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論文

Development of remote sensing technique using radiation resistant optical fibers under high-radiation environment

伊藤 主税; 内藤 裕之; 石川 高史; 伊藤 敬輔; 若井田 育夫

JPS Conference Proceedings (Internet), 24, p.011038_1 - 011038_6, 2019/01

東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の原子炉圧力容器と格納容器の内部調査への適用を想定して、光ファイバーの耐放射線性を向上させた。原子炉圧力容器内の線量率として想定されている~1kGy/hレベルの放射線環境に適用できるよう、OH基を1000ppm含有した溶融石英コアとフッ素を4%含有した溶融石英クラッドからなるイメージ用光ファイバを開発し、光ファイバをリモートイメージング技術に応用することを試みた。イメージファイバの本数は先行研究時の2000本から実用レベルの22000本に増加させた。1MGyのガンマ線照射試験を行った結果、赤外線画像の透過率は照射による影響を受けず、視野範囲の空間分解能の変化も見られなかった。これらの結果、耐放射線性を向上させたイメージファイバを用いたプロービングシステムの適用性が確認できた。

論文

核燃料サイクルおよび福島第一原子力発電所廃炉への適用を念頭としたレーザー誘起ブレークダウン分光と関連分光技術

若井田 育夫; 大場 弘則; 宮部 昌文; 赤岡 克昭; 大場 正規; 田村 浩司; 佐伯 盛久

光学, 48(1), p.13 - 20, 2019/01

レーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)や関連技術である共鳴吸収分光の原子力分野での応用について紹介する。放射性物質を多く含有した次世代低除染MOX燃料への適用や、福島第一原子力発電所の損傷炉内といった高放射線・過酷環境における燃料出渕のその場サーベランスにおいては、光ファイバーを活用したLIBS技術や共鳴吸収分光技術は、遠隔分析手法として最も有力な手法の一つとして期待されている。これらの技術の基本及び性能について現状を紹介し、LIBS技術などの原子力分野への適用についてレビューする。

論文

Evaluation of the resistance of ${it Euglena gracilis}$ to ion beam radiation

林 浩孝*; 和田 成一; 舟山 知夫; 鳴海 一成; 小林 泰彦; 渡辺 宏*; 古田 雅一*; 上原 赫*

Journal of Eukaryotic Microbiology, 51(3), p.321 - 324, 2004/06

 被引用回数:5 パーセンタイル:91.85(Microbiology)

宇宙ステーションのような閉鎖系での食糧確保と二酸化炭素の吸収,酸素の供給に最も有望な生物種の一つであるユーグレナに対し、模擬宇宙線としてさまざまなLET値を有する重イオンビームを照射して放射線抵抗性を調べた。最も致死効果の高いLET=196keV/$$mu$$mのイオンビームに対しても40Gyまでの線量域では生育に影響がないことから、宇宙基地での利用が可能であることがわかった。照射後生存率におけるRBE(生物学的効果比)のLET依存性を調べた結果、ユーグレナ細胞は哺乳動物細胞や植物細胞とは異なる放射線応答機構を有することが示唆された。

報告書

耐熱セラミックス複合材料の照射後試験データ集; 97M-13A照射後試験

馬場 信一; 石原 正博; 相沢 静男; 関野 甫

JAERI-Data/Code 2003-003, 394 Pages, 2003/03

JAERI-Data-Code-2003-003.pdf:13.63MB

高温工学試験研究炉(HTTR)を用いた高温工学に関する先端的基礎研究の研究テーマの一つである「耐熱セラミックス複合材料の照射損傷機構に関する研究」として、材料試験炉(JMTR)を用いて第1次から第3次までの照射試験を実施した。本報告は、その第1次照射後試験で得た照射誘起寸法変化,熱膨張率,X線回折及び$$gamma$$線スペクトルについてまとめたものである。

論文

Validation and sensitivity analysis of a new atmosphere-soil-vegetation model, 2; Impacts on in-canopy latent heat flux over a winter wheat field determined by detailed calculation of canopy radiation transmission and stomatal resistance

永井 晴康

Journal of Applied Meteorology, 42(3), p.434 - 451, 2003/03

大気-土壌-植生モデルの改良と観測値によるモデルの妥当性評価について記述する。先の測定値を用いた性能評価試験において、モデルの植生層放射伝達と気孔抵抗計算法に適用限界が認められたため、本研究においてそれらを改良した。改良により、アルベド及び潜熱フラックスの観測値を以前より良好に再現することができるようになった。冬小麦畑及び草原の観測と計算値の比較結果から、新しい手法の導入によりモデルの予測精度及び適用性が向上したことが示された。

