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編集・発行 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
発行年月 2015年11月
ONLINE ISSN:2188-1472
PRINT ISSN:2188-1464
全文PDF(25.59 MB)
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原子力機構の研究開発成果 2015
はじめに
原子力機構の研究開発体制と本誌の構成について
1
福島第一原子力発電所事故の対処に係る研究開発
1 福島第一原子力発電所事故の対処に係る研究開発
1-1 土地利用形態により異なる空間線量率の変化
−空間線量率の減少傾向を示す環境半減期の導出−
1-2 放射性セシウムによる被ばく線量を予測する
−年齢別の外部被ばく線量換算係数データの整備−
1-3 フォールアウトを記録する生物・地衣類
−事故後初期の放射性セシウム降下量推定への利用−
1-4 イオン交換樹脂で水中ストロンチウムを現地で効率的に回収
−淡水中の低濃度放射性ストロンチウム分析法の開発−
1-5 海底土中放射性核種の濃度を探る
−茨城県周辺海域の海底土中放射性核種の詳細分布調査−
1-6 除染効果の予測と可視化
−除染活動支援システム(RESET)を用いた福島の除染活動支援−
1-7 スパコンで究明する土がセシウムを取り込む仕組み
−第一原理計算が明らかにしたセシウム特異吸着のメカニズム−
1-8 セシウムの風化黒雲母への選択的吸着
−ドミノ倒しのように連鎖的吸着が起こるメカニズム−
1-9 鉄分を溶かして指定廃棄物基準以下に
−セシウムの化学状態を解明し効率的に除去することに成功−
1-10 海水注入後の燃料被覆管の健全性を評価する
−電気化学測定で孔食発生条件を探る−
1-11 燃料集合体の構造健全性を確認する
−海水浸漬したジルカロイ製燃料被覆管の強度評価−
1-12 被覆管成分が増えると燃料デブリはどうなるか
−燃料デブリ取出しのために役立つ硬さ等の特性評価−
1-13 微細な燃料デブリは水中でどう変化するか
−過酸化水素やホウ酸の化学的影響を調べる−
1-14 海水注入が炉心の冷却へ与えた影響を調べる
−原子炉炉心模擬試験体による海水熱流動挙動評価−
1-15 事故時の燃料棒の壊れ方を計算機で予測する
−粒子法に基づく燃料溶融崩壊挙動解析手法の開発−
1-16 原子炉事故時の圧力容器下部の破損箇所を推定する
−圧力容器下部ヘッド破損挙動評価手法の開発−
1-17 原子炉事故時の圧力容器下部の破損箇所を推定する
−高温クリープ試験とクリープ構成則の検討−
1-18 原子炉事故時に放出される放射性物質の性状を予測する
−核分裂生成物の化学挙動に与えるBWR制御材ホウ素の影響評価−
1-19 廃棄物が含む放射能量を正確に推定する
−分析が難しい試料や核種を対象として評価する方法−
1-20 汚染水処理後のセシウム吸着材を安全に保管する
−小規模実験から吸着塔内の水素発生量を評価する技術−
2
安全研究
2 安全研究
2-1 冷却材喪失事故後の燃料被覆管の強度を調べる
−4点曲げ試験による破裂・急冷後の被覆管強度評価−
2-2 シビアアクシデント解析における不確かさの分布とその支配因子を探る
−ソースタームの不確かさ/感度解析手法の開発−
2-3 原子力発電所事故での予防的防護措置範囲を評価
−確率論的事故影響評価手法に基づく評価方法の開発−
2-4 再処理施設の重大事故評価方法の改良
−臨界事故時の最大出力を瞬時に評価可能に−
2-5 放射性ヨウ素の岩石への収着を調べる
−試験による収着分配係数の評価−
2-6 サイト解放のための放射能濃度を評価する
−空間的相関を考慮した平均放射能濃度評価にかかわるクリギングの適用−
3
先端原子力科学研究
3 先端原子力科学研究
3-1 103番元素で見つけた周期表の綻び
−103番元素ローレンシウムの第一イオン化エネルギー測定に成功−
3-2 原子核の新たな形態の解明を目指して
−
K
中間子が原子核を形成する可能性を裏付け−
3-3 世界最高磁場で探るウラン化合物の新奇な磁性
−核磁気共鳴で明らかにしたURu
2
Si
2
の高磁場磁気構造−
3-4 金属中の磁気・電気の流れを切り替える
−原子力分野での熱電発電利用に向けて−
3-5 ポジトロニウムで観測した最表面のスピン偏極
−Bi/Ag二層膜のラシュバ効果による電流誘起スピン偏極−
3-6 放射線照射細胞の示す“デジタル”応答特性
