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論文

A Cubic CeBr$$_{3}$$ gamma-ray spectrometer suitable for the decommissioning of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station

冠城 雅晃; 島添 健次*; 大鷹 豊*; 上ノ町 水紀*; 鎌田 圭*; Kim, K. J.*; 吉野 将生*; 庄子 育宏*; 吉川 彰*; 高橋 浩之*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 971, p.164118_1 - 164118_8, 2020/08

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Instruments & Instrumentation)

Our work focused on the passive gamma-ray analysis (PGA) of the nuclear fuel debris based on measuring gamma rays with an energy greater than 1 MeV for the decommissioning of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (FDNPS). The PGA requires gamma-ray spectrometers to be used under the high dose rates in the FDNPS, then we fabricated a small cubic CeBr$$_{3}$$ spectrometer with dimensions of 5 mm $$times$$ 5 mm $$times$$ 5 mm, coupled to a Hamamatsu R7600U-200 photomultiplier tube (PMT). The performance at dose rates of 4.4 to 750 mSv/h in a $$^{60}$$Co field was investigated. The energy resolution (FWHM) at 1333 keV ranged from 3.79% to 4.01%, with a standard deviation of 6.9%, which met the narrow gamma decay spectral lines between $$^{154}$$Eu (1274 keV) and $$^{60}$$Co (1333 keV). However, the spectra shifted to a higher energy level as the dose rate increase, there was a 51% increase at the dose rates of 4.4 to 750 mSv/h, which was caused by the PMT gain increase.

論文

Development of three-dimensional distribution visualization technology for boron using energy resolved neutron-imaging system (RADEN)

阿部 雄太; 土川 雄介; 甲斐 哲也; 松本 吉弘*; Parker, J. D.*; 篠原 武尚; 大石 佑治*; 加美山 隆*; 永江 勇二; 佐藤 一憲

Proceedings of 2020 International Conference on Nuclear Engineering (ICONE 2020) (Internet), 6 Pages, 2020/08

Boron carbide is used as a neutron-absorbing material in Fukushima-Daiichi Nuclear Power Station (1F), producing borides that are twice as hard as oxides (such as UO$$_{2}$$ and ZrO$$_{2}$$). The high neutron absorption of boron affects the evaluation of re-criticality during the process of debris retrieval. Therefore, it is important not only to determine the presence of boron but also to investigate the distribution of boron inside the material in a non-destructive manner during decommissioning. To address the uncertainties in the core material relocation behavior of boiling water reactor (BWR) during a severe accident (SA), solidified melt specimens of a simulated fuel assembly were prepared by plasma heating. If core material melting and relocation (CMMR) specimens can be used to estimate the B distribution in 1F Unit-3, that will provide valuable information in the decommissioning of 1F. To address this, the authors focused on the energy-resolved neutron imaging system, RADEN, which utilizes a wide energy range, from meV to keV. This is an innovative three-dimensional analysis technology for boride distribution that affects the evaluation of hardness and re-criticality. In the calibration standard samples (Zr$$_{x}$$B$$_{1-x}$$ and Fe$$_{x}$$B$$_{1-x}$$), there was a good correlation between boron concentration and the energy-dependence of the cross sections of cold and epi-thermal neutrons. In the CMMR specimens, boron distribution was confirmed from the contrast difference between cold and epi-thermal neutrons. In the future, the results of calibration standard samples will be applied to the results of CMMR specimens. With this method, three-dimensional boron distribution will be measured, and the understanding of boride distribution 1F Unit-3 will be improved, which may be reflected in an improved SA code.

