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小河 浩晃; 石川 法人
2023年度大学研究助成技術研究報告書, p.123 - 134, 2024/03
高圧水素環境を想定したステンレス鋼の品質管理及び次世代の鉄鋼材料の開発では、腐食と水素脆性の評価が重要となる。水素脆性を引き起こす鉄鋼材料中の水素を分析するためには、二次イオン質量分析法(SIMS)などが使用される。従来の水素分析用標準試料の濃度は、1wt-ppmと微量であることが、水素分析を行う上で課題となっている。本研究では、水素インプラント法を用いて、鉄鋼材料中に水素をインプラントすることにより、局所的ではあるが、従来よりも高い水素濃度を持つ試料の作成を試みた。水素濃度分析は、タンデム加速器を用いた核共鳴核反応(NRA)法で評価した。水素分布は表面付近と局所的ではあるものの、従来よりも高濃度である、1,900wt-ppm程度の高い水素濃度を持つ試料の作成に成功した。
林 孝夫; 落合 謙太郎; 正木 圭; 後藤 純孝*; 沓掛 忠三; 新井 貴; 西谷 健夫; 宮 直之
Journal of Nuclear Materials, 349(1-2), p.6 - 16, 2006/02
被引用回数：10 パーセンタイル：56.33(Materials Science, Multidisciplinary)核反応分析法(NRA)を用いてJT-60Uダイバータ部のプラズマ対向壁に用いられている炭素タイル中の重水素保持量深さ分布を測定した。最も重水素濃度が高かったのは外側ドームウィングタイルでD/
Cの値は0.053であり、その重水素蓄積過程は炭素-重水素の共堆積によるものと推定された。また外側及び内側のダイバータターゲットタイルにおいてはD/Cは0.006以下であった。軽水素を含めた水素同位体の濃度については、NRA及びSIMS分析結果からドーム頂部タイルの(H+D)/Cを0.023と推定した。一方OFMC計算を用いてNBIで入射した高エネルギー重水素がドーム領域に打ち込まれることを示した。また重水素の打ち込みや炭素との共堆積などによる重水素蓄積は、タイルの表面温度や損耗・堆積などの表面状態の影響を受けることを示した。重水素保持量深さ分布,SEM分析及びOFMC計算により、重水素分布はおもに重水素-炭素の共堆積,重水素イオンの打ち込み及びバルクへの拡散の複合したプロセスにより決まることを明らかにした。
落合 謙太郎; 林 孝夫; 沓掛 忠三; 後藤 純孝*; 正木 圭; 新井 貴; 宮 直之; 西谷 健夫
Journal of Nuclear Materials, 329-333(Part1), p.836 - 839, 2004/08
被引用回数：4 パーセンタイル：28.88(Materials Science, Multidisciplinary)FNSでは重陽子加速器ビームによる核反応分析法を用いて、黒鉛実機ダイバータ表面のDとTの保持量及び深さ分布について測定を行った。測定対象である黒鉛ダイバータは2つである。利用核反応と検出荷電粒子はD分布測定の場合、D(d,p)T核反応によるプロトン粒子を、T分布測定の場合はT(d,
)n核反応による粒子である。D(d,p)T核反応によるプロトンとトリトン及びC(d,p)
Cのプロトンのスペクトルピークが得られており、その検出エネルギーは計算で求まる試料表面からの放出エネルギーとよく一致していることから、重水素が試料表面から
mオーダーで深く堆積していることが明らかとなった。これらの収量から重水素の平均保持量は内側ダイバータで約1
10
cm
であり、トリチウムベータ線の放射能は18kBq/cm
に相当するという結果を得た。また350keV入射のみアルファスペクトルを得ている結果から、トリチウムの深さ分布については母材2mより深い位置にあると考えられる。
大貫 敏彦; 香西 直文; 磯部 博志; 村上 隆*; 山本 春也; 青木 康; 楢本 洋
Journal of Nuclear Science and Technology, 34(1), p.58 - 62, 1997/01