−放射線照射による細胞周期の変化を単一細胞で追跡−
3-7 最新の原子核壊変データを手の中に
−原子核の世界地図「原子力機構核図表2014」の完成−
4
原子力基礎工学研究
4 原子力基礎工学研究
4-1 原子炉核特性パラメータの高精度評価を目指して
−モンテカルロ法による原子炉動特性パラメータの新しい計算手法の開発−
4-2 二つの非破壊元素分析法の有機的融合
−大強度パルス中性子による新しい元素分析法開発−
4-3 再処理硝酸溶液中での腐食挙動を予測する
−セルオートマトン法を用いたステンレス鋼粒界腐食形態のシミュレーション−
4-4 陽電子消滅寿命と吸蔵水素量による空孔形成評価
−弾性応力下における高強度鋼の水素脆化研究−
4-5 マイナーアクチノイド核変換用燃料の挙動評価に向けて
−ミリグラム規模の高純度キュリウム試料の分離精製回収に成功−
4-6 簡便・低コストと高性能が両立した放射性廃液の処理技術
−“エマルションフロー法”による除染廃液からのウラン除去−
4-7 ウラン鉱石中の不純物組成を簡便・確実に分析する
−不純物を濃縮した吸着体を利用する固体試料質量分析−
4-8 再処理技術の基盤強化に貢献するデータ集の完成
−再処理プロセス・化学ハンドブック第3版−
4-9 大気拡散シミュレーションの性能を向上させる
−
85
Kr測定データを用いた中距離スケールでのWSPEEDI-IIの性能改善−
4-10 太平洋上の環境負荷物質を追跡する
−東日本大震災により流出した震災漂流物の予測シミュレーション−
4-11 全ての放射線の動きを計算コードで再現
−国産の汎用放射線輸送計算コードPHITSの完成−
5
量子ビーム応用研究
5 量子ビーム応用研究
5-1 光で鉄原子を完全電離しGeVまで一気に加速
−レーザー駆動型重イオン加速技術とその応用−
5-2 使用済み核燃料キャニスターの非破壊核種分析
−γ線透過NRF法の1F事故溶融燃料への適用可能性を実証−
5-3 放射光でマクロ磁性を原子レベルに切り分ける
−内殻吸収磁気円二色性による元素ごとの磁化測定−
5-4 量子ビームの合わせ技で電子の動きを捉える
−3種の非弾性散乱による銅酸化物超伝導体のスピン・電荷励起−
5-5 鉄中に高濃度に溶け込んだ水素の占有状態を解明
−高温高圧力下中性子回折によるその場観察に成功−
5-6 従来膜を凌駕するグラフト型電解質膜の燃料電池特性
−階層構造の解析から明らかにした高イオン伝導性の起源−
5-7 X線及び中性子で構造材料の残留応力を観る
−表面から内部までの残留応力を評価し、機械・構造物の強度信頼性向上に資する−
5-8 遺伝子発現の仕組みをDNAの曲がりやすさから理解する
−中性子準弾性散乱で配列依存的なDNAの揺らぎを観測−
5-9 DNAにできた傷の「かたまり具合」を探る
−重粒子線がん治療効果をもたらす「クラスターDNA損傷」を発見−
5-10 放射線がん治療の副作用低減に新たな道筋
−放射線が当たっていない細胞で起こるバイスタンダー効果の特徴を発見−
5-11 ヨシはなぜ塩水でも育つのか
−植物ポジトロンイメージング技術で根の中のナトリウム排除を可視化−
5-12 高感度かつ高精度に中性子の二次元分布を計る
−He-3ガスを用いた新方式の二次元検出器を開発−
5-13 地球マントルにおける“水”の役割の解明を目指して
−J-PARCでの中性子実験のための高温高圧発生装置を開発−
5-14 中性子回折による鉄鋼の相変態の解明
−ナノベイナイト鋼の変態挙動に及ぼす部分焼入れの効果−
5-15 ビームを走査しない大面積の均一イオン照射
−非線形力でビーム強度分布を均一化−
5-16 高温配管の歪みを常時監視する技術を実現
−超短パルスレーザ加工により製作した歪みセンサの活用−
6
高温ガス炉水素・熱利用研究
6 高温ガス炉水素・熱利用研究
6-1 世界初の商用高温ガス炉燃料の実用化を目指して
−高燃焼度化燃料の照射性能に関するカザフスタン共和国との協力研究−
6-2 廃棄物問題の解決及び安全性・持続性・経済性の両立を目指して
−高温ガス炉を用いた原子力システムの開発−
6-3 水素製造プロセス用の工業材料製反応器の開発
−苛酷環境に耐えるセラミックス製硫酸分解器の開発−
6-4 高温ガス炉の多様な熱利用システムの確立に向けて
−廃熱を利用した淡水製造コストの検討−
6-5 高温ガス炉の熱を一般産業へ提供するために
−高温ガス炉熱利用施設接続の安全評価技術の開発−
7
高速炉研究開発
7 高速炉研究開発
7-1 「常陽」における高速炉の炉容器内補修技術の実証
−大型構造物の交換と変形した実験装置の回収−
7-2 高速炉の耐震性評価技術の高度化を目指して
