日本原子力研究開発機構 新技術説明会
日時：2019年01月31日(木) 13:25～15:55
会場：JST東京本部別館1Fホール（東京・市ケ谷）
参加費：無料
主催：科学技術振興機構、日本原子力研究開発機構
後援：特許庁、関東経済産業局
発表内容一覧
発表内容詳細
- 計測
1）微小欠陥を検出できるマルチコイル型渦電流探傷センサ
日本原子力研究開発機構 敦賀総合研究開発センター ナトリウム技術開発グループ 研究主幹 山口 智彦
新技術の概要
渦電流探傷において検出部をマルチコイル化することで、強磁性管に生じる疲労き裂の検出に成功した。さらに渦電流の直接磁場と間接磁場を同時に利用できる特徴を有す。
従来技術・競合技術との比較
強磁性の小径厚肉管における微小欠陥を検出するには、超音波探傷が唯一の候補であった。超音波探傷では接触媒質として水を満たすなどの準備が必要なことや探傷速度が遅いなどの課題があった。新技術では、これらの課題を克服し、高速に微小欠陥の検出を可能とした。
新技術の特徴
・磁性体及び非磁性体に適用可能
・小口径、厚肉配管に適用可能
・高速かつ高精度に検査可能
想定される用途
・熱交換器等の磁性体配管の検査
・高圧の小口径厚肉配管等の検査
・溶接配管、ベント配管、支持構造物近傍の配管の検査
- 建築・土木
2）大規模施設の地震リスク評価技術
日本原子力研究開発機構 安全研究センター 構造健全性評価研究グループ 研究主席 西田 明美
新技術の概要
地震リスク評価は、原子力施設の継続的安全性向上評価のキー技術の一つです。今般、原子力施設における地震リスクを定量的に評価するコードを開発しました。本コードは、地震動の発生頻度と構造物の損傷可能性の情報を用いて、安全設備の多重故障による事故シーケンスの発生頻度を計算できます。本技術は一般施設へも適用可能です。
従来技術・競合技術との比較
・損傷の相関の影響を適切に考慮しつつ、重要度解析、不確実さ解析まで実行可能。
・モデルの拡張性が高く、手法改良研究に好適。
新技術の特徴
・各設備の耐力の過酷事故への影響度を評価可能(重要度解析）
・評価結果の不確かさを定量的に評価可能(不確実さ解析）
・類似機器の損傷相関の考慮について、モンテカルロ法を用いた独自の手法で適切に対応可能
想定される用途
・大規模･複雑な産業施設の地震リスク評価
・原子力発電所の地震リスク評価
・各種原子力施設の地震リスク評価
関連情報
・サンプルあり
- 製造技術
3）大規模計算による気体と液体が混ざった流れの予測
日本原子力研究開発機構 基礎工学研究センター 熱流動技術開発グループ グループリーダー 吉田 啓之
新技術の概要
大規模計算機を使って、気体と液体が混ざった流れを計算できる技術。固体の溶融や固体への凝固、化学反応などを取り扱うことも可能です。
従来技術・競合技術との比較
気液や固液界面の移動や変形などの詳細な計算について、高並列計算機を使うことで市販品では難しい高速かつ大規模な計算を実行できます。また、固体の溶融・凝固を含めた計算が可能なため、複雑な状況に対応できます。
新技術の特徴
・大規模計算機を効率的に利用し、大規模かつ詳細な流れの計算ができます。
・溶融・凝固を伴う高温の物質の流れについて、詳細な計算ができます。
・使用者の経験、能力に依存しない計算が可能です。
想定される用途
・流れを伴う機器の設計
・機器の使用方法、条件などの検討
・実験条件などの事前検討
- 製造技術
4）鋳型分離技術を利用した希土類イオンの高精度分離法
日本原子力研究開発機構 物質科学研究センター アクチノイド化学研究グループ 小林 徹
新技術の概要
ランタノイドイオンの僅かなイオンサイズの差を識別して構造が異なる２種類の錯体を形成する配位子と、その錯体構造の違いを鍵と鍵穴の関係のように認識して分離できる鍵分子を利用することで、特定サイズのランタノイドイオンのみを高効率に分離する新しい分離法である。
従来技術・競合技術との比較
従来の希土類イオンの分離剤はその低い元素選択性故に、特定のランタノイドを十分な純度で得るためには大規模な施設による複雑な処理プロセスを要する。本技術では任意の元素間に錯体構造変化の境界を作ることができ、分離効率も高いため、簡便な操作で狙った元素を高効率に分離可能である。
新技術の特徴
・原子番号が隣接するランタノイド間の分離係数が従来法の５倍以上。
・特定元素に選択性を持たせることができる。
・分離に必要な施設の規模や２次廃棄物の発生を大幅に低減できる。
想定される用途
・都市鉱山からの有用元素の回収、リサイクル技術
・希土類元素の精錬技術
・原子力発電により生ずる高レベル放射性廃棄物の処分におけるアクチノイドやランタノイドの分離技術
- 製造技術
5）イオンサイズの精密認識が可能な新規配位高分子元素分離回収剤
日本原子力研究開発機構 先端基礎研究センター 界面反応場化学研究グループ 南川 卓也
新技術の概要
配位高分子(MOF)という均一性、結晶性の高い材料の元素分離剤で、例えば海水中に含まれるSr2+をこれまでにない高い選択性で除去に成功した。本材料は既存の材料では不可能なCa2+とSr2+等の0.1Å以下のイオンサイズの差を明確に認識出来るこれまでにない元素分離剤である。
従来技術・競合技術との比較
従来技術の問題点であった、細孔のサイズを微調整することで、これまでに無い金属選択性が高い材料を開発することに成功した。従来、吸着剤はセシウムの分離への使用に限られていたが、細孔サイズの微調整により、これ以外の金属にも高い選択性を有する材料を作ることが可能となった。
新技術の特徴
・海水中から,既存材料にない高い選択性でSrを分離（ Kd = 8.2 × 103 cm3/g ）
・他の金属にも適応可能
・ゲストイオンの可逆的脱着により、元素を回収可能
想定される用途
・有用金属（レアメタル等）の回収・リサイクル
・微量元素の検出
・原子力等の廃液処理
関連情報
・外国出願特許あり
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