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大島 宏之; 森下 正樹*; 相澤 康介; 安藤 勝訓; 芦田 貴志; 近澤 佳隆; 堂田 哲広; 江沼 康弘; 江連 俊樹; 深野 義隆; et al.
Sodium-cooled Fast Reactors; JSME Series in Thermal and Nuclear Power Generation, Vol.3, 631 Pages, 2022/07
ナトリウム冷却高速炉(SFR: Sodium-cooled Fast Reactor)の歴史や、利点、課題を踏まえた安全性、設計、運用、メンテナンスなどについて解説する。AIを利用した設計手法など、SFRの実用化に向けた設計や研究開発についても述べる。
上出 英樹; 阪本 善彦; 久保 重信; 大木 繁夫; 大島 宏之; 神山 健司
Proceedings of International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles; Next Generation Nuclear Systems for Sustainable Development (FR-17) (USB Flash Drive), 10 Pages, 2017/06
東日本大震災以降、日本におけるナトリウム冷却高速炉の開発において安全性の強化、特にシビアアクシデント対策が重要な視点となっている。本論文ではこれらの点での設計ならびに研究開発の進捗を報告する。崩壊熱除去系の強化では炉心損傷事故時の対応を含む多様性、信頼性の向上、熱流動評価手法にかかる研究が行われている。炉心損傷事故時の溶融燃料の挙動について、国際協力を含む炉内試験、炉外試験、基盤的研究が行われ、シビアアクシデントの発生防止の観点での炉心設計改良が進んでいる。
大野 修司; 大島 宏之; 田嶋 雄次*; 大木 裕*
Journal of Power and Energy Systems (Internet), 6(2), p.241 - 254, 2012/06
高速炉プラントの安全性評価に使用するナトリウム燃焼解析コードを対象として、その信頼性を系統的に示すために検証と妥当性確認に関する活動を進めている。2つの解析コードSPHINCS及びAQUA-SFに焦点を当てて、まず対象とする重要現象を明らかにするためのPIRTテーブルを作成し、次に妥当性確認に用いる試験を示す評価マトリックスを提案した。さらに、単一液滴燃焼試験の解析を実施して、両解析コードのスプレイ燃焼モデルが液滴燃焼量を約30%以内の誤差で評価できることを示した。
大野 修司; 大島 宏之; 田嶋 雄次*; 大木 裕*
Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM), 10 Pages, 2011/10
高速炉プラントで想定されるナトリウム漏えい燃焼事象に関して、その熱影響を評価する解析コードの系統的な検証・妥当性確認を開始した。ナトリウム燃焼解析コードSPHINCS及びAQUA-SFを主対象として、重要現象を同定するPIRTを作成するとともに、評価マトリクスを展開することによって妥当性確認に使用する試験データを明らかにした。さらに、液滴燃焼に関する個別効果試験の解析を行い、計算モデルがおおむね30%以下の誤差で落下液滴の燃焼量を予測できることを示した。
大野 修司; 大木 裕*; 菅原 章博*; 大島 宏之
Journal of Nuclear Science and Technology, 48(2), p.205 - 214, 2011/02
被引用回数：11 パーセンタイル：63.92(Nuclear Science & Technology)ナトリウム冷却高速炉の原子炉容器上部プレナムにおける温度成層化現象を対象として数値解析手法の検証を行った。2種類の基礎的な温度成層化試験の解析を通じて、成層化挙動に対する商用CFDコード及びインハウスコードの適用性を確認するとともに、計算格子分割やRANS型乱流モデルなどの解析手法を適切に選定するために必要な情報を整理検討した。
大野 修司; 菅原 章博*; 大木 裕*; 大島 宏之
Proceedings of 7th Korea-Japan Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety (NTHAS-7) (CD-ROM), 6 Pages, 2010/11
高速炉の原子炉上部プレナムで生じる温度成層化挙動の基本特性を調べるために、典型的な炉上部プレナム体系を基準とした数値実験を実施した。FLUENTコードVer.6.3とRNG型k-
乱流モデルを使用し、ナトリウムの流量・温度条件や体系サイズを仮想的に変更して温度成層化解析を行った結果、ナトリウムのプレナム内部平均上昇流速及びナトリウム温度差の条件が成層界面温度勾配の支配因子となることを明らかにした。また、成層界面温度勾配を精度良く予測するためには、界面内部の鉛直方向計算格子分割が重要であることを示した。
田中 正暁; 村上 諭*; 大木 裕*; 大島 宏之
Proceedings of Joint International Conference of 7th Supercomputing in Nuclear Application and 3rd Monte Carlo (SNA + MC 2010) (USB Flash Drive), 6 Pages, 2010/10