−巨大地震時における高速炉配管の挙動の解明−
7-3 燃料集合体内の狭く複雑な流路の冷却材流れを視る
−インデックスマッチングにより高精度なPIV計測を実現−
7-4 気液界面運動の物理ベースシミュレーションを実現
−高速炉ガス巻き込み現象の機構論的解析評価システム開発−
7-5 分離核変換に貢献する抽出クロマトグラフィ技術の安全性を向上
−吸着材充てんカラム内での崩壊熱,放射線分解生成物の挙動評価研究−
7-6 核燃料中の酸素の振る舞いを定量化する
−酸化物燃料における酸素拡散係数の測定−
7-7 高速炉機器内部の熱流動解析技術の向上を目指して
−「もんじゅ」原子炉上部プレナム熱流動解析による温度分布評価−
8
バックエンド対策及び再処理技術に係る研究開発
8 バックエンド対策及び再処理技術に係る研究開発
8-1 原子炉施設解体物へのクリアランス制度の適用に向けて
−「ふげん」タービン設備の放射能濃度評価手法の確立−
8-2 休止ウラン鉱山における鉱さいたい積場の跡措置
−長期的に安定な天然材料を用いた覆土の設置−
8-3 放射性廃棄物の核種組成の把握を迅速に
−キャピラリー電気泳動法を用いた分析法の開発−
8-4 廃棄物処分に向けた簡便な廃棄体確認手法の開発
−研究炉廃棄物の放射能評価手法の検討−
8-5 瑞浪超深地層研究所の建設が周辺の地下水に与えた影響
−主にこの10年間の水質変化について−
8-6 大深度地下において坑道への湧水を抑制する
−瑞浪超深地層研究所の施工対策技術について−
8-7 岩盤中の物質移動特性をどのように評価するか
−幌延深地層研究所を活用した原位置試験と室内試験に基づく検討−
8-8 地下の断層帯亀裂の透水性を予測する
−断層帯の水理地質学的調査技術の開発−
8-9 海抜マイナス1000メートルの世界を覗く
−日本列島の地下地質図−
8-10 地質環境の変遷を考慮してシステムの性能を評価する
−隆起速度と侵食速度の違いに着目した核種移行解析−
8-11 岩に含まれる水分で大きく強度が変わる泥岩
−地下深部から採取した稚内層珪質泥岩の力学特性の評価−
8-12 緩衝材中の放射性核種の移行を予測する
−圧縮ベントナイト中の統合収着・拡散モデルの開発−
8-13 マイクロ流路を利用してプルトニウムの速度定数を求める
−マイクロ化学チップが拓くプルトニウムの分離・分析化学−
9
核融合研究開発
9 核融合研究開発
9-1 三極管ジャイロトロンにおける高速出力変調法の開発
−ITER電子サイクロトロン共鳴加熱・電流駆動システム要求性能を達成−
9-2 ダイバータ製作に向けた最初のステップを達成
−ITERフルタングステンダイバータの実規模プロトタイプ開発−
9-3 ITER超伝導導体の撚りピッチの変化
−トロイダル磁場コイル用超伝導撚線の振る舞い−
9-4 世界最大の大電流負イオンビーム生成に成功
−ビームの一様性を改善してJT-60SA要求値以上の電流生成(32A)を達成−
9-5 超伝導マグネット用サーマルシールドの製作
−現地組立てに対応したサーマルシールドの製作法を確立−
9-6 プラズマ計測でのノイズ効果軽減の新しい手法
−往復するレーザー光による信号を分離−
9-7 核融合原型炉の冷却材喪失事象の研究
−原型炉概念設計のための安全設計指針の確立に向けた取組み−
9-8 炉心プラズマの動的制御に向けて
−炉心プラズマの非局所応答のシミュレーション研究−
9-9 核融合燃料の安定供給を実現するリチウム回収技術
−海水中のリチウムを回収する世界初の元素分離技術を確立−
9-10 高温プラズマ対向耐熱被覆を強化する
−プラズマ溶射タングステンの摩擦攪拌処理による強化−
9-11 わずかな酸素が腐食を抑える
−ブランケット構造材の腐食特性への溶存酸素の影響−
10
システム計算科学研究
10 システム計算科学研究
10-1 金属材料を強くする添加元素を探索する
−量子計算による金属材料の割れの予測−
10-2 スパコンが解き明かす不純物に強い超伝導体の謎
−固体中電子の持つ相対論性と超伝導の関係の解明−
10-3 スーパーコンピュータ上の大規模データを可視化
−粒子ベースボリュームレンダリングに基づく遠隔可視化システムの開発−
10-4 スーパーコンピュータ「京」で構造物の健全性を分析
−組立構造解析により耐震性の高いインフラ整備に貢献−
11
核不拡散・核セキュリティ科学技術開発
11 核不拡散・核セキュリティ科学技術開発
11-1 不法な核物質・放射性物質を特定する情報基盤
−核鑑識ライブラリと核鑑識属性評価ツールの開発−
外部連携の推進
−原子力機構の保有する知的財産−
奥付