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中島 伸也; 高橋 博樹; 楠 剛; 三友 信夫
JAERI-Tech 2005-057, 54 Pages, 2005/09
JAERI-Tech-2005-057.pdf:4.27MB
大都市の消費エネルギーの内訳は、冷房・暖房・給湯等が中心であり、比較的低質なエネルギーで供給可能であることから、大深度地下を利用した地域熱供給用原子力システムの可能性を検討した。都市の抱える社会構造,環境問題等を社会受容性の視点から調査,検討しシステムの要求事項をまとめた。このようなシステムの熱源規模を算定するために、人口10万人の仮想都市を設定し、熱出力100MWt(MR-100G)2基が必要であること,システムは約40年間の運転後もその規模は過不足なく有効に機能することを明らかにした。日本の大都市は河川の比較的軟弱な堆積地に開かれた場合が多いため、原子炉を設置できる地下空洞建設の可能性について地震時の空洞挙動等を検討し、軟弱地盤での技術的成立性を確認した。さらに、天然ガスボイラーによるシステムとの経済性比較を行い、長期運転の場合には小型原子炉システムの方が優れていることを明らかにした。
高橋 博樹; 中島 伸也; 楠 剛
JAERI-Tech 2003-052, 59 Pages, 2003/06
JAERI-Tech-2003-052.pdf:5.95MB
原子力エネルギーの利用拡大の視点から、民生用エネルギー、とりわけ冷房・暖房の空調用及び給湯用熱源としての利用に着目し、その可能性の検討を進めてきた。原子力エネルギーは、今までほとんど発電用として利用されてきたことから、熱供給システムの熱源としての利用検討はほとんど行われていない。本報告では、熱供給地域の短・長期的な熱需要変化を予測するため、モデル都市を設定して解析するとともに、熱供給システムの最適化検討を行った。特に、熱供給においては、熱供給可能範囲が半径5km程度であるとされているため、熱供給地域の熱需要に適した熱源規模を検討する意図は、システム全体像を把握するためにも重要は過程と言える。その結果、地域熱供給湯用原子炉としては、熱出力100MWtを基本として、必要な熱源を複数基で対応すること、初期導入されたシステムはその後30年以上の利用が可能であること,蓄熱あるいは蓄冷熱システムの導入が不可欠であることなどが明らかになり、熱供給用超小型炉の可能性を明らかにした。
落合 政昭
日本原子力学会誌, 43(11), p.1070 - 1074, 2001/11
民生用の冷房,暖房,給湯を中心とするエネルギー源として、分散型小型炉利用の有用性について述べ、社会受容性の高い原子炉としての要件をまとめ、その具体的な様式について言及した。この炉は大型船舶用原子炉MRXの概念を発展させたものであり、多くの技術要素を共有する。MRXは島嶼等の小規模発電網への利用も可能である。これらの分散型小型炉により、原子力の新市場開拓や化石燃料消費量の大幅削減に貢献しうるものと期待している。熱供給用の分散型小型炉は、いずれも自然循環方式、一体型とし、温度も233
と比較的低温に設定している。このため、動的機器,原子炉容器の貫通配管の徹底的な削減,圧力の低減等が図られることにより、自然力を利用した長期信頼性の高い原子炉システムの設計が可能となった。これにより、原子炉の安全性が高くなると同時に、小型軽量化が図られ、コスト削減にも多大の効果が期待される。
小田野 直光; 石田 紀久; 落合 政昭
JAERI-Research 2001-044, 53 Pages, 2001/10
JAERI-Research-2001-044.pdf:2.35MB
MR-1Gは都市のオフィスビルへの熱供給のための熱出力1MWtの超小型原子炉である。MR-1Gの炉心設計として、原子炉負荷率44%を仮定した場合に燃料無交換で10年間の長期炉心寿命を達成する炉心の核的検討を行った。燃料棒配置,
U濃縮度について検討し、濃縮度を8.5wt%とすることで設計条件を満足できる炉心仕様を得た。種々の核的安全性にかかわるパラメータについて確認を行うとともに、反応度係数,出力分布等の核特性を評価し、設計条件を十分満足するものであることを明らかにした。また、受動的原子炉停止系に採用した反射体落下による炉停止性能の解析を行い、炉物理の観点から成立性を確認した。
楠 剛; 小田野 直光; 中島 伸也; 福原 彬文*; 落合 政昭
日本原子力学会誌, 42(11), p.1195 - 1203, 2000/11
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)地球環境保全のために、二酸化炭素を放出しないエネルギー源の活用が求められている。このための一案として、オフィスビルでの冷暖房及び給湯に原子炉を利用し、燃料交換時に、原子炉ごと交換できる「カセット式熱供給システム構想」が提唱されている。著者らは、オフィスビルの地下での利用に適した原子炉の要件を整理するとともに、要件を満足する原子炉プラントの概念を構築した。ビルの地下に設置する原子炉の要件は次の4項目に整理した。(1)工場で完全に組み立て、トレーラー等でビルの地下に搬入できる可能性、(2)原子炉事故時に原子炉の安全確保を運転操作及び外部電源に頼らない受動安全性、(3)設置するビルの耐震設計及び防火設計に特段の要求を必要としない独立した耐震性と耐火性及び(4)無人での長期連続運転性である。これらの要件を満たす原子炉MR-1Gの概念を構築し、基本的な特性を明らかにした。
