Interaction of solute manganese and nickel atoms with dislocation loops in iron-based alloys irradiated with 2.8 MeV Fe ions at 400 C

Nguyen, B. V. C.*; 村上 健太*; Chena, L.*; Phongsakorn, P. T.*; Chen, X.*; 橋本 貴司; Hwang, T.*; 古澤 彰憲; 鈴木 達也*

Nuclear Materials and Energy (Internet), 39, p.101639_1 - 101639_9, 2024/06

https://doi.org/10.1016/j.nme.2024.101639

In reactor pressure vessel materials, the formation of Mn- and Ni-rich nanoclusters is a major cause of neutron irradiation embrittlement. The segregation of these solute atoms into dislocation loops has attracted attention as a mechanism to accelerate solute clustering. In this study, the behaviors of solute Mn and Ni atoms in Fe-0.6wt.%Ni, Fe-1.4wt.%Mn, and Fe-1.4wt.%Mn-0.6wt.%Ni alloys irradiated at 400 C up to 3 dpa were analyzed using three-dimensional atom probe tomography. Solute atom clusters were observed in all materials, and their shapes were spherical, flat, and torus in FeNi, FeMn, and FeMnNi, respectively. In ternary alloy FeMnNi, Mn and Ni atoms were concentrated in the sample in the form of arcs, and the orientation of the plane containing the arcs was estimated by comparing field desorption images. The size, number density, and orientation of this structure were found to be in good agreement with those of both types of dislocation loops, namely, b = 1/2 111 and b = 100, identified in a previous study using the same material. The positions of Ni and Mn enrichment did not fully overlap. Ni atoms tended to be concentrated more in the inner part of the loop than the Mn atoms. Mn atoms were enriched only in the vicinity of the dislocation loops, whereas Ni atoms showed a higher concentration inside the dislocation loops than in the bulk.

Analysis of work activities involved in clearance verification process of decommissioning Fugen Nuclear Power Plant

山本 耕輔; 柳原 敏*

Journal of Nuclear Science and Technology, 59(12), p.1527 - 1535, 2022/12

https://doi.org/10.1080/00223131.2022.2071350

ふげんにおけるクリアランスに係る一連の作業を作業効率の観点から分析した。その結果、除染が最も作業人工数を必要としている一方で、大部分のクリアランス対象物の汚染の程度は、除染する前から非常に低いことが分かった。これらの結果から、クリアランス対象物は、汚染の程度が十分に低いことを確認した上で、除染をスキップすることがクリアランスの一連の作業の観点から効果的であることを示している。また、クリアランス測定においても全数測定よりも、汚染の程度に応じてはサンプリング測定をすることが可能であることから作業効率の観点から導入することが望ましい。これらの条件及びふげんの実績を踏まえて、クリアランスに係る一連の業務の作業人工数を評価した結果、従来と比較して37%以下にまで低下することが分かった。

第38回ふげん廃止措置技術専門委員会資料集

佐藤 有司; 山本 耕輔; 樽田 泰宜

JAEA-Review 2021-024, 33 Pages, 2021/11

JAEA-Review-2021-024.pdf:5.2MB

新型転換炉原型炉ふげん(以下「ふげん」という。)は、廃止措置に係わる技術開発を計画・実施するにあたり、「ふげん」を国内外に開かれた技術開発の場及び福井県における研究開発の拠点として十分に活用するとともに、当該技術開発で得られる成果を有効に活用することを目的として、日本原子力研究開発機構内外の有識者で構成される「ふげん廃止措置技術専門委員会」を設置している。本稿は、令和2年度に開催した第38回ふげん廃止措置技術専門委員会において「ふげん」から報告した"廃止措置の状況"、"クリアランスの除染実績を踏まえた今後の対応"及び"ふげん廃止措置知識マネジメント"について資料集としてまとめたものである。

「ふげん」重水系・ヘリウム系等のトリチウム除去

瀧谷 啓晃; 門脇 春彦; 松嶌 聡; 松尾 秀彦; 石山 正弘; 荒谷 健太; 手塚 将志

JAEA-Technology 2020-001, 76 Pages, 2020/05

JAEA-Technology-2020-001.pdf:6.06MB

日本原子力研究開発機構新型転換炉原型炉施設「ふげん」(以下、「ふげん」という。)は、約25年間の運転を経て、2008年2月12日に廃止措置計画の認可を取得し、廃止措置に移行して解体作業を進めている。「ふげん」は、減速材として重水を使用しており、原子炉の運転に伴って重水素による中性子の吸収によってトリチウムが生成・蓄積されているため、炉心本体, 重水系及びヘリウム系はトリチウムによって汚染されている。これらの設備の解体撤去に先立ち、環境へのトリチウムの放出量及びトリチウムによる内部被ばくリスクを低減するとともに、作業性を確保するため、廃止措置の第一段階である「重水系・ヘリウム系等の汚染の除去期間」の作業の一環として、これらの設備のトリチウム汚染を除去する作業を2008年度から開始し、2017年度に完了した。本報告書では、炉心本体, 重水系及びヘリウム系のトリチウム汚染の除去作業に当たって作業方法や作業の進捗管理等を検討し、実証した結果を報告する。