被引用回数：18 パーセンタイル：78.80(Nuclear Science & Technology)ラザフォードバックスキャッタリング及び共鳴核反応を用いて、Euのアパタイトへの吸着機構について検討した。Euを吸着させたアパタイトのRBSスペクトルから未反応アパタイトのスペクトルを引いたスペクトルを求めたところ、Euについての正のピークとCaについての負のピークが観察された。一方、RNRAによる水素の深さ分布は、Euを吸着したアパタイトと未反応のアパタイトの間に大きな差がなかった。したがって、Euがアパタイト中のCaと交換していることが明らかとなった。
山本 春也; 楢本 洋; 青木 康
Journal of Alloys and Compounds, 253-254, p.66 - 69, 1997/00
被引用回数：5 パーセンタイル：44.06(Chemistry, Physical)真空蒸着法によりサファイア単結晶基板上に基板温度及び成膜速度を制御してNb薄膜、Nb/Cu多層膜の成膜を行った。RBS/channeling法により種々の基板温度で製作した膜の構造解析を行った結果、単結晶薄膜の成膜条件を見出した。さらに通常のRBS法(2.0MeV
He)では分析が困難な多層膜構造を解析ビームとして16MeV
Oを用いることにより構造解析が可能となった。Nb/Cu多層膜中に導入した水素分布を
N核反応法(NRA)を用いて測定した。多結晶のNb/Cu多層膜では水素がNb層のみに分布し、水素固溶度はNb膜厚が約80nm以下になると減少することを見出した。単結晶のNb/Cu多層膜の場合ではNb層及びCu層中にも水素が分布する結果が得られた。これはCu層とNb層との界面近傍の構造に関係していると考えられ、多層膜における水素固溶に関して新たな現象と考えられる。
山本 春也; Goppelt-Langer, P.*; 楢本 洋; 青木 康; 竹下 英文
Journal of Alloys and Compounds, 231, p.310 - 314, 1995/00
被引用回数：8 パーセンタイル：54.80(Chemistry, Physical)本研究では、N核反応法及びOを用いた反跳粒子検出法を用いて金属多層膜中の水素分布を高い深さ分解能(~100
で測定を行った。試料は、MBE蒸着法によりMgO、Al
O
基板上に成膜したNb及びCu多層膜(100
に種々の条件で水素を導入したものを用いた。結果、Cu膜中にはほとんど水素は存在せず、Nb層中に局在し、しかも、水素濃度がNbの膜厚が薄くなるにしたがい減少していくことが明らかになった。また、水素を高濃度及び低濃度に導入した試料においても、同様な傾向があることがわかった。発表では、本分析手法の詳細を加えて報告を行う。
西堂 雅博; 荻原 徳男; 嶋田 道也; 新井 貴; 平塚 一; 小池 常之; 清水 正亜; 二宮 博正; 中村 博雄; 神保 龍太郎*; et al.
Japanese Journal of Applied Physics, 32(7), p.3276 - 3281, 1993/07
被引用回数：58 パーセンタイル：91.03(Physics, Applied)JT-60Uにおいて、プラズマ不純物の低減を図ることを目的に、デカボランを用いたボロンコーティングを2度実施した。ボロンコーティングにより作製されたボロン被膜の膜厚、元素組成及びその分布を走査型電顕、オージェ電子分光法、核反応解析法により測定し、以下の事が明らかになった。(1)デカボラン吹き出し口付近の膜厚は80nmであるのに対して、トロイダル方向に約180°離れた場所での膜厚は約2nmとうすく、不均一な分布となっている。(2)H濃度は約10%である。(3)ボロン含有量は90%以上であり、H以外含まず純度が高い。これら膜の特性と、プラズマ不純物低減効果との関係について考察した。
高田 和正*; 斎藤 公明; 森内 茂
JAERI-M 84-101, 46 Pages, 1984/06