論文

Evaluation of energy spectrum around structural materials in radiation environments

松村 太伊知; 永石 隆二; 片倉 純一*; 鈴木 雅秀*

Radiation Physics and Chemistry, 166, p.108493_1 - 108493_9, 2020/01

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Chemistry, Physical)

原子炉内のSUS等の構造材料は、電離放射線の環境に晒されるため腐食や劣化が起こる。材料の厚さが異なると周囲の線質が変化して腐食等の程度が変わると予測されるが、これまでの研究ではこの影響について検討されていない。そこで本研究では、水中のSUS304板の表側にガンマ及びベータ線源を置いた際の、板の表裏両側での二次放射線(光子、電子)のエネルギースペクトルを板の厚さ、並びに線源と板の間隔を変えて解析的に評価した。$$^{137}$$Csガンマ線の場合、板の厚さに対するスペクトルの依存性は裏側でより明確だった。$$^{90}$$Sr、$$^{90}$$Yベータ線の場合、スペクトルはガンマ線の場合と明らかに異なり、裏側では電子のスペクトルは光子より遥かに低下した。このように、スペクトルが入射放射線の種類、材料の厚さ、線源と板の間隔によってどのように変化するかを明らかにするとともに、入射放射線に対する二次放射線のエネルギー低下を議論した。

論文

熱水力安全評価基盤技術高度化戦略マップ2017; 軽水炉の継続的な安全性向上に向けたアプローチ

糸井 達哉*; 岩城 智香子*; 大貫 晃*; 木藤 和明*; 中村 秀夫; 西田 明美; 西 義久*

日本原子力学会誌, 60(4), p.221 - 225, 2018/04

日本原子力学会熱流動部会は福島第一原子力発電所(1F)事故の教訓を基にした分野のロードマップの改訂(ローリング)を進め、2018年3月に「熱水力安全評価基盤技術高度化戦略マップ2017(熱水力ロードマップ2017)」を策定した。世界最高水準の安全性の実現とその継続的改善を図るため、安全裕度向上策及び人材育成に必要なニーズとシーズのマッチングを考慮して選定・詳述された2015年版の技術課題を見直すと共に、主要な技術課題の実施状況の記載、「軽水炉安全技術・人材ロードマップ」との対応状況の明示、計算科学技術部会の協力による1F事故の原因ともなった外的事象対応の記述の改訂など、記載が大幅に充実された。その概要をまとめる。

報告書

日本-IAEA合同原子力エネルギーマネジメントスクールの概要; 2016年

山口 美佳; 日高 昭秀; 生田 優子; 村上 健太*; 富田 明*; 広瀬 大也*; 渡邉 正則*; 上田 欽一*; 生井澤 賢*; 小野瀬 貴利*; et al.

JAEA-Review 2017-002, 60 Pages, 2017/03

JAEA-Review-2017-002.pdf:9.41MB

IAEAは、将来原子力エネルギー計画を運営管理するリーダーとなる人材の育成を目的とした原子力エネルギーマネジメントスクールを2010年より世界各国で開催している。原子力機構は、日本原子力人材育成ネットワークの事務局として、同ネットワークに参加している東京大学、日本原子力産業協会及び原子力国際協力センターとともに、2012年よりIAEAと共催という運営形態で上記スクールを日本で継続的に開催している。2016年は、IAEAの専門家を講師とした講義とともに、日本開催の特徴を生かしつつ、日本人専門家の協力を得て、福島第一原子力発電所事故の教訓、日本の原子力分野における経験・技術の紹介などを含む独自性のある講義を提供した。施設見学では、多様な原子力関連施設の見学を福井県及び神戸市で実施した。本スクールの開催を通して、我が国の若手人材の国際化および新規原子力導入国等の人材育成へ貢献することができ、また、我が国とIAEAとの協力関係の促進に資することができた。加えて、関係機関が一体となって協力し合い開催することにより、国内の原子力人材育成ネットワークの協力関係を強化することができた。

報告書

国際原子力情報システム(INIS)協議会の記録

国井 克彦; 板橋 慶造

JAEA-Review 2016-021, 130 Pages, 2016/10

JAEA-Review-2016-021.pdf:2.2MB

1970年、国際原子力機関(IAEA)のもと国際原子力情報システム(International Nuclear Information System: INIS)計画が開始された。これは、原子力科学技術の平和利用に資するため、参加する国や国際機関が各々の国や機関で作り出された文献情報をIAEAがデータベースとしてとりまとめ、世界に情報ネットワークを通じて発信する活動である。日本では国(当時の科学技術庁)からの依頼により、日本原子力研究所(現日本原子力研究開発機構)が日本のナショナルセンターとなり発足当初から今日までそれに参加してきたが、その国内活動は外部有識者からなる諮問委員会であった国際原子力情報システム協議会からの助言等に支えられ成し遂げられてきたといえる。本報告書は、その協議会の設置、規程また第1回(1970年10月)$$sim$$第34回(2005年3月)までの開催議事、委員の変遷、さらに各回の議事録をとりまとめたものである。

