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論文

Release behaviors of elements from an Ag-In-Cd control rod alloy at temperatures up to 1673 K

永瀬 文久; 大友 隆; 上塚 寛*

Nuclear Technology, 208(3), p.484 - 493, 2022/03

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Nuclear Science & Technology)

Ag-In-Cd制御棒合金をアルゴンあるいは酸素中、1073-1673Kで60-3600s間加熱し、元素放出挙動を調べた。1123Kと1173Kの間の温度で合金の明らかな液化が起こるが、それ以下の温度では元素放出は少なかった。アルゴン中では、1173Kで3600s後に、1573Kでは60s後にほぼ全てのCdが放出されたが、AgとInの放出割合はそれぞれ3%以下及び8%以下であった。酸素中では、1573K以下でのCd放出は非常に少ないが、1673Kでは短時間に30-50%が放出された。調べた範囲では酸素中のAgとInの放出は少なかった。実験結果との比較から、従来の経験モデルはシビアアクシデント時に制御棒が破損した直後に相当する比較的低い温度範囲でCdの放出を過小評価している可能性がある。

論文

Gallium-effect in a lead-free solder for silver-sheathed superconducting tape

社本 真一; Lee, M. K.*; 藤村 由希; 近藤 啓悦; 伊藤 孝; 池内 和彦*; 保田 諭; Chang, L.-J.*

Materials Research Express (Internet), 8(7), p.076303_1 - 076303_6, 2021/07

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(Materials Science, Multidisciplinary)

Pb, Ga、およびGaをドープした鉛フリーのSn-Ag-Cuはんだを使用して、銀被覆DI-BISCCOタイプHテープを使用した低接合抵抗率に対するガリウム効果を研究した。その結果について報告する。

論文

Implementation of a low-activation Au-In-Cd decoupler into the J-PARC 1 MW short pulsed spallation neutron source

勅使河原 誠; 池田 裕二郎; 大井 元貴; 原田 正英; 高田 弘; 柿白 賢紀*; 野口 学*; 島田 翼*; 清板 恭一*; 村島 大亮*; et al.

Nuclear Materials and Energy (Internet), 14, p.14 - 21, 2018/01

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Nuclear Science & Technology)

J-PARCの1MWパルス中性子源では、中性子パルスの成形に用いるデカップラとして、異なる共鳴吸収材から構成し、1eVと高い中性子吸収エネルギーを有するAg-In-Cd合金を開発した。このデカップラによりパルス成形された中性子は、粉末解析の実験装置において最高分解能を更新したが、中性子照射によって生成される長半減期の108mAgの放射能が高いため使用済み機器の取扱においては短所であった。そこで、放射能を大幅に減らす代替材としてAuを使用したAu-In-Cd材の開発を行ってきた。しかしながら、実機のモデレータ・反射体に実用化する上で、大型のAu-In-Cd板と構造材のA5083材とをHIP接合し十分な接合強度を得ることが課題であった。本研究では、Au-In-Cd材の表面状態、大型化した熱容量の変化による接合部界面温度に関わる検討を行い、実規模大のHIP接合において、最適接合条件を見つけることができた。この結果、反射体へのAu-In-Cd材の実用化に成功し、中性子性能を損なわず、大幅な放射能低減の見通しを得た。

論文

Determination of optimal vapor pressure data by the second and third law methods

中島 邦久

Mass Spectrometry (Internet), 5(2), p.S0055_1 - S0055_6, 2016/12

平衡蒸気圧データは、蒸気種だけでなく凝縮相の熱力学的性質を調べる際にも利用されているが、蒸気圧データについては、2桁あるいはそれ以上の違いがあることは珍しいことではない。本報告では、蒸気圧測定における信頼性向上のために、第二法則,第三法則処理と呼ばれる手法を用いた新しいデータ解析の手法を提案している。この手法をセシウムメタボレート, CsBO$$_{2}$$や銀の蒸気圧測定データに対して適用した結果、信頼性の高い蒸気圧データの選定につながることが分かった。この新しい熱力学的手法では、測定データの取り扱いにおいて、特別なテクニックや経験を必要とせず、測定手法に関係なく汎用性もあることから蒸気圧測定における信頼性向上のための手法として役に立つと考えられる。