環境パラメータ(気圧、気温、湿度、土壌の組成及び密度)の変化が線束、線量、エネルギースペクトルなどのガンマ線諸量に及ぼす影響をモンテカルロ法によるガンマ線輸送計算コード(YURI)を用いて調べた。自然環境中の大気及び土壌はともに半無限媒質であると考え、(a)空中点線源、(b)地表面一様分布線源に対してガンマ線諸量を計算した。(b)及び(a)の線源については地表面付近ばかりでなく、高度500m以下の範囲で計算を行なった。計算結果の検討から、上記3種類の線源については気圧及び気温による空気密度の変化の影響が非常に大きく、加えて(c)の線源では土壌中の水分量も大きく影響することがわかった。
LOCA研究委員会; LOFT専門部会; 小泉 安郎; 内田 秀雄*; 桂木 学
日本原子力学会誌, 26(5), p.375 - 383, 1984/00
熱出力50MWの加圧水型実験用原子炉(LOFT炉)を用い、冷却材喪失事故及び異常過渡に関する研究を行って来た米国NRC主催の国際プログラムであるLOFT計画は、昭和57年に大きな成果をあげ幕を閉じた。日本原子力研究所は、昭和51年以来、同計画に参加してきた。本稿は、同計画への参加を通じて得た成果をまとめたものである。
山本 克宗; 横内 猪一郎; 岡川 誠吾; 比佐 勇; 石渡 名澄
JAERI-M 83-007, 50 Pages, 1983/03
JMTRの高温高圧炉内水ループ(OWL-1)を用いて、一連の人工欠陥燃料照射によるFP放出実験か行われ、この実験中に、ループ1次冷却系内に放出されたFP核種(および
Np)を測定した。ループ1次冷却水中での放射性ヨウ素の化学形は主としてI
であったが、原子炉停止直後にはI
(IO,IO
)が50%以上になることもあった。ループ1次系内に挿入した金属板試料には主として
I,Mo,Npが付着した。FP放出実験終了後に配管等の壁面に付着して1次系内に残留しているIの量と系内水洗時のI濃度との関係について検討した。この他イオン公刊樹脂塔によるlに水中の除去効率、ループの気水分離器内でのIの気液分配、水中のFPの存在形態などについて測定を行った。また、 放射性ヨウ素について、照射初期、定常運転時および冷却水条件の変動時のR/B(放出速度/生成速度)と崩壊定数との関係をプロットし、人工欠陥燃料からのこれらの核種の放出について若干の考察を行った。
桜庭 順二*; 秋場 真人; 荒川 義博*; 河合 視己人; 田中 茂
Japanese Journal of Applied Physics, 21(2), p.325 - 330, 1982/00
被引用回数：6 パーセンタイル：39.20(Physics, Applied)短パルス中性粒子入射過熱装置用に、円形の多極ラインカスプ磁場つきイオン源を製作した。このイオン源から30keV、30Aの水素イオンビームを100msec間引き出す事ができた。イオン飽和電流密度分布は、18.5cm中の引出し電極面にわたって、
5%の範囲で一様となった。放電電流が260A、放電電圧100V、イオン源内圧力3.5mTorrという、代表的な条件下で、放電アーク効率は1.2A/kWであった。0.23A/cmという電流密度で、70%を超えるプロトン比が得られた。
下桶 敬則; 吉田 一雄
JAERI-M 8211, 79 Pages, 1979/05
計算機用コードTOBUNRADは、加圧水型原子炉(PWR)の燃料棒が一次冷却材喪失事故時に冷却されないで高温となる現象、すなわち燃料棒ヒート・アップ現象を、燃料棒の正方格子で構成される燃料集合体を対象として、燃料棒の配列の効果を含めて解析する目的で、今回開発された。燃料棒一本のヒート・アップ現象を解析する従来のコードTOODEE2を基礎にしているので、熱伝導・伝達及び冷却材流動に関する基礎モデルはTOODEE2と同様であるが、これに非発熱棒等を対象に加え、かつ、燃料棒間の熱輻射の効果を採り入れている。またこの時、各サブコードの結合を、フォートランの新しい応用に依る所のプログラム制御の割込方式を使用している。本書は、このTOBUNRADコードについて説明したもので、割込方式に依っているプログラムの基本的構造、各サブコードに用いられている計算モデル、コードの使用法及びサンプル問題について記述している。