論文

IAEA保障措置技術及び人材育成に対するJAEAの貢献

直井 洋介; 小田 哲三; 富川 裕文

日本原子力学会誌, 58(9), p.536 - 541, 2016/09

日本は1955年に制定された原子力基本法に従い、原子力の研究開発、原子力エネルギーの利用を平和目的に限って推進してきた。平和目的に限られていることを担保するため、事業者は計量管理を行い、IAEAと保障措置協定を締結する以前は二国間原子力協定(日米,日仏,日加等)に基づき報告を行い、1977年のIAEAとの保障措置協定を締結後は国内法が改定され、それに基づき計量管理及びその報告が行われてきた。1999年には追加議定書を締結して新たな義務を負うIAEAの保障措置活動に対応してきており、これまでわが国の原子力活動についての申告の正確性と完全性がIAEAによって検認されてきている。2004年には、核物質の転用や未申告の活動はないとの「拡大結論」を得て以降、これまで毎年この拡大結論を得てきている。本報告では、原子力機構がこれまで取り組んできたIAEAの保障措置に必要な技術開発や人材育成への協力などIAEA保障措置活動への貢献について報告する。

論文

Nuclear criticality safety standard for a fuel reprocessing plant assuming burnup credit published by the Atomic Energy Society of Japan

中島 健*; 板原 國幸*; 奥野 浩

Proceedings of International Conference on Nuclear Criticality Safety (ICNC 2015) (DVD-ROM), p.496 - 502, 2015/09

本論文では、2015年4月に日本原子力学会から発刊された「再処理施設の臨界安全管理における燃焼度クレジット適用手順:2014」(AESJ-SC-F025: 2014)の概要を述べる。同学会からは、既に60を超える標準が発刊されたが、その多くは、原子炉または廃棄物に対するものであった。また、10年前に同学会から発刊された「臨界安全管理の基本事項: 2004」(AESJ-SC-F004: 2004)では、臨界安全に関する基本的な考え方、核燃料を取り扱う施設の一般的な臨界安全の管理について記していたが、燃焼度クレジット採用の手順は含まれていなかった。この標準では、燃焼度クレジットを再処理工場に適用する上でこれら施設及び設備の設計、管理及び運転・保守に関わる者に対して具体的な手順を明確にして、臨界の防止に役立てることを目的にしている。

論文

Japan-IAEA Joint原子力エネルギーマネジメントスクールHuman Networkセッション開催; 世界の原子力の若手をつなぐ人的ネットワーク構築をめざして

西山 潤*; 大釜 和也; 坂本 辰次郎*; 渡辺 凜*

日本原子力学会誌, 57(2), p.123 - 125, 2015/02

原子力エネルギーマネジメントスクールにおいて、新規原子力導入国を含む海外15ヵ国からの19名の研修生および12名の日本人研修生参加のもと、原子力分野で働く若手の人的ネットワーク構築のための知見共有および意見交換を目的とした特別セッションを開催した。同セッションでは、活動経験共有のための発表とともに、人的ネットワーク構築を行うための方策として、Young Generation Network(YGN)活動を例に、必要性、課題、今後活動を広めていくためにできることについて全体討論を行った。