論文

Enhanced electrochemical oxidation of spent organic solvent under ultrasonic agitation

杉川 進; 梅田 幹; 小林 冬実; 長田 正信*; 土尻 滋; 天野 昌江*

Proceedings of International Conference on Nuclear Energy System for Future Generation and Global Sustainability (GLOBAL 2005) (CD-ROM), 4 Pages, 2005/10

銀電解酸化法による$$alpha$$汚染された有機液体廃棄物の分解・無機化処理技術は、高温熱分解法などに比べて、低温及び常圧下で無機化が図れる安全性及び経済性に優れた方法である。このため、1996年からTBP-ドデカン溶媒での分解・無機化試験を行い、溶媒が完全にリン酸,二酸化炭素及び水に分解されることが確認されたが、電流効率が低いことが難点であった。このため、超音波による溶媒と銀2価イオン水溶液の強力な混合下で酸化分解を行い、電流効率の大幅な改善を図った。その結果、電流効率はTBP,ドデカン及びTBPの中間生成物の分解では、いずれも機械的攪拌に比べて2倍以上となった。これらの結果に基づいて、少量溶媒のための分解プロセスと多量溶媒のためのアルカリ過水分解とを組合せた分解プロセスを提案した。

論文

High-precision measurement of the wavelength of a nickel-like silver X-ray laser

長谷川 登; 河内 哲哉; 内海 隆行*; 佐々木 明; 田中 桃子; 加道 雅孝; 助川 鋼太*; Lu, P.; 岸本 牧; Tai, R.; et al.

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 43(5A), p.2519 - 2522, 2004/05

 被引用回数:12 パーセンタイル:46.47(Physics, Applied)

X線レーザーの発振波長の精密な情報は、X線レーザーの応用を行う際に極めて重要である。特にニッケル様銀X線レーザーの発振波長は高効率の反射鏡が既に開発されている応用に適した波長領域である。さらに、多電子系原子過程のシミュレーションによる発振波長の予測値と実測値との一致が十分に成されていない波長領域であり、その標準値として利用が可能である。今回、X線レーザー発振線の2次光を観測することで波長分解能の向上を行うとともに、波長校正用の光源としてヘリウムガスプラズマからの発光線を用いることで波長校正の精度の向上を行い、従来よりも高い精度で発振波長を決定することに成功した。測定されたX線レーザーの中心波長は13.887nmであり、われわれの行ったシミュレーションによる発振波長の予測値と測定誤差範囲内で一致した。これにより、他の発振線についても従来よりも高精度の予測が可能であることが示された。

論文

Applicability of a model predicting iodine-129 profile in a silver nitrate silica-gel column for dissolver off-gas treatment of fuel reprocessing

峯尾 英章; 後藤 実; 飯塚 勝*; 藤崎 進; 萩谷 弘通*; 内山 軍蔵

Separation Science and Technology, 38(9), p.1981 - 2001, 2003/05

 被引用回数:14 パーセンタイル:55.14(Chemistry, Multidisciplinary)

銀シリカゲル(以下Ag-Sと略)カラム内のヨウ素-129分布を予測する数学モデルの適用性を44,000MWdt$$^{-1}$$までの燃焼度の使用済燃料の溶解時に発生する実際のオフガスを用い検討した。モデルによって予測されたヨウ素-129の分布は実験で得られた分布とよく一致した。このモデルは使用済燃料溶解時のオフガス処理のため423Kで運転されるAg-Sカラムにおけるヨウ素分布予測に有効であることが示唆された。また、この予測で用いた有効拡散係数やラングミュア係数の値は、オフガス中のNO$$_{2}$$濃度が1%程度まで使用可能であると考えられた。

