 36 Pages, 1998/10

JAERI-Tech-98-045.pdf:1.36MB

アコースティック・エミッション法を用いた高温工学試験研究炉(HTTR)1次冷却設備二重管の1次冷却材(ヘリウム)漏えい及び熱交換器(中間熱交換器、1次加圧水冷却器、補助冷却器)の伝熱管の流体振動監視装置について検討し、HTTRに適用した。実機への適用に先立ち、1次冷却設備二重管の外管の1/4スケールの試験体を用いた炉外漏えい試験を実施し、検出可能な漏えい量、各種パラメータ(気体、圧力、漏えい箇所の形状、漏えい箇所からの距離)の影響について検討した。その結果、約5Ncc/secの漏えいを検知できることが明らかになった。HTTRの運転開始後に、ノイズ対策を実施する必要があると考えられるが、漏えい検知に有効な方法となる見通しを得た。

論文

Measurement and control system for the ITER remote handling mock-up test

岡 潔; 角舘 聡; 瀧口 裕司*; 阿向 賢太郎*; 田口 浩*; 多田 栄介; 尾崎 文夫*; 柴沼 清

Fusion Technology 1998, 2, p.1701 - 1704, 1998/00

核融合実験炉(ITER)では、D-T燃焼により炉内機器は放射化されるため、遠隔機器による保守・交換作業が必要となる。これら遠隔機器のうち、炉内に軌道を敷設する軌道・展開装置、ブランケットを取扱うビークル型マニピュレータ、また、炉内底部に設置されるカセット式ダイバータの搬送装置に関して、実規模大のモックアップ試験装置がそれぞれ製作されている。今回、これらの遠隔機器を操作するうえで重要となる、遠隔機器全体の計測・制御装置の概念設計及びモックアップ試験時の計測システムの製作を行った。各遠隔機器は階層構造化され、それぞれの制御システムの統合化を目指した設計がなされ、計測システムは、データ収集装置、映像制御装置、3次元画像モニタリング装置等の開発を行い、これらの性能評価と設計の妥当性を確認した。

報告書

Design of divertor impurity monitoring system for ITER

杉江 達夫; 小川 宏明; 勝沼 淳*; 丸尾 光正*; 安東 俊郎; 河西 敏

JAERI-Tech 96-055, 82 Pages, 1996/12

JAERI-Tech-96-055.pdf:2.07MB

本システムは、ダイバータ部での不純物粒子の同定、粒子流入束の二次元測定等を行うことを主な目的としており、プラズマ制御に欠かせない計測システムとして、スタートアップセットの中に入っている。今回は、システムの概念設計、光学設計、及び初期的な機械設計を行った。目的に合わせた三つの最適な分光系(不純物の種類をモニターする分光系、粒子束の空間分布を高速測定する分光系、粒子の運動エネルギーを測定する高分散分光系)でシステムを構成した。二次元測定はダイバータカセット内部に金属ミラーを設置し、互いに交差する視野で行う。また、光線追跡による解析を駆使して光学系の最適化を行った結果、ダイバータ部で要求されている3mmの空間分解能は難しいことが判明した。その他、測定限界の評価、光ファイバーの使用限界の検討等を行った。

論文

Development of nuclear power plant monitoring system with neural network using on-line PWR plant simulator

鍋島 邦彦; 鈴木 勝男; 野瀬 正一*; 工藤 和彦*

Monitoring and Diagnosis Systems to Improve Nuclear Power Plant Reliability and Safety, 0, p.17 - 26, 1996/00

本論文では、ニューラルネットワークを用いた原子力プラント監視システムを実証する。この監視システムの特長は、数学的表現なしに測定データのみで多出力系をモデル化できることである。原子炉の動特性モデルは、3層からなるオートアソシアティブネットワークで構築され、学習則にはバックプロバゲーションを採用した。この異常検知法は、測定されたプロセス信号とニューラルネットワークモデルの出力信号の偏差を監視するものである。定常運転時の機器故障によって引き起こされる4種類の異常事象を用いてニューラルネットワーク監視システムの性能を評価した。その結果、この監視システムが、従来の警報システムより早く微小な異常兆候を検知することが明らかになった。

論文

Neural network with an expert system for real-time nuclear power plant monitoring

鍋島 邦彦; 鈴木 勝男; E.Tuekcan*

SMORN-VII,Symp. on Nuclear Reactor Surveillance and Diagnostics,Vol. 1, 0, P. 4_1, 1995/00

原子炉の状態監視は、運転の安全性・維持のための重要な課題である。原子力施設における監視では、プラントの運転状態に関連した量が、予想される正常及び非正常の範囲内にあるかどうかを知る必要がある。ここではオランダのボルセレ原子力プラントの監視のために、ニューラルネットワークとエキスパートシステムを組み合せたハイブリットAI監視システムを開発した。この監視システムでは、三層構造のニューラルネットワークが主要な測定信号の多様な運転パターンを学習することによりプラントシステムをモデル化する。エキスパートシステムは、マンマシンインターフェイスとして、またニューラルネットワークと運転員の双方から得られた情報を基に診断を行う。このハイブリット監視システムは、原子力プラントの信頼性と運転性の向上に有効であることが示された。

論文

研究用原子力施設の汚染防止

池沢 芳夫

最近の研究施設, 0, p.304 - 311, 1995/00

研究用原子力施設において発生する空気汚染の性状は原子炉、核燃料、ラジオアイソトープ取扱施設の種類によって異なるので、日常の空気管理(汚染防止、クリーン化、放射線モニタリング)はその性状を十分に把握したうえで行う必要がある。本報では、主要な研究用原子力施設において、日常の放射線作業中に発生する空気汚染の性状、モニタリング方法、空気汚染防止対策、環境への放射性物質の放出低減対策の考え方と維持管理などについて概説する。

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