論文

エネルギーと原子力に関する定期意識調査; 首都圏住民

篠田 佳彦; 土田 昭司*; 木村 浩*

日本原子力学会和文論文誌, 13(3), p.94 - 112, 2014/09

福島第一原子力発電所(福島事故)は多くの人々の原子力発電所の安全に関する意識を大きく変えた。これからの日本のエネルギー選択における議論の際には、多くの人々の原子力に対する態度を把握しておくことが重要だ。日本原子力学会では、東京駅を中心とした30km圏内居住者から500名を抜き出したアンケート意識調査を毎年実施している。これらの調査の目的は、公衆の原子力に対する態度の動向を評価することにある。著者らは、日本原子力学会の社会環境部会の下に設けられたデータ管理ワーキンググループのメンバーとして、アンケート票の設計や調査結果データベースの管理を行っている。我々は、これらの毎年実施している調査から、福島事故後に公衆の原子力に対する態度が激変したことを確認した。特に、福島事故後に人々の原子力に対する関心(心配)は高まり、少なくない多数の人々が将来の原子力利用に対して疑いを持ち始めた。

論文

Introduction to development of advanced safeguards and security NDA technologies by JAEA-ISCN

瀬谷 道夫; 呉田 昌俊; 曽山 和彦; 中村 仁宣; 原田 秀郎; 羽島 良一

Proceedings of INMM 55th Annual Meeting (Internet), 10 Pages, 2014/07

原子力機構は保障措置及び核セキュリティのための、次の先進的な核物質非破壊測定の基礎技術開発プログラムを実施してきている。(1)ZnS/B$$_{2}$$O$$_{3}$$セラミックシンチレータによる$$^{3}$$He代替中性子検知技術、(2)中性子共鳴透過分析(NRTA)及び中性子共鳴捕獲分析(NRCA)の組み合わせによる中性子共鳴濃度分析法、(3)レーザー・コンプトン散乱$$gamma$$線(大強度単色$$gamma$$線)利用核共鳴蛍光NDA(1)は、供給不足が懸念される$$^{3}$$Heに代わるZnS/B$$_{2}$$O$$_{3}$$セラミックシンチレータ中性子検出器の開発であり、(2)は、粒子状溶融燃料などの測定対象物中の核物質同位体組成比測定NDA技術開発、(3)は、レーザー・コンプトン散乱により発生させたエネルギー可変の大強度の単色$$gamma$$線により引き起こすPu/U同位体の核共鳴蛍光反応を利用するNDAのためのプログラムである。この論文ではこれらについて紹介する。

論文

Nuclear technology and potential ripple effect of superconducting magnets for fusion power plant

西村 新*; 室賀 健夫*; 竹内 孝夫*; 西谷 健夫; 森岡 篤彦

Fusion Engineering and Design, 81(8-14), p.1675 - 1681, 2006/02

 被引用回数:3 パーセンタイル:73.46(Nuclear Science & Technology)

核融合炉において超伝導コイルを安定して運転するためには、NBIポート等の真空容器の貫通部から突き抜けてくるストリーミング中性子による核発熱を抑制するとともに、長期的には放射化を低減することが重要であり、中性子工学の観点から超伝導コイルの材料に関する評価が必要である。本論文は、そのような研究を要する背景を述べ、代表的な超伝導線材であるNb$$_{3}$$Snの中性子照射試験結果,低放射化超伝導線材の開発、及びストリーミング中性子による核発熱を抑制する遮へい設計の現状を報告する。さらに、高エネルギー粒子の研究に関する最近の動向と、広いエネルギー帯域の$$gamma$$線環境下で使用される加速器用超伝導コイルの設計の概要について発表する。

報告書

国際原子力総合技術センターの活動,平成16年度

国際原子力総合技術センター

JAERI-Review 2005-033, 85 Pages, 2005/09

JAERI-Review-2005-033.pdf:7.03MB

本報告書は、日本原子力研究所国際原子力総合技術センターの平成16年度の業務概要をまとめたものである。国際原子力総合技術センターにおいて実施した国内研修及び国際研修業務の内容,研修のための研究開発並びに運営管理などについて記載した。平成16年度は、東京研修センターと東海研究所研修センターの組織統合から2年目となり、研修業務は順調に実施され、国内及び国際研修を合わせた修了者は1165名であった。また、平成17年度に開校予定の東京大学大学院工学系研究科原子力専攻(専門職大学院)の施設利用,実習講師選定等の準備に協力した。これらの業務活動に加え、安全確保及び快適な作業環境確保などの観点から、研修施設・設備について必要な整備並びに改善を進めた。