報告書

銀媒体電解酸化法を用いたMOX溶解基礎試験

梅田 幹; 中崎 正人; 木田 孝; 佐藤 賢二; 加藤 忠仁; 木原 武弘; 杉川 進

JAERI-Tech 2003-024, 23 Pages, 2003/03

JAERI-Tech-2003-024.pdf:0.98MB

燃料サイクル安全工学研究施設(NUCEF)では、定常臨界実験装置(STACY)で用いる硝酸プルトニウム溶液燃料の調製のため、銀媒体電解酸化法を用いたMOX粉末の溶解を計画している。銀媒体電解酸化法は、酸化力の強いAg(II)イオンを用いて二酸化プルトニウムなどを溶解する手法であり、硝酸には難溶性のMOXの溶解に対しても有効な手法であると考えられる。本報は、NUCEFのMOX溶解設備への銀媒体電解酸化法の適用にむけて、同法によるMOX粉末の溶解速度,溶解液組成等の確認のため,約100gのMOX粉末を用いたビーカー規模の溶解基礎試験の結果についてまとめたものである。試験結果より、STACYに用いる予定のMOX粉末は銀電解酸化法により完全に溶解できることを確認した。また溶解液については、NO$$_{2}$$ガス通気によりPu(VI)イオンを完全に4価に還元できることを確認した。

報告書

光ファイバ貫通部のシール技術の開発; ハンダ付けシール及び銀ロー付けシール

松井 義典; 菊地 泰二; 角田 恒巳

JAERI-Tech 2002-060, 23 Pages, 2002/08

JAERI-Tech-2002-060.pdf:4.42MB

JMTRにおける最近の照射では、計装線に光ファイバを利用した照射試験が増加しつつある。これは、光ファイバの信号伝達が原子炉内のノイズの影響を受けにくいこと、最近の研究により耐放射線性に優れたものが開発されてきていることが大きな要因である。照射キャプセルでは計測線を取り出す場合、キャプセル本体の貫通部を完全にシールする必要があり、光ファイバも例外ではない。光ファイバ貫通部のシールについては信頼性の問題があったので、信頼性の向上のため、深海用光ケーブルのシールに使用されているハンダ付けシール及びその応用である銀ロー付けシールについて炉外試験を実施し、良好な結果が得られた。このため、実際の照射キャプセルにハンダ付けシールを用い、JMTRで5サイクル(約3000時間)の照射を実施した。この結果、シール性能の劣化は見られず、シールの信頼性が確認された。

論文

A Simple model predicting iodine profile in a packed bed of silica-gel impregnated with silver nitrate

峯尾 英章; 後藤 実; 飯塚 勝*; 藤崎 進; 内山 軍蔵

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(3), p.241 - 247, 2002/03

 被引用回数:19 パーセンタイル:76.46(Nuclear Science & Technology)

使用済燃料溶解時のオフガス処理に使用される硝酸銀含浸シリカゲル(AgS)カラムにおけるヨウ素の軸方向分布を予測する数学モデルを単純な吸着理論に基づき提案した。モデルで必要なパラメータは、有効拡散係数とラングミュア係数の2つで、既往の吸着実験により得られたヨウ素の軸方向分布によるフィッティングによって、423Kにおいて、それぞれ5.60$$times$$10$$^{-7}$$m$$^{2}$$/s及び1.0$$times$$10$$^{5}$$m$$^{3}$$kg$$^{-1}$$と決定した。これらパラメータの値を用い、既往の研究におけるさまざまな実験条件下でのヨウ素の分布を計算したところ、提案したモデルはこれらの分布を良く予測できることがわかった。さらに、AgS粒子中銀含有率の影響も予測できることもわかった。AgS吸着剤へのヨウ素の吸着速度は、ポア径が小さいことから粒子内のヨウ素の拡散過程が律速と考えられた。提案したモデルは単純でAgS吸着カラム内のヨウ素分布の予測に有用である。

論文

Fission product release behavior from individual coated fuel particles for high-temperature gas-cooled reactors

