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杉山 大輔*; 木村 英雄; 立川 博一*; 飯本 武志*; 河田 陽介*; 荻野 治行*; 大越 実*
Journal of Radiological Protection, 38(1), p.456 - 462, 2018/03
パーセンタイル：100(Environmental Sciences)福島第一原子力発電所事故後の経験から、現存被ばく状況において環境修復に関する放射性廃棄物管理の放射線防護規準を確立することが必要である。本報ではそのために段階的なアプローチを提案し、放射性廃棄物管理に伴う年間線量の参考レベルとして第一段階1-10mSv/yを設定すべきであると考える。その後、最終的な線量目標1mSv/yを達成するため、段階的にその参考レベルは引き下げられる。その各段階における線量基準は、ステークホルダーの関与の下で決定される。本報ではその段階的アプローチの具体的な例を示す。
小泉 安郎; 吉沢 翔太*
Proceedings of the ASME 2014 International Mechanical Engineering Congress and Exposition (IMECE 2014) (DVD-ROM), 7 Pages, 2014/11
圧力0.1MPaの条件で、水蒸気を用いて凝縮伝熱実験を行った。機能化伝熱面を用いて滴状凝縮熱伝達の向上化を調べた。伝熱面を金メッキとすることにより滴状凝縮が出現することを確認した。伝熱面を溝形状とすることにより機能化を図った。溝は矩形形状とし、溝深さ、溝頂部幅、溝底部幅はそれぞれ、2mm
2mm2mm、3mm3mm3mm、および、2mm3mm2mmであった。溝付き伝熱面熱流束はいずれの場合も平面金メッキ伝熱面の場合の熱流束より向上した。溝形状が2mm2mm2mmの条件では溝の頂部と壁面が金メッキされている場合の熱伝達向上化が最も高く、向上化率は1.53であった。また、溝頂部幅を広くすることは伝熱面を平面に近付けることを意味し、熱伝達向上化への方向性としては適切ではないことが判明した。溝頂部を作り、また、溝窪みに凝縮水を集めたことで、溝頂部をより蒸気へさらす結果となり、熱伝達向上化へ繋がったと考えられる。
滝沢 真之
JAERI-Research 98-019, 181 Pages, 1998/03
JAERI-Research-98-019.pdf:5.85MB
磁場閉じ込め型核融合炉のプラズマ真空容器周辺部におけるスクレイプオフプラズマと炉壁の相互作用(PWI)の中では、水素が炉壁を拡散、透過して裏面側に放出される事象は、トリチウム漏洩の観点から特に重要な研究課題である。本研究は、水素がイオン化あるいは原子化されると透過流量が飛躍的に増大する現象(PDP)を多角的な視点から調べるため、水素原子・イオン、及び電子が混在する低温プラズマ環境下において、数種類の金属材料の試料膜を使用した水素透過実験を実施した。またプラズマから膜への水素入射量の評価を数値解析により行った。そして低温プラズマが駆動する水素透過現象の機構を明らかにし、モデルの形に整理した。さらに本研究でまとめたPDPモデルを基に水素透過ポンプシステムのシミュレーションを行い当該システムの模擬評価に適用できることを示した。
滝沢 真之; 木内 清; 石塚 秀俊*; 岡本 眞實*; 藤井 靖彦*
Journal of Nuclear Materials, 258-263, p.1066 - 1072, 1998/00
パーセンタイル：100原子・イオン状態の水素が金属を容易に透過するPDP現象は、核融合炉を開発する上でトリチウム漏えいの観点から重要な問題である。PWIの研究に際して考慮する必要のあるスクレイプオフ層のプラズマでは、低エネルギーの原子、イオン、さらには電子が存在するため、これら粒子を同時に取り扱うことの可能なECR放電プラズマ発生装置を使用してPDP実験を行っているが、プラズマ放電による透過実験では入射流量の把握は難しい。本研究ではプラズマ中の原子及びイオン状態の水素密度を計算により求め、入射がプラズマ中の水素原子・イオンの相互拡散及び両極性拡散により生じると仮定して、流量の評価を行った。ここでは密度計算に必要な電子温度、電子密度、プラズマ電位の他、Hのスペクトルを測定し、透過流量から別途求めた入射流量と、計算により求めた原子、イオン密度との関係を評価した。