報告書

Program POD-P; A Computer code to calculate cross sections for neutron-induced preequilibrium nuclear reactions

国枝 賢; 市原 晃

JAERI-Data/Code 2005-005, 33 Pages, 2005/09

JAERI-Data-Code-2005-005.pdf:1.5MB

中性子誘起による前平衡核反応で放出される粒子の、エネルギー及び角度分布断面積を計算するためのコードPOD-Pを開発した。エネルギー微分断面積は古典的な一成分型の励起子模型により計算される。複合粒子放出に対しては半経験的な励起子模型も用いる。また二重微分断面積は励起子模型と角度分布経験式を併用して導出される。計算方法及び入力データの説明を行い、入出力例を示した。

報告書

MVP/GMVP 2; General purpose Monte Carlo codes for neutron and photon transport calculations based on continuous energy and multigroup methods

長家 康展; 奥村 啓介; 森 貴正; 中川 正幸

JAERI 1348, 388 Pages, 2005/06

JAERI-1348.pdf:2.02MB

高速かつ高精度な中性子・光子輸送モンテカルロ計算を実現するため、2つのベクトルモンテカルロコードMVPとGMVPが日本原子力研究所において開発されている。MVPは連続エネルギー法、GMVPは多群法に基づいている。これらのコードはベクトル計算機上において、既存のスカラーコードに比べて10倍以上の高速化を実現している。両コードは正確な物理モデル,詳細な幾何形状表現法,分散低減法等、実用コードとして十分な機能を有している。これらコードの第1版は1994年に公開され、これまで広範囲にわたって改良及び新機能の追加がなされてきた。主な改良点と新機能は(1)ENDF-6形式のファイル6を用いて表現された散乱モデルへの対応,(2)時間依存タリー,(3)ポイントワイズ応答関数を用いた反応率計算,(4)柔軟な線源の指定,(5)任意温度における連続エネルギー計算,(6)固有値問題における分散のバイアス評価,(7)点検出器及び面検出器評価法,(8)確率論的幾何形状モデル,(9)炉雑音解析機能等である。本報告書では2つのコードで用いられている物理モデル,幾何形状表現法,新たな機能及びそれらの使用法が記載されている。

報告書

我が国の長期エネルギー需給シナリオに関する検討

佐藤 治

JAERI-Research 2005-012, 32 Pages, 2005/05

JAERI-Research-2005-012.pdf:4.37MB

2050年に至る我が国のエネルギー需給の動向と原子力エネルギー利用の将来的なポテンシャルについて検討を行った。この目的のため、今後の経済成長,エネルギー原単位改善,各種エネルギー源とエネルギー技術の価格と利用可能量等を設定した。次に、これらの前提条件に基づいて原子力エネルギー利用規模の異なる3ケースの長期エネルギーシナリオを作成し、その比較評価を通じて原子力エネルギー利用の役割を検討した。この検討の結果、原子力エネルギー利用の拡大は化石燃料の消費量を低減し、エネルギーセキュリティの向上と低コストでの二酸化炭素排出量の大幅な低減に貢献できる可能性を有することが示された。

論文

Historical overview of nuclear data evaluation in intermediate energy region

深堀 智生

AIP Conference Proceedings 769, p.47 - 52, 2005/05

近年、中高エネルギー核データが核変換処理のための加速器駆動システム,核破砕中性子源粒子ビームによる先端ガン治療,半導体の放射線によるエラー率推定,宇宙飛行士の被曝線量評価等の多くの研究分野から要求されている。この要求に応えるため、世界中の多くのグループが20MeV以上のエネルギー領域における核データ評価に関する活動を続けている。中高エネルギー領域の核データ評価の初期の段階は米国において開始された。例えば、1980年代後半、ブルックヘブン国立研究所核データセンターのPearlsteinは、系統式を作成し、ALICEコードを改良して、中高エネルギー陽子及び中性子核データ評価を行った。ローレンス・リバモア国立研究所では、同時期に医療用の中高エネルギー核データを開発している。これらの活動に続いて、欧州,日本,ロシア,中国,韓国等でこのエネルギー領域での核データ整備が始まった。本稿では、中高エネルギー核データ評価に関する方法・成果をレビューするとともに、JENDL高エネルギーファイルを中心に各国のファイルと実験データの比較及びベンチマーク計算結果の比較を行う。