湊 和生; 沢 和弘; 高野 利夫; 冨田 健; 石川 明義; Baldwin, C. A.*; Gabbard, W. A.*; Malone, C. M.*

Nuclear Technology, 131(1), p.36 - 47, 2000/07

 被引用回数:55 パーセンタイル:95.08(Nuclear Science & Technology)

個々の被覆燃料粒子からの核分裂生成物の放出挙動を照射後加熱試験により調べた。1700$$^{circ}$$C,270時間及び1800$$^{circ}$$C,222時間の加熱試験の前後に、個々の被覆燃料粒子の核分裂生成物のインベントリを$$gamma$$線計測により求め、加熱試験による核分裂生成物の放出率を被覆燃料粒子毎に算出した。$$^{110m}$$Ag,$$^{134}$$Cs,$$^{137}$$Cs及び$$^{154}$$Euの放出が検出された。個々の被覆燃料粒子の核分裂生成物放出挙動は同一ではなく、粒子毎に大きく異なっていることを見いだした。加熱試験後のX線ラジオグラフ及び粒子断面積観察では、この原因を明らかにできなかったが、SiC被覆層の亀裂の有無だけでは説明できないことを明らかにした。

論文

Destruction of butyraldehyde isomers using silver catalyzed electrochemical oxidation

内山 軍蔵; 藤根 幸雄

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 230(1-2), p.105 - 109, 1998/00

 被引用回数:3 パーセンタイル:32.94(Chemistry, Analytical)

ブチルアルデヒド異性体の銀触媒電解酸化について研究した。本研究では、n-及びiso-ブチルアルデヒドの分解速度と銀触媒濃度、硝酸濃度、酸化電位及び温度との関係について述べる。硝酸濃度3M、銀触媒濃度0.1M、酸化電位1.6V(対飽和化カロメル電極)、温度50$$^{circ}$$Cにおいて、0.015Mn-ブチルアルデヒドの99%以上が約50分の電解時間で酸化分解することがわかった。本研究で得られた結果は、硝酸水溶液中のブチルアルデヒド異性体を銀触媒電解酸化法により分解処理できることを示した。

論文

Effects of temperature during irradiation and spectrophotometry analysis on the dose response of aqueous dichromate dosimeters

H.H.Mai*; 橘 宏行; 小嶋 拓治

Radiation Physics and Chemistry, 53(1), p.85 - 91, 1998/00

 被引用回数:5 パーセンタイル:45.37(Chemistry, Physical)

低線量及び高線量測定用の二種類の銀添加重クロム酸溶液線量計について、$$^{60}$$Co-$$gamma$$線に対する線量応答の照射中及び吸光度測定中の温度依存性を調べた。照射中の温度が5~25$$^{circ}$$Cの範囲では、線量応答は基準とした25$$^{circ}$$Cにおける応答と変わらなかったが、25~60$$^{circ}$$Cでは温度とともに徐々に減少する。ASTEM1401-96では5~50$$^{circ}$$C全範囲を直線近似し、約-0.2%/$$^{circ}$$Cの温度係数を与えているが、今回の結果からは、照射温度Tの時の応答と25$$^{circ}$$Cの時の応答との比R$$_{T}$$は、R$$_{T}$$=1.022-2.73$$times$$10$$^{-4}$$T-2.44$$times$$10$$^{-5}$$T$$^{2}$$で表すことができる。比較のため25~50$$^{circ}$$Cの範囲を直線近似して求めた係数は、線量範囲2~10kGy及び10~50kGyについてそれぞれ-0.20及び-0.23%/$$^{circ}$$CとASTMの値とほぼ一致した。吸光度測定中の溶液の温度がモル吸光係数に与える影響は、5~50$$^{circ}$$Cの範囲では認められなかった。