山澤 弘実
Journal of Nuclear Science and Technology, 33(1), p.69 - 77, 1996/01
被引用回数：4 パーセンタイル：58.27(Nuclear Science & Technology)移流項に対する数値解法HIFIを開発した。この解法は新たに開発したFI法と風上1次差分及び同2次差分の混成解法である。FI法による解の逸脱は、逸脱が予測される格子点のみに風上1次及び同2次差分法を適用することにより抑制される。高数値拡散スキームを限定して使用することにより数値拡散を合理的に小さくした。FI法には線形解析の考え方を導入することにより安定性を失うことなしに精度を高める工夫がなされている。FI法の精度と安定度はクーラン数とその他のパラメータの関数として調整することができる。HIFI法を大気拡散数値モデルPHYSICの気象サブモデルに適用した。放射能の大気拡散で重要な働きをする下層大気の風速再現性が向上した。HIFI法はPHYSICの気象サブモデルのみでなく、放射能の大気拡散計算自体にも適用可能である。
横川 三津夫
JAERI-M 92-038, 69 Pages, 1992/03
本報告書では、ナビエ-ストークス方程式とエネルギー方程式を用いて数値シミュレーションを行うことによって、電子ビームによる金属溶融過程の非定常特性を明らかにした。また、固液境界面の時間発展を融解熱モデルを用いて予測した。この融解熱モデルは2相ステファン問題を用いて詳細に検討した。一方、格子数やクーラン数を変化させて、非線形項に対する1次風上差分法と高次精度差分法の適用可能限界について議論した。高次精度差分法を用いた数値シミュレーションによる溶融層形状は実験結果と一致することが分った。さらに、溶融層内の流れをモデル化したマランゴニ対流のレイノルズ数依存性について検討した。この結果、溶融層の周辺部に生じる2つの渦は、溶融層を形成する上で重要な要因となっていることが分かった。
櫛田 浩平; 北條 喜一; 古野 茂実
Journal of Nuclear Materials, 191-194, p.351 - 355, 1992/00
核融合炉におけるプラズマ対向材料の有力候補である黒鉛のイオンによる照射損傷の基礎的過程を知るため、これまで水素イオンビーム照射による黒鉛結晶構造の変化をいろいろな温度について、主に電子エネルギー損失分光法(EELS)を用いて調べてきた。その結果、黒鉛結晶はイオン照射によって非晶質化をおこし、その開始には温度に依存する臨界フルエンスがあることが分かった。今までに、室温から600
Cまでの温度範囲で温度依存性を調べて来たが、今回は試料を液体チッソで冷却することにより、極低温での照射効果を調べた。その際のEELSのプラズモンロスピークのシフトから、非晶質化の臨界フルエンスは今までの温度依存性の傾向から予想できるものであったが、さらに照射を続けると、低エネルギーにシフトしたプラズモンピークが再び上昇するという特異な変化が見られた。特にこの点に注目し、結果を報告する。
櫛田 浩平; 北條 喜一; 古野 茂実; 大津 仁
Journal of Nuclear Materials, 191-194, p.346 - 350, 1992/00
黒鉛およびその他の炭素系材料は核融合炉におけるプラズマ対向材料として最有望視されており、その基礎物性および電子・イオン等の衝撃による影響が広く研究されている。我々は現在までに主に結晶性黒鉛を試料として、そのイオン照射による影響を電子線エネルギー分光法(EELS)、透過電顕(TEM)、電子線回折法(EDM)、等によりその基礎過程を調べてきた。今回は、黒鉛と共に炭素の基本的結晶性同素体であるダイヤモンドを用いて、同様の手法により水素イオンの照射効果を調べた。その結果、室温での照射の場合、10kVH
イオンのフルエンスが約310
(H)/cm
付近から非晶質化が起こることが分かった。これは黒鉛の場合の臨界フルエンスより高い値であり、結晶構造の違いの影響のためであると考えられる。
櫛田 浩平; 北條 喜一
Ultramicroscopy, 35, p.289 - 293, 1991/00