報告書

原子力エネルギー研究開発専門部会総括評価結果報告書

研究評価委員会

JAERI-Review 2005-015, 30 Pages, 2005/03

JAERI-Review-2005-015.pdf:3.44MB

研究評価委員会は、原子力二法人統合により設立される新法人での事業の開始に向け、中期計画作成の参考とするため、「日本原子力研究所における研究開発評価の基本指針」及び「研究所評価委員会及び研究評価委員会規程」に基づき、9名の外部専門家で構成される原子力エネルギー研究開発専門部会を設置し、原子力エネルギー研究開発に関して原研から新法人へ引き継がれると想定される事業について、総括評価を実施した。原子力エネルギー研究開発専門部会は、平成16年7月から平成16年8月にかけて、当該部門の評価活動を実施した。評価は、事前に提出された評価用資料及び専門部会会合(平成16年8月10日開催)における被評価者の説明に基づき、研究評価委員会によって定められた評価項目,評価の視点,評価の基準に従って行われた。同専門部会が取りまとめた評価結果報告書は、平成16年12月1日に行われた研究評価委員会会合に提出され、審議された。審議の結果、研究評価委員会は、この評価結果を妥当と判断した。本報告書は、その評価結果である。

報告書

Report of Workshop on Energy; May 13, 2004, JAERI, Tokyo, Japan

辻本 和文; 永井 泰樹

JAERI-Review 2005-004, 208 Pages, 2005/03

JAERI-Review-2005-004.pdf:82.79MB

国際純粋・応用物理学連合(IUPAP)では、エネルギーワーキンググループ(WG)が組織され、世界における今後のエネルギー供給について課題と物理学の果たすべき役割について検討している。上記WG活動の一環として、エネルギー問題の解決のために物理学分野からの積極的な貢献を喚起し、世界及び日本における多様なエネルギー開発の現状,問題点及び今後の展望について議論することで研究開発の進展に資することを目的として、IUPAPの主催、日本原子力研究所と高エネルギー加速器研究開発機構の共催で、平成16年5月13日に東京の日本原子力研究所・計算科学技術推進センターで「エネルギーに関するワークショップ」を開催した。本報告書は、同ワークショップの概要と発表要旨及び発表資料(12件)を掲載するものである。世界,中国及び日本におけるエネルギー問題の状況についての招待講演に続いて、「新エネルギーの研究開発」,「核融合エネルギーの研究開発」,「加速器駆動システム(ADS)の展望」,「水素の製造・貯蔵・輸送」について、日本における専門家による現状と展望についての発表があった。

報告書

Proceedings of 3rd International Symposium on Radiation Education, ISRE 04; August 23-26, 2004, Nagasaki Brick Hall, Nagasaki, Japan

企画室

JAERI-Conf 2005-001, 620 Pages, 2005/03

JAERI-Conf-2005-001-1.pdf:62.9MB
JAERI-Conf-2005-001-2.pdf:47.33MB

第3回放射線教育国際シンポジウムは2004年8月23-26日に長崎市で開催された。放射線及びそれに関連する核に関する知識については正しく学校の生徒や一般公衆に普及されなくてはならない。このシンポジウムはこれまで正しい知識の普及を目指す放射線教育の効果的な方法に発展させることに貢献してきた。放射線についての人々の不必要な恐怖心を取り去って、放射線や核エネルギーを人類福祉への貢献のために利用するため、この放射線教育の精神は1998年、葉山での最初のシンポジウムで国際的に周知され、2002年のデプレッツェンでの開催に引き継がれ、今回、第3回目を放射線に深いかかわりを持つ長崎市での開催に至った。シンポジウムは5つのセッションから構成され、発表論文は77件、参加者は141名、参加国数は13か国であった。

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