報告書

高温におけるUO$$_{2}$$と(ジルカロイ-4+銀)混合物の反応

上塚 寛; 永瀬 文久; 大友 隆

JAERI-Research 95-086, 20 Pages, 1995/12

JAERI-Research-95-086.pdf:1.5MB

軽水炉シビアアクシデント時における炉心の主要な材料反応であるUO$$_{2}$$/ジルカロイ反応に及ぼす低融点炉心構成材料の影響を明らかにするために、UO$$_{2}$$とジルカロイ/銀混合物の反応を1373~1703Kの温度範囲で調べた。本研究の試験条件において、ジルカロイと銀の混合物は液相となった。液相混合物とUO$$_{2}$$の反応はほぼ放物線則にしたがった。約1600K以下の温度範囲では、反応速度はHofmann等が報告しているUO$$_{2}$$/ジルカロイ反応速度に比べてかなり小さかったが、約1700Kで同程度の値となった。ミクロ組織試験により、約1600Kで見られる反応速度の温度依存性の不連続は、低温側では反応界面にZr(O)層が形成されるのに対して、高温側では形成されないことと関連していることが明らかになった。

報告書

高温ガス炉ガスタービンプラントにおける銀の挙動の検討

沢 和弘; 田中 利幸

JAERI-Research 95-071, 23 Pages, 1995/11

JAERI-Research-95-071.pdf:0.53MB

将来の有望な高温ガス炉システムの一つであるガスタービン高温ガス炉の設計においては、ガスタービンの保守補修の観点から核分裂生成物、特に銀の挙動が重要であると考えられている。そこで、現在の知見に基づき、ガスタービン高温ガス炉の設計上銀がどの程度問題になりうるかを定量化するとともに、その対策と必要な研究課題を摘出するために、ガスタービン高温ガス炉における銀の挙動について検討を行った。検討は、生成量、燃料からの放出、1次系への沈着、線量率についてそれぞれ行った。本検討結果によると、原子炉停止後のガスタービン部の線量率の約半分が沈着している銀からのガンマ線によると予測された。今後、合理的な設計を行うためには、銀の放出挙動、沈着挙動に関し、HTTRを用いてより精度の高いデータを取得していく必要があると考えられる。

報告書

Growth and sedimentation of fine particles produced in aqueous solutions of palladium sulfate and palladium sufate-silver sulfate induced by gamma-ray irradiation

畑田 元義*; C.D.Jonah*

JAERI-Research 94-019, 36 Pages, 1994/10

JAERI-Research-94-019.pdf:1.23MB

酸素を除いた硫酸パラジウム水溶液、及び硫酸パラジウム-硫酸銀水溶液を$$gamma$$線照射し、生成した微粒子の粒子径の時間変化を動的光散乱測定装置を用いて調べ、溶液中の粒子量の変化を可視紫外分光光度計を用いて調べた。硫酸パラジウムの系では、粒子径は照射後の時間とともに生長したが、約2$$times$$10$$^{4}$$秒以後では、線量が小さいときは、一定値を示した。線量が大きいときには、粒子径は時間とともに減少した。照射により生成し、成長した粒子は、空隙に水分子を含んだ低密度のものであると推定され、密度は、線量、溶液濃度に依存する。硫酸パラジウム-硫酸銀の系から得られた粒子は、同じ条件で硫酸パラジウムの系から得られたものに比べて低密度のものであった。一旦、凝集沈降した粒子に対する超音波照射効果についても検討した。

論文

硫酸パラジウム・硫酸銀水溶液の$$gamma$$線照射による微粒子固体の生成

畑田 元義*

KURRI-TR-394, 0, p.36 - 48, 1994/07

硫酸パラジウム水溶液(a)、硫酸パラジウム-硫酸銀水溶液(b)、及び硫酸銀水溶液(c)を窒素飽和させ、$$gamma$$線照射した。固体粒子の生成量は、光学吸収測定から求めた溶液中の金属イオンの減少、及び捕集した固体沈澱の秤量から求めた。実験の結果、1)パラジウムイオンは溶液(a)及び(b)では、照射により減少し、固体微粒子による連続吸収の生成が認められた。2)銀イオンは溶液(b)では減少したが、溶液(c)では、pH$$<$$4では減少しなかった。但しpH=7では減少した。3)溶液(a)及び(b)では電導性の沈澱が生成すること等が明らかとなった。従って溶液(b)では二成分金属微粒子が生成している可能性がある。照射された溶液から回収された沈澱の量は、(a)では消費された金属イオンの57%、溶液(b)では、97%であった。