原子力機構におけるナトリウム冷却大型高速炉(JSFR)で発生する熱疲労現象の評価手法開発の全体計画及び現在の進捗状況について概説する。本現象評価に必要な数値解析コードの整備及び当該数値解析コードの検証過程について説明し、検証の一環として実施した実問題への適用例としてT字管体系での熱流動解析結果及び実炉を対象としてサーマルストライピング現象が顕在する制御棒チャンネル及び周辺ブランケット燃料集合体周辺での熱流動解析から得られた知見について示す。
大野 修司; 菅原 章博*; 大木 裕*; 大島 宏之
日本機械学会論文集,B, 76(763), p.451 - 453, 2010/03
実用化高速炉の原子炉上部プレナム内温度成層化現象に関する解析評価手法整備の一環として、軸対称体系下で行われた温度成層化ナトリウム試験の解析を実施した。CFDコードを用いた3次元解析と試験測定値の比較から、RANS型乱流モデルを使用して温度成層化界面の温度勾配や上昇挙動など基本的な現象を良好に解析できることを示した。また、標準
-, RNG-及びRSMの3つの乱流モデルに関して、モデルの違いが現象の予測性へ及ぼす影響を明らかにした。
大野 修司; 大島 宏之; 菅原 章博*; 大木 裕*
Proceedings of 13th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics (NURETH-13) (CD-ROM), 12 Pages, 2009/09
原子炉上部プレナム温度成層化現象の基本的解析手法の検証を目的として、ナトリウム試験の多次元数値解析を実施した。その結果、適切なメッシュサイズと高次差分スキームを採用した条件のもと、RANS乱流モデルを使ったCFD解析によって温度成層界面の上昇と温度勾配を良好に予測できることを明らかにした。
大野 修司; 大木 裕*; 菅原 章博*; 大島 宏之
日本機械学会論文集,B, 75(751), p.464 - 465, 2009/03
実用化高速炉の原子炉上部プレナムにおける温度成層化現象を高精度で評価するための手法整備の一環として、多次元熱流動解析コードAQUAと商用CFDコードによる基礎的体系下の水試験の解析を実施した。解析値と試験測定値の比較から、鉛直方向計算格子幅を適正化することで解析コードによらず成層界面の形成・上昇・揺動挙動及び界面温度勾配を適切に予測できることを示した。乱流モデルに標準k-e, RNG k-e及びRSMを適用した場合の比較では、いずれのモデルともに成層化の基本現象をおおむね再現した。
大野 修司; 大木 裕*; 菅原 章博*; 大島 宏之
Proceedings of 6th Japan-Korea Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety (NTHAS-6) (USB Flash Drive), 7 Pages, 2008/11
高速炉上部プレナム温度成層化に関する基本的な数値解析手法を検証するために、商用コードSTAR-CD, FLUENT及び内製コードAQUAを使って、比較的簡易な体系における2種類の試験(水試験,ナトリウム試験)の解析を実施している。メッシュ分割や乱流モデルを変えた場合における温度成層化基本現象の再現性について報告する。
石丸 泰寛*; Kim, S.*; 塚本 崇志*; 大木 宏之*; 小林 高範*; 渡辺 智; 松橋 信平; 高橋 美智子*; 中西 啓仁*; 森 敏*; et al.
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 104(18), p.7373 - 7378, 2007/05
被引用回数：131 パーセンタイル：93.39(Multidisciplinary Sciences)Fe deficiency is a worldwide agricultural problem on calcareous soils. Rice plants use a well documented phytosiderophore-based system to take up Fe from the soil. Rice plants are extremely susceptible to low-Fe supply, however, because of low phytosiderophore secretion and low Fe
reduction activity. A yeast Fe chelate-reductase gene 
, selected for better performance at high pH, was fused to the promoter of the Fe-regulated transporter, 
, and introduced into rice plants. The transgene was expressed in response to a low-Fe nutritional status in roots of transformants. Transgenic rice plants expressing the gene showed higher Fe chelate-reductase activity and a higher Fe-uptake rate than vector controls under Fe-deficient conditions. Consequently, transgenic rice plants exhibited an enhanced tolerance to low-Fe availability and 7.9x the grain yield of nontransformed plants in calcareous soils.