被引用回数：18 パーセンタイル：30.01電子線エネルギー損失分光(EELS)装置およびイオンガンを備えた100keVの電子顕微鏡内で、結晶性黒鉛に水素イオンを照射し、黒鉛の構造変化の様子をEELS、TEMおよび電子線回折法により「その場」観察した。その結果、イオン照射により黒鉛は非晶質化をおこすが、その過程には明確な臨界照射量が存在することが分かった。すなわち、非晶質化の開始および終了は、水素イオンフルエンスにして約710
(H
)/cmおよび3.510(H)/cmであり、これはそれぞれ0.05および0.25dpaに担当する。またこの非晶質化の変化は、炭素のK吸収端の微細構造(ELNES)の変化によっても裏付けられた。
櫛田 浩平; 北條 喜一
Proc. of the 12th Int. Congress for Electron Microscopy, p.126 - 127, 1990/00
電子エネルギー損失分光法は物質の種類あるいはその電子状態、結晶構造などの情報が得られる比較的新しい手法であるが、イオン照射による結晶構造の変化をこの方法(EELS)で観察した例は非常に少ない。本実験は、核融合炉第一壁材料であるグラファイトの構造変化を、水素イオン(10keV H)照射下において観察したものである。その結果、結晶構造変化とイオン照射量との関係は非常に特異なものであることが分かった。すなわち、照射量が710H/cm位まではほとんど結晶構造が変化せず、その後照射量の対数に比例して非晶質化が起こり、3.510H/cmで非晶質化が完了する。この非晶質化を起こすイオン照射量は、シリコンカーバイド(SiC)などの場合に比べ1桁程度低く、また照射量と非晶質化の関係も異なることが判明した。
櫛田 浩平
化学と工業, 42(11), p.2052 - 2053, 1989/11
PWI(Plasma Firstwall Interaction)関係の文献紹介記事である。グラファイトにインプラントされたトリチウムが加熱により放出される場合、トリチウムは原子(またはイオン)状で系内を拡散し、表面で分子を形成して脱離するものという従来のイメージに対し、最近、Woellerらは、HとDを二層にインプラントした試料からの放出の様子から、局所再結合・分子拡散モデルを提唱した。さらにSawickiらは、トリチウムの加熱放出の際の深度分布の変化をT(d,
)nの核反応を利用して測定し、放出の際、深度分布に変化がないことを確認し、Woellerらのモデルを検証した。
押山 孝*; 永井 士郎; 小沢 国夫; 竹内 富士雄*
JAERI-M 84-094, 174 Pages, 1984/05
電子・イオン及びフォトン衝撃による固体表面からの気体の脱着は核融合炉におけるプラズマ壁相互作用の重要な素過程の一つであり、種々の気体/固体表面の組合せに関するデータ収集が要請されている。本報告は上記脱着に関する1961年~1983年まで交換された文献を調査して、脱着断面積及び脱着収率については、入射電子エネルギー、固体表面温度及びガスの種類の関数として、グラフおよび数値表としてまとめてある。イオン及びフォトン衝撃による脱着に関する文献は付録として巻末に収録した。
原子分子データ研究委員会
JAERI-M 83-235, 171 Pages, 1984/02
原子分子データ委員会の粒子-固体相互作用ワーキンググループ全体会議の第2回報告書である。内容は大別して、I.総合報告(3編)、II.保持放出、脱着、スパッタリングを含む水素リサイクリング(6編)及び、壁材料とイオン及び中性子照射による損傷機構(7編)から構成されている。又、補遺として82年度委託調査報告書「鉄、鋼及び鉄含有中の水素同位体の拡散」を追加して編集した。
加藤 義夫; 古川 和男
JAERI-M 6824, 28 Pages, 1976/11
ステップ関数状加熱法による熔融塩の熱拡散率測定法に関しては、著者等によって既に確立しているが、その測定精度に関する詳細な解析を行ない、誤差の推定、補正法、測定装置の設計に必要な諸条件を明確にした。測定誤差で特に問題となるのは加熱平板の厚みの効果で、従来0.1mm厚で充分と考えられていたが、条件によっては、10%以上の装置誤差を生じることを明かにした。また、加熱平板一測定点間の距離の影響と精度の良い決定法、および温度上昇信号のnoiseの効果とその効果的な除去法についても述べた。これらの精度解析に基づく測定装置及びNaNO
(320~380C)、Li
BeF
(470~700C)の測定結果を示した。