報告書

第11次および第12次OGL-1燃料体の黒鉛スリーブおよび黒鉛ブロック中の核分裂生成物の分布

林 君夫; 福田 幸朔; 鶴田 晴通; 菊池 輝男

JAERI-M 94-075, 90 Pages, 1994/06

JAERI-M-94-075.pdf:2.41MB

JMTRに設置した炉内ガスループOGL-1で照射した第11次および第12次燃料体の黒鉛スリーブおよび黒鉛ブロック中の核分裂生成物(FP)の分布を、ガンマ線スペクトル分析法によって求めた。第11次燃料体の黒鉛スリーブでは、軸方向に種々のFPの濃度ピークが見られた。燃料コンパクトの外観検査では破損粒子は観察されなかったが、黒鉛マトリックスのオーバーコート境界に隙間の発生が見られた。このことから、コンパクト内部の破損粒子から放出されたFPが、この隙間を移行してスリーブに到達したものと推定した。第12次燃料体の黒鉛スリーブでは$$^{110m}$$Agが検出された。その濃度分布は、溶融した熱電対シース材から移行したと思われる。$$^{60}$$Coの濃度分布に対して負の相関を示した。このことから、$$^{110m}$$Agの黒鉛中の移行挙動は、Coを含む金属による共収着効果または黒鉛構造変化の影響を受けるものと推測した。

報告書

Formation of fine palladium particles from palladium sulfate aqueous solution by gamma-ray irradiation as observed by electronic absorption spectroscopy and dynamic light scattering

C.D.Jonah*; 畑田 元義*

JAERI-M 93-248, 33 Pages, 1994/01

JAERI-M-93-248.pdf:0.86MB

安定剤が存在しない金属イオン水溶液の$$gamma$$線照射により生成する金属微粒子の凝集機構を調べる方法を見出すために、硫酸パラジウム水溶液を窒素飽和した後、$$gamma$$線照射(11.2kGy/h,10kGy)を行った。照射後の溶液の濁度変化を可視紫分光光度計を用いて700nmにおける吸光度より調べ、また生成した固体微粒子の粒子径分布の時間的変化を動的光散乱粒子径アナライザーを用いて研究した。濁度は、照射後の時間とともに単調に減少すること、また、生成した微粒子の粒子径分布は400~800nmと1500~2500nmにピークを持つものであることがわかった。得られた粒子の密度は、バルク金属の密度よりも小さいものであると考えられる。硫酸パラジウム・硫酸銀水溶液についても同様の研究を行った。

報告書

Formation of solid particles from aqueous solutions of palladium sulfate and of palladium sulfate-silver sulfate by gamma ray irradiation

畑田 元義*

JAERI-M 93-232, 41 Pages, 1993/12

JAERI-M-93-232.pdf:1.2MB

硫酸パラジウム水溶液(a)、硫酸パラジウム-硫酸銀水溶液(b)、及び硫酸銀水溶液を窒素飽和させ、$$gamma$$線照射を行った。固体粒子の生成量は、光学吸収から求めた溶液中の金属イオンの消失、及び捕集した固体沈澱の秤量から求めた。実験の結果、(1)パラジウムイオンは、溶液(a)及び(b)で照射により減少し、固体微粒子による連続吸収が認められた。(2)銀イオンは溶液(b)では減少したが溶液(c)では減少は認められなかった。(3)溶液(a)及び(b)では、照射により電導性の沈澱が生成することが認められたが、溶液(c)では固体の生成は認められなかった。従って溶液(b)では二成分金属粒子が生成している可能性がある。照射された溶液から回収された沈澱の量は、溶液(a)では、消費された金属イオンの57%、溶液(b)では97%であった。

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