論文

Development of radiation-proof robot

岡 潔; 柴沼 清

Advanced Robotics, 16(6), p.493 - 496, 2002/12

 被引用回数:4 パーセンタイル:69.9(Robotics)

原研では、原子力事故時に極限環境下(特に高放射線)において、人間の代わりに情報収集や軽作業を行うロボットの開発を行っている。本件は、事故の拡大防止及び停止活動を行うための軽作業にかかわる作業を行うことを目的とした災害停止対策用耐放射線ロボット(Radiation-proof Robot)を製作し基礎性能試験を行ったので結果を報告するものである。ロボットは基本性能を確認するために走行機能試験及び遠隔操作試験を実施した。走行試験においては、前後左右方向の速度,再現性,操作性,動作時間を測定するとともに、30度の階段昇降が可能であることを確認した。また、遠隔操作試験においては、ドアの鍵あけ,ドアの開閉,バルブ開閉作業が正常に行えることを確認するとともに、各種の部品交換試験(エンドエフェクタ,カメラ,通信装置,制御装置等)を行い、交換時間,交換性を確認した。

報告書

高性能燃料被覆管材質の研究; 平成11~12年度(フェーズ1)報告書(共同研究)

木内 清; 井岡 郁夫; 橘 勝美; 鈴木 富男; 深谷 清*; 猪原 康人*; 神原 正三; 黒田 雄二*; 宮本 智司*; 小倉 一知*

JAERI-Research 2002-008, 63 Pages, 2002/03

JAERI-Research-2002-008.pdf:7.85MB

本研究は、平均燃焼度100GWd/tを目指したABWR用の超高燃焼度MOXを念頭にした「高性能燃料被覆管材質の研究」のフェーズ1である。フェーズ1は、平成10年度に実施した基礎調査結果を踏まえて、平成11年度と平成12年度の2年間にわたり実施した。フェーズ1では、現用Zr系合金の使用経験データを解析して、超高燃焼度化にかかわる長期耐久性の支配因子を摘出及び高性能被覆管の要求特性に照らして耐食合金間の相互比較,フェーズ2の中性子照射試験等の基礎評価試験用候補材の選定を行った。

論文

Validation and sensitivity analysis of a new atmosphere-soil-vegetation model

永井 晴康

Journal of Applied Meteorology, 41(2), p.160 - 176, 2002/02

大気-土壌-植生モデルの詳細,妥当性試験及び感度解析について記述する。モデルは、大気,土壌及び植生についての一次元多層モデル及び植生層内の日射及び長波放射伝達を計算するスキームにより構成されている。モデルの性能試験として、大気と地表面の相互作用に関する野外実験CASESの実測データを用いて、小麦畑における地表面フラックスの32日間の変動について計算値と測定値の比較を行った。また植生パラメータに対する感度解析も行った。その結果、モデルは測定値を良好に再現できたが、放射伝達及び気孔抵抗計算スキームを改良する必要性も示唆された。

論文

Characterization of RecA424 and RecA670 proteins from ${it Deinococcus radiodurans}$

佐藤 勝也; 鳴海 一成; 菊地 正博; 北山 滋; 柳沢 忠*; 山本 和生; 渡辺 宏

Journal of Biochemistry, 131(1), p.121 - 129, 2002/01

 被引用回数:25 パーセンタイル:57.2(Biochemistry & Molecular Biology)

これまでデイノコッカス・ラジオデュランスRecAは,大腸菌とは異なり特別な機能を有しているのではないかと考えられてきた。本論文ではラジオデュランスの野生型及び2種類の変異型RecAを解析し,ラジオデュランスRecAが大腸菌RecAと同等の機能を有していること、当該菌の放射線抵抗性にはRecAによるDNA組換え活性よりも、co-protease活性の方がより重要な役割を担っていることを示した。

論文

Ion beam irradiation effect on polymers; LET dependence on the chemical reactions and change of mechanical properties

瀬口 忠男; 工藤 久明; 杉本 雅樹; 浜 義昌*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 151(1-4), p.154 - 160, 1999/00