廃止措置中にある原子力発電所の職員の世代継承性に関する特性分析

Zhao, Q.*; 樽田 泰宜; 小林 重人*; 橋本 敬*

知識共創(インターネット), 9, p.III 1_1 - III 1_9, 2019/06

近年の技術発展の加速によって既存の知識の陳腐化が加速しており、そうした知識を他の人に継承できなくなることで、世代継承性が低下する怖れがある。本研究の目的は、知識継承ができなくなることによる世代継承性への影響と知識継承行動との関係を明らかにし、さらにそれらと相関する要因を明らかにすることである。そのための方法として廃止措置中にある原子力発電所の職員を対象に、調査票調査を実施した。主な結果として、(1)運転経験の有無によって世代継承性,有能感,知識継承行動の得点に有意差がないこと、(2)運転経験の有無に関わらず有能感,知識継承行動と世代継承性の得点の間に正の相関があったことの2点が明らかとなった。以上の結果から運転経験がある職員は能動的に新しい知識を獲得することによって仕事の有能感と知識継承行動を向上させ、それらが世代継承性を下支えしていることが示唆された。

新型転換炉原型炉ふげんの廃止措置状況

瀧谷 啓晃; 荒谷 健太; 粟谷 悠人; 石山 正弘; 手塚 将志; 水井 宏之

デコミッショニング技報, (59), p.2 - 12, 2019/03

新型転換炉原型炉ふげんは、2008年2月に廃止措置計画の認可を受け、廃止措置に取り組んでいる。2018年3月に廃止措置の第1段階(重水系・ヘリウム系等の汚染の除去期間)を終了し、現在第2段階(原子炉周辺設備解体撤去期間)に移行している。本報告では、新型転換炉原型炉ふげんの廃止措置の第1段階における成果について紹介する。

熱的切断工法による気中及び水中切断時の粉じん挙動調査

副島 吾郎; 岩井 紘基; 中村 保之; 都築 聡*; 安永 和史*; 久米 恭*

平成29年度公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター研究年報,20, P. 80, 2018/11

「ふげん」で利用されている原子炉構造材(SUS304)や二重管(Zr-2.5%Nb, Zry-2)の模擬材を対象とし、プラズマアーク切断工法及びレーザ切断工法を用いて、気中切断や水中切断を行った際に発生する粉じんの挙動を調査した。

Distance Information Display System using augmented reality for supporting decommissioning work

三木 直也*; 原園 友規*; 石井 裕剛*; 下田 宏*; 香田 有哉

Proceedings of 2nd International Conference on Computer-Human Interaction Research and Applications (CHIRA 2018) (USB Flash Drive), p.134 - 140, 2018/09

https://doi.org/10.5220/0006928601340140

本件は、「ふげん」と京都大学との共同研究において開発した、解体対象物の寸法等の情報を解体作業者が容易に測定できる距離情報表示システムについて、京都大学が報告するものである。本システムは、極めて単純な操作で容易に使用でき、短時間で対象とする長さを測定することができ、手作業による測定の手間の効率化、測定時間の短縮等を目的としている。「ふげん」での実証試験を経て、一定の効果が期待できることから有用なシステムであることを確認している。

原子力発電施設職員の世代継承性を改善するためのプログラム開発

Zhao, Q.*; 樽田 泰宜; 小林 重人*; 橋本 敬*

知識共創(インターネット), 8, p.V 13_1 - V 13_2, 2018/08

Erikson(1989)は心理社会的な視点で、ライフサイクル理論という人間の発達課題についての理論を提唱している。そこでは成人中期に、ジェネラティビティという世代継承性という課題があるという。「世代継承」とは、次世代に知識や情報を伝承するものである。この際、次世代への関心を持つことや関与するという意識は重要であり、例えば、子育てのみならず組織や社会そのものを育成することも含まれる概念である。「ふげん」は、2003年に原子炉の運転を終了し国の認可を受けて廃止措置に移行しているが、職員がこれまで培ってきた多くの技術や知識は、これまでの「運転」とは異なる業務が含まれる。今後、多くの知識等を持った職員は定年退職を迎えるため、それらの継承も課題となる。例えば、世代継承性が向上しない場合は"停滞性"という後ろ向きの課題が生じる。こうした因子は廃止措置おいても重要になると考えられる。そこで、本研究では、原子力発電施設の職員の世代継承性という社会心理的な課題を向上させる仕組みについて考察することを目的とする。

「ふげん」における知識マネジメントシステム構築に向けた取組み

手塚 将志; 樽田 泰宜; 香田 有哉

デコミッショニング技報, (56), p.46 - 54, 2017/09

原子力施設の廃止措置は、長期に亘るプロジェクトであり、高経年化が進む国内では使命を終えた施設から順次、着手していくこととなる。また、廃止措置の実施にあたっては、設計、建設、運転時代のプラント情報等が必要となることに加え、実施過程を通して得られる技術、データ、知見、経験、文書等を効果的に活用していくことが不可欠である。一方、各原子力施設の現場では、建設・使用前検査段階や運転・保守に携わってきた世代が高齢化とともに退職を迎えることにより、この世代が経験的に保有してきた情報やノウハウ等が失われる懸念がある。こうした背景を踏まえ、2008年に廃止措置計画の認可を得て、現在、廃止措置を実施中である原子炉廃止措置研究開発センター(以下「ふげん」という。)では、今後の廃止措置を安全かつ合理的に実施していくために、人材育成とともに次世代へ技術・知識を継承する取組みとして知識マネジメントシステムの構築を進めている。また、本システムは、「ふげん」を素材としたプロトタイプを基盤とし、今後の廃止措置施設に活用できるよう汎用性のあるシステム構築を目指すものである。