西川 宏之*; 惣野 崇*; 服部 雅晴*; 大木 義路*; 渡辺 英紀*; 及川 将一*; 荒川 和夫; 神谷 富裕
JAERI-Review 2003-033, TIARA Annual Report 2002, p.254 - 256, 2003/11
原研TIARAの軽イオン及び重イオンマイクロビーム装置を用い、マイクロビーム二次元走査によりフォトにクス基盤材料であるシリカガラスに導波、発光、調光機能を持つ微細な三次元構造を形成するための基礎研究を行った。細い短冊状にマイクロビーム照射した試料について顕微PL-ラマン分光及びAFMによるマッピングを行い、誘起される種々の構造変化を調べ、NBOHCによる650nmのPL帯の強度の分布、及び飛程近傍での高密度化による表面での凹部の生成が観測された。高品質なフォルター素子の作成を目指した光ファイバへのH
マイクロビーム照射実験では、コア部の局所領域に屈折率変化を誘起することができた。
西川 宏之*; 惣野 崇*; 服部 雅晴*; 西原 義孝*; 大木 義路*; 渡辺 英紀*; 及川 将一*; 神谷 富裕; 荒川 和夫
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 191(1-4), p.342 - 345, 2002/05
被引用回数：3 パーセンタイル：24.4(Instruments & Instrumentation)シリカガラスを用い、MeVエネルギーのイオンマイクロビームの照射効果を顕微フォトルミネッセンス(PL)・ラマン分光器と原子間顕微鏡(AFM)を用いて調べた。フォトルミネッセンス測定では、非架橋酸素ラジカル(≡Si-O)による欠陥を示す650nm帯が、イオンの飛跡に沿って分布している。また、マイクロビームの走査照射により生じた表面形状変化をAFMを用いて調べた結果、表面形状変化はビーム走査幅とイオン到達深度に良く対応して生じていることを明らかにした。さらに、照射と未照射の境界領域に強いPL強度分布を示す部分が生成することを見出した。この境界領域では、シリカガラス内部の高密度化とそれに付随して生じた表面形状変化による応力が原因で生成した欠陥と考えられる。
-doped silica-core optical fiber小山 武志*; 道口 信行*; 大木 義路*; 西川 宏之*; 日馬 康雄; 瀬口 忠男
Japanese Journal of Applied Physics, 33(7A), p.3937 - 3941, 1994/07
被引用回数：2 パーセンタイル：17.87(Physics, Applied)エルビウムをドープした光ファイバに
線を照射し、損失の増加を解析した。損失は主としてErの還元により生成するEr
によって誘起されるが、Erの濃度には依存しない。損失の増加はEセンターの生成式から導かれる2つの指数項と1つの直線項により表される。Eセンターの生成に関するホールトラッピングが還元を誘起する電子を供給し、損失の増加に重要な役割を果たしていると考えられる。
線誘起損失の解析小山 武志*; 道口 信行*; 西川 宏之*; 大木 義路*; 日馬 康雄; 瀬口 忠男
DEI-93-165, 0, p.11 - 19, 1993/12
希土類元素の一種であるエルビウム(Er)をドープした石英系光ファイバの線照射による光学的・物理的特性を測定し、損失増加曲線を解して損失のメカニズムを考察した。
大野 修司; 大木 裕*; 大島 宏之
no journal, ,
ナトリウム冷却大型高速炉の炉内熱流動に関する解析評価手法整備の一環として、多次元コードAQUA及び汎用CFDコードによる温度成層化水試験の3次元解析を行い、上部プレナム温度成層化現象評価への適用性を調べた。
大野 修司; 大木 裕*; 菅原 章博*; 大島 宏之
no journal, ,
実用化高速炉の原子炉上部プレナムにおける温度成層化現象を高精度で評価するための手法整備の一環として、多次元熱流動解析コードAQUAと商用CFDコードによる基礎的体系下の水試験の解析を実施した。解析値と試験値の比較から、高次差分法を使用し鉛直方向メッシュ密度を適正化することで、解析コードによらず成層界面の温度勾配,界面の上昇・揺動挙動を適切に予測できることを示した。乱流モデルに標準k-, RNGk-及びRSMを適用した場合の比較では、いずれのモデルともに成層化の基本現象をおおむね再現した。
田中 正暁; 大島 宏之; 山野 秀将; 相澤 康介; 大木 裕*; 藤崎 竜也*
no journal, ,
ナトリウム冷却高速炉の大口径エルボ配管部における流動解析評価手法の構築を目的とし、既往水流動試験を対象にCFDコードのレイノルズ応力モデル(RSM)を用いた非定常解析を行い、適切な解析オプションの検討と解析結果の妥当性を確認した。
大野 修司; 大島 宏之; 菅原 章博*; 大木 裕*
no journal, ,
ナトリウム冷却大型高速炉の炉内熱流動に関する解析評価手法整備の一環として、商用コードによる軸対称体系下におけるナトリウム試験の解析を行い、RANS型乱流モデルの違いが上部プレナム温度成層化現象の予測性へ与える影響を調べた。