落合 政昭
エネルギー, 33(10), p.49 - 53, 2000/10
21世紀の社会を支える安価で、温室効果ガスを発生せず、長期安定供給が可能な民生用エネルギー源として、エネルギー消費地に設置するための原子力エネルギー供給システムが必要とされる。そのための原子炉として、受動安全系と自然循環・自己加圧方式等による単純化プラントである小型軽水炉PSRDの設計検討を進めている。利用システムとしては、大深度地下利用の地域熱供給原子力システムとバージ搭載型小規模発電システムを想定している。PSRDを大深度地下の空洞の中に、または洋上でバージに搭載して設置すれば、地震等の災害に強く、重大な事故が発生しても付近の住民は避難する必要はなく、地価、人口密度の高い大都市でも利用できる。小型軽水炉を分散型エネルギー源として導入することは、エネルギー消費地域が地球温暖化やオゾン層破壊等を防止しつつ、エネルギー供給面で自立するための一つの方策であると考えられる。
石田 紀久; 楠 剛; 小田野 直光; 頼経 勉; 福原 彬文*; 落合 政昭; 星 蔦雄*
Proceedings of International Workshop on Utilization of Nuclear Power in Oceans (N'ocean 2000), p.55 - 66, 2000/02
改良舶溶炉MRXは、船舶推進用動力源として熱出力100MWの一体型PWRである。軽量・小型化、安全性向上及び信頼性向上を図るためいくつかの新技術を採用している。水張式格納容器の採用は軽量小型化に有効であり、「むつ」と比較して約半分の1600ton,1210m
の原子炉が得られている。また、工学的安全系には、簡素化された受動的安全系を採用しており安全解析によりその性能が確認されている。MRXを電力-熱供給用エネルギー源として利用することが可能である。原子力バージとして、電力100MW,造水35,000m/day及び温水供給システムの概念検討を行った。ただし、MRXの熱出力は300MWへ出力増としている。
中島 伸也; 楠 剛; 小田野 直光; 落合 政昭
第7回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 (00-11), p.225 - 228, 2000/00
21世紀のエネルギー、中でも今後増大化が予想されている民生用の冷房、暖房、給湯のエネルギー源として、超小型原子炉による熱供給システムについて提案した。この原子炉は社会的受容性に高いものが要求され、その要件をまとめるとともに、具体的に、地域熱供給用には熱出力100MWt、それを補完するオフィスビルの地下に設置する1MWtの2種類について言及した。いづれも出口温は233、自然循環方式の一体型であり、制御棒駆動装置も内装型を採用し、動的機器、配管類を極力排除したきわめて信頼性の高い受動安全炉となっている。100MWtの炉は都市の大深度地下に空洞を造りそこに設置する。そのため、万が一の事故時においても住民が避難する必要がないよう設計されている。炉心は8年間の長期燃焼を目標とし、経済性にも配慮した原子炉となっている。
楠 剛; 小田野 直光; 頼経 勉; 福原 彬文*; 中島 伸也; 落合 政昭
Proceedings of the 4th JSME-KSME Thermal Engineering Conference, p.1_61 - 1_66, 2000/00
地球環境保全のために、二酸化炭素を放出しないエネルギー源の活用が求められている。このための一案として、オフィスビルの熱供給に原子炉を利用し、燃料交換時に、原子炉ごと交換する「カセット式熱供給システム構想」が提唱されている。MR-1Gはビルの地下に設置して、熱供給を行うために設計された超小型の原子炉である。原子炉プラントは、一次冷却水ポンプ、加圧器、原子炉補助系を持たない極めて単純な構成であり、すべての構成要素が格納容器に収められている。格納容器は輸送容器を兼ねており、プラント全体をトレーラで輸送することができる。またMR-1Gは、自然循環を利用した受動的な安全設備を備えている。安全設備の機能は、汎用原子炉プラント応答解析プログラムを用いた解析により確認された。
秋野 詔夫
日本原子力学会「原子力開発利用の積極的展開のための基本条件に関する調査」報告書, 0, p.164 - 175, 1995/03
原子力学会の「原子力開発利用の積極的展開のための基本条件に関する調査」は、「21世紀の機軸エネルギーとして原子力が人口爆発とエネルギー需給の逼迫に対処する上で、開発利用の積極的展開の前提となる技術的、国際的、社会的課題を検討し、グローバルに長期利用を進める上での基本条件」を調査とした。本稿は、平成6年度の作業に参加し、熱利用を中心として原子力の非電力利用に関して調査検討した内容を纏めたものであり、地域温冷熱供給、高効率都市構築など民生分野への展開、天然ガス改質法・熱化学法による水素製造技術の確立とエネルギーキャリヤーとしての展開、受動的安全性・都市近接立地・カスケード熱利用等の可能性の観点から高温ガス炉の実証が今後重要な意義を持つことを述べた。また、電界水素製造と電気自動車は、電力平準化の点で重要であることを指摘した。