 被引用回数:23 パーセンタイル:14.2

高分子のイオン照射効果を力学的特性、分子鎖切断や二重結合の生成量を測定して調べ、電子線や$$gamma$$線照射効果と比較した。特にLET効果を中心に検討した。その結果高分子の化学反応はLETにはほとんど依存しないという結論に達した。これをもとに、イオン照射のLETの作用をモデルで示した。

論文

Radiation induced crosslinking of polytetrafluoroethylene (PTFE)

大島 明博; 池田 重利*; 瀬口 忠男; 田畑 米穂*

Preprints of 6th SPSJ International Polymer Conference, P. 237, 1997/00

耐熱性や耐薬品性,電気絶縁性に優れたポリテトラフルオロエチレンは、耐放射線性が極めて悪く、放射線場での利用には不適切な材料であった。われわれのグループは、特殊条件下でポリテトラフルオロエチレンが放射線架橋することを見いだした。また、架橋体の諸特性を評価し、その結果を報告する。

論文

Improvement of radiation resistance for polytetrafluoroethylene(PTFE) by radiation crosslinking

大島 明博*; 池田 重利*; 瀬口 忠男; 田畑 米穂*

Radiation Physics and Chemistry, 49(2), p.279 - 284, 1997/00

 被引用回数:82 パーセンタイル:1.77

放射線架橋ポリテトラフルオロエチレンの耐放射線性を引張試験及びDSCによる熱分析から調べた。未架橋のPTFEに比べ、架橋したものでは、真空中・室温の条件では数百倍にその耐放射線性は向上した。

論文

Sinber- a silicon nitride fiber with excellent thermal resistance, tensile strength and electrical resistivity

神村 誠二*; 渡辺 清*; 笠井 昇; 瀬口 忠男

Hitachi Cable Rev., 0(15), p.79 - 82, 1996/08

シリコンナイトライド(Si$$_{3}$$N$$_{4}$$)繊維を放射線照射利用により開発した。ポリカルボシラン繊維を原料とし、電子線照射で不融化処理した後、アンモニアガス中で焼成し合成した。これは2GPaの強度、10$$^{13}$$$$Omega$$-kmの高電気絶縁性、1300$$^{circ}$$Cまでの耐熱性を有するものである。用途として、家電、原子力、製鉄などの高温環境用電線絶縁材料に適している。シンバー(Sinber)という商品名を登録した。

論文

Effects of residual strain on deformation processes of neutron-irradiated Ti-Ni and Ti-Pd shape memory alloys

星屋 泰二; 関野 甫; 松井 義典; 桜井 文雄; 江南 和幸*

Journal of Nuclear Materials, 233-237, p.599 - 603, 1996/00

TiPd系形状記憶合金は、第3元素としてFeやCrなどを添加することにより、変態温度を800Kから室温まで調整できるとともに、2%の形状回復歪を呈することから、高温用形状記憶合金として検討されている。しかしながら、同合金の高温変形挙動に及ぼす照射の影響については明らかではない。本報告は、JMTRにおいてTiPd-Cr系合金の中性子照射実験(照射量:3$$times$$10$$^{24}$$m$$^{-2}$$(E$$>$$1MeV)、温度490K)を実施し、照射後X線解説試験結果から、残留歪と照射量の関係について検討した。その結果、TiNi系合金の場合、規則構造はフルエンスとともに変化し、速中性子フルエンスが10$$^{24}$$m$$^{-2}$$を越えると大きな残留歪を生じた。一方、TiPd-Cr系合金では、照射に伴う残留歪や構造変化は殆ど無かった。TiPd-Cr系合金の照射下の相安定性に関する検討結果から、同合金が優れた耐照射特性を有することを見出した。

論文

Improvement of radiation resistance for polytetrafluoroethylene (PTFE) by radiation cross-linking

大島 明博*; 池田 重利*; 瀬口 忠男; 田畑 米穂*

Material Chemistry 96: Proc. of Int. Symp. on Material Chemistry in Nuclear Environment, 0, p.755 - 761, 1996/00

ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を融点直上の340$$^{circ}$$Cで放射線架橋させ、照射線量を変えることで架橋密度の異なる架橋PTFEをつくった。この架橋PTFEの耐放射線性を、室温、真空中及び空気中で$$gamma$$線照射を行い、力学特性と熱特性の変化から評価した。500kGy架橋PTFEの場合、その耐放射線性は、真空中の時、1MGyで未架橋のものの300倍、空気中では、250MGyで125倍に向上しており、架橋によって著しく耐放射線性が向上していることがわかった。

