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廃炉環境国際共同研究センター; 自然科学研究機構*
JAEA-Review 2022-059, 34 Pages, 2023/01
JAEA-Review-2022-059.pdf:1.58MB
日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和3年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所の廃炉等を始めとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、令和3年度に採択された「中赤外レーザー分光によるトリチウム水連続モニタリング手法の開発」の令和3年度の研究成果について取りまとめたものである。本研究は、中赤外レーザーを用いたキャビティリングダウン計測システムによる「濃度60Bq/ccレベル」トリチウム水短時間計測の原理実証を成果目的とする。令和3年度は、上記目標を達成するため、(1)キャビティリングダウン装置に関する研究、及び(2)環境条件下における水素同位体組成評価と標準試料作製(再委託先: 弘前大学)を行った。(1)においては、中赤外キャビティリングダウン試験を行った。実験室に光学ベンチ(3m
1.2m)を設置し、光学ベンチ上に設計した光キャビティを構築した。次に、キャビティリングダウン計測に必須なレーザー光源を開発した。波長4.34
mから4.72mの範囲に可変可能で、最高出力22mW、ビーム品質M
=1.1のレーザー開発に成功した。(2)においては、標準試料の作製として、複数の試薬会社より市販されている重水標準溶液を利用して水素同位体標準溶液作製を進め、安定同位体である重水試料の準備を行った。また市販の重水試薬を購入し、約100Bq/Lの標準試料作製準備が整った。さらに、屋内外の同位体比計測の測定準備を行った。低バックグラウンド液体シンチレーション計数装置の性能評価を行い、試料量10mLで2,400分計測すると検出下限値は約0.6Bq/Lであることを確認した。これにより一般環境中トリチウム濃度を計測する準備が整った。
Harries, J.; 岩山 洋士*; 永園 充*; 富樫 格*; 矢橋 牧名*; 久間 晋*; 中嶋 享*; 宮本 祐樹*; 大饗 千彰*; 笹尾 登*; et al.
Journal of Physics B; Atomic, Molecular and Optical Physics, 48(10), p.105002_1 - 105002_9, 2015/05
被引用回数：7 パーセンタイル：38.91(Optics)We report the observation of superfluorescence at wavelengths (in air) of 501.6 nm, 667.8 nm, and 728.1 nm following the excitation of helium atoms with free-electron laser pulses at wavelengths of 53.7 nm (
=3 excitation) and 52.2 nm (=4 excitation). The observed wavelengths of the superfluorescence pulses correspond to 1s3p-1s2s, 1s3d-1s2p, and 1s3s-2p transitions. Observation of superfluorescence on these transitions implies either competing cascade decays, or direct excitation of non-dipole allowed transitions. We have studied the time structure of the emitted pulses using a streak camera, and the results cannot be explained by straightforward considerations using the usual model for two-level superfluorescence.
谷川 博康; 野澤 貴史; 安堂 正己
JAEA-Review 2009-053, 89 Pages, 2010/03
JAEA-Review-2009-053.pdf:22.39MB
2007年より「幅広いアプローチ(BA)」活動の国際核融合エネルギー研究センター(IFERC)事業の一つである、原型炉設計・R&D調整センター活動の主要な活動として原型炉工学R&Dが開始された。この原型炉工学R&Dについては、日欧双方が興味を有し、かつ特定の炉型に依存しない"generic"な項目を実施すべしとの共通理解にもとづいて、次の5件の工学R&Dが実施されている。(1)SiC/SiC複合材,(2)トリチウム技術,(3)ブランケット構造材料(低放射化フェライト鋼),(4)先進中性子増倍材,(5)先進トリチウム増殖材第1フェーズ(2007-2009年)においては、2008-2009年R&D活動について日欧間で締結された調達協定(Procurement Arrangement:PA)に基づいて実施される予備的R&Dにおいて、その一部を大学等と原子力機構との共同研究として分担実施している。2008年度は、SiC/SiC複合材開発、及びブランケット構造材料(低放射化フェライト鋼)開発について共同研究を実施した。本報告書は、その成果について取りまとめたものである。
永園 充*; Harries, J.; 岩山 洋士*; 富樫 格*; 登野 健介*; 矢橋 牧名*; 仙波 泰徳*; 大橋 治彦*; 石川 哲也*; 繁政 英治*
no journal, ,
Superfluorescence is a collective, multi-atom, multi-photon decay process which can occur when a population inversion is created in a large number of atoms with sufficient number density. We create indirectly such an inversion on the helium 3p
2s transition by pumping using 53.7 nm EUV Free-electron laser (FEL) radiation at the SPring-8 Compact SASE Source (SCSS) test accelerator beamline, producing swept inversion in a 44 mm cube gas cell. Intense, highly-directional (divergence 
20 mrad), linearly-polarised radiation at 501.7 nm is emitted in the direction of the incident beam. We have studied the characteristics of the emitted pulses using a streak camera and a calibrated photodiode.
若井田 育夫; 大場 弘則; 大場 弘則*; 赤岡 克昭; 狩野 貴宏; 中西 隆造*; 坂本 寛*; 池田 裕二*; 平等 拓範*
no journal, ,
The decommissioning of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station with melt downed core, it will be required a rapid, remote and in-situ screening analysis of fuel debris and a large amount of waste materials in a narrow and extremely high radiation environment. Radiation-resistant optical fiber based LIBS is one of the practical techniques as the remote in-situ analysis. In the ultra-long-distance remote analysis, a microchip laser delivered by 100 m optical fiber was used to simulate a long-distance analysis. Although a little bit attenuation was observed in emission light intensity, there was no effect on the calibration curve, and the same performance by using a 5 m optical fiber was demonstrated. In the analysis of spent fuel, a portable optical fiber LIBS system was prepared, and only the probe head was introduced into the Hot Cell facility. Spent fuel samples containing Zr and Fe oxides were analyzed, and spectra with no change were obtained even in high-dose environments. These demonstrated the applicability of LIBS for in-situ remote analysis of nuclear fuel debris.