論文

Radiation induced crosslinking of polytetrafluoroethylene

大島 明博*; 田畑 米穂*; 池田 重利*; 乙幡 和重*; 工藤 久明; 瀬口 忠男

JAERI-Conf 95-003, 0, p.487 - 491, 1995/03

ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)に対し、酸素不在下において室温から融点を超える高温域までの各温度で電子線照射を行い、引張試験及び熱分析を行った。融点以上の340度前後で照射したものは、モジュラスや降伏点強度が増加し、結晶化熱量が減少した。これらのことからPTFEは、溶融状態照射で架橋することがわかった。また、架橋体について、室温・空気中での$$gamma$$線照射による耐放射線性を引張試験により評価したところ、未架橋のPTFEに比べ100倍以上耐放射線性が向上していることがわかった。

論文

耐放射線性有機材料

瀬口 忠男

放射線と産業, 0(66), p.4 - 8, 1995/00

放射線に耐える高分子材料の構造と種類について、解説した。また、放射線を照射する条件、環境による効果、耐放射線性材料の応用について最近の成果を解説した。

報告書

芳香族系ポリエーテル樹脂製照射キャプセルの開発

有金 賢次; 大友 昭敏; 笹島 文雄; 高橋 秀武; 瀬口 忠男; 村上 滋*

JAERI-Tech 94-004, 33 Pages, 1994/07

JAERI-Tech-94-004.pdf:1.37MB

芳香族系ポリエーテル樹脂(BEK)の原子炉照射による機械的性質の変化等を明らかにし、JRR-3M気送管で最大150時間の照射が可能な試料照射用キャプセルを開発した。JRR-3M気送管における試料の照射は、これまでポリエチレンキャプセルの使用で最大20分に制限されてきたが、BEK製キャプセルの開発により長時間の照射が可能になった。また、BEKは、ポリエチレンと同様に誘導放射能が低いことから、照射後の試料の取扱いも簡便である。本報告が、BEKの原子炉照射による特性の変化と、キャプセル開発の研究をまとめたものである。

論文

Heat resistant SiC-fiber synthesis and reaction mechanisms from radiation-cured polycarbosilane fiber

瀬口 忠男; 杉本 雅樹*; 岡村 清人*

High Temperature Ceramic Matrix Composites; 6th European Conf. on Composite Materials: HT-CMC, p.51 - 57, 1993/00

ケイ素系有機物の繊維を電子線照射して不融化処理することにより、1700$$^{circ}$$Cに耐えるSiC繊維を合成することができた。また、有機物からセラミック繊維への反応課程をガス分析とラジカルの生成挙動で解析し、反応の起る温度域と反応の構造を解明した。この研究により、セラミック反応の最適条件を把握できた。

論文

Photoelectron spectroscopic and surface resistance measurements of TiO$$_{2}$$ and V$$_{2}$$O$$_{5}$$ after rare-gas sputtering

佐々木 貞吉; 馬場 祐治; 山本 博之; 笹瀬 雅人*; 磯部 昭二*

Surface and Interface Analysis, 20, p.682 - 686, 1993/00

 被引用回数:4 パーセンタイル:77.13(Chemistry, Physical)

TiO$$_{2}$$及びV$$_{2}$$O$$_{5}$$を1.5~15keV He$$^{+}$$,Ar$$^{+}$$,Xe$$^{+}$$で照射し、絶縁体から半導体の変化することを見い出した。表面電気伝導度は1$$times$$10$$^{17}$$Ar$$^{+}$$/cm$$^{2}$$の線量で数10$$Omega$$$$^{-1}$$cm$$^{-1}$$であった。XPSによる検討の結果、表面酸素量は減少しTi(II),Ti(III),V(IV)などの還元化学種が生成していることがわかった。また、UPSスペクトルのE$$_{F}$$レベル近傍に新たにピークが出現し、この非結合性3d電子がチャージキャリアーになると考えた。伝導度測定及びXPS測定のデータより、イオン1個当りの酸素欠損量が求められ、8keVHe$$^{+}$$で60個、8keVAr$$^{+}$$で110個、8keVXe$$^{+}$$で300個と決定された。

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