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大崎 弘貴; 島崎 洋祐; 角田 淳弥; 柴田 大受; 小西 隆志; 石原 正博
Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 8 Pages, 2015/05
超高温ガス炉(VHTR)黒鉛構造物の設計では、高強度で、かつ耐酸化性の高い黒鉛材の使用が望まれる。IG-430(黒鉛材)は、VHTR黒鉛構造物の有望な候補材のひとつであるが、高温ガス炉の設計のための十分なデータベースが存在しない。そこで、本研究では、IG-430の設計データとして最も重要な強度の一つである圧縮強度を測定結果を統計的に評価した。また、IG-430黒鉛構造物の信頼性をHTTRの黒鉛設計基準で用いられている安全率をもとに評価し、VHTR黒鉛構造物としての適用性を検討した。その結果、IG-430は、高温ガス炉で使われている従来の黒鉛材の一つであるIG-110よりも高強度(約11%)で、かつ、低い標準偏差(約27%)を持つことが示された。これは、IG-430中のき裂の伝播が、IG-110中と比較して容易でないためと推定される。また、評価したIG-430の破壊確率が低いことから、IG-430を用いることで黒鉛構造物の信頼性の向上が達成できることが分かった。以上より、IG-430がVHTRの黒鉛構造物に適用できる見通しを得た。
藤田 一郎*; 衛藤 基邦*; 大崎 弘貴; 柴田 大受; 角田 淳弥; 小西 隆志; 山地 雅俊; 國本 英治
JAEA-Research 2013-004, 20 Pages, 2013/07
JAEA-Research-2013-004.pdf:2.4MB
高温ガス炉や第四世代の超高温ガス炉(VHTR)の炉心構造物には黒鉛が使用される。黒鉛は高温において炉内の冷却材ヘリウムガス中の不純物や空気侵入事故時の酸素ガス等により酸化する恐れがある。このため、黒鉛の酸化特性及びそれに伴う機械的特性の変化を評価しておくことが重要である。本研究では、高温ガス炉(VHTRを含む)用の材料であるIG-110及びIG-430黒鉛の520-900
Cにおける空気酸化特性及び酸化に伴う圧縮強度の変化について調べ、以下の結論を得た。(1)IG-430の酸化速度はIG-110の半分以下であるが、活性化エネルギーはほぼ同じ176kJ/molである。(2)酸化による密度分布と圧縮強度の変化には相関があり、同一の酸化重量変化においては、均一酸化が生じる600C以下で強度が最も小さくなる。(3)酸化の進行過程においては、黒鉛試験片内のバインダー由来の結晶性の悪い部分から優先的に酸化が進行する。そのため、酸化消耗については、ガス化以外に、コークス粒子が脱離する影響も考慮する必要がある。
nanocomposite electrocatalyst; An in situ electrochemical X-ray absorption fine structure study増田 卓也*; 福満 仁志*; 府金 慶介*; 戸ヶ崎 寛孝*; 松村 大樹; 田村 和久; 西畑 保雄; 吉川 英樹*; 小林 啓介*; 森 利之*; et al.
Journal of Physical Chemistry C, 116(18), p.10098 - 10102, 2012/05
被引用回数：118 パーセンタイル：93.69(Chemistry, Physical)Pt-CeO/C触媒上での酸素還元反応におけるCeOの役割をXAFS法を用い調べた。その結果、CeO中のCe
がCe
になることによりPt酸化物生成が抑制されることがわかった。
柴田 大受; 角田 淳弥; 植田 祥平; 大崎 弘貴; 國本 英治; 衛藤 基邦*; 小西 隆志
no journal, ,
原子力機構では、公衆・社会・環境に有害な影響を与えない本質的に安全な高温ガス炉の研究開発を進めている。高温ガス炉の炉内に使用される黒鉛にとって、照射クリープ特性の評価は特に重要な課題であり、微粒等方性黒鉛(IG-110及びIG-430)の照射クリープ特性を評価した。他の黒鉛の照射クリープデータを活用して整備した予測評価式が、IG-110の照射クリープ特性を表すうえで有効であることを明らかにし、またIG-430の照射クリープ特性も表現できる見込みを得た。
大崎 弘貴; 小西 隆志*; 衛藤 基邦*; 柴田 大受; 角田 淳弥
no journal, ,
黒鉛材料は黒鉛減速ヘリウムガス冷却炉である高温ガス炉(HTGR)の内部構造材として使用されている。高温ガス炉は、高温のヘリウムガスを取り出すことができ、また固有の安全特性を有することが大きな特徴である。そして、超高温ガス炉(VHRT)はGeneration-IV核原子炉システムとして最も有力な候補の一つである。IG-110黒鉛は高い品質安定性と長期に渡る安定的な供給が可能なことからVHTRの内部構造材の主要な候補でもある。また、IG-110よりも高強度と耐酸化性を有するIG-430は、VHTRのための先端的候補材料である。しかし、新しい材料であるIG-430は、IG-110の様な高温ガス炉の設計に用いられる十分なデータベースがあるとは言えない。そこで、設計に必要な機械的強度特性,熱特性,照射特性についてデータベースの整備を行っている。本研究では、IG-430黒鉛のデータ取得を目的として、IG-110とIG-430の圧縮強度と酸化消耗率について比較・検討した。その結果、IG-430の優れた物理特性を明らかにした。さらにマイクロインデンテーション法を用いた破壊靭性値を簡便に評価する方法について検討した。
島崎 洋祐; 篠原 正憲; 小野 正人; 栃尾 大輔; 大崎 弘貴; 沢 和弘
no journal, ,
高温工学試験研究炉(HTTR)の炉内構造物に採用されている原子炉級微粒等方性黒鉛IG-110について、定性的な耐火性能を示すための試験を実施した。その結果、IG-110は大気雰囲気中で火炎に曝されても自己燃焼しないこと、及び火炎による大きな損傷が生じていないことを確認し、耐火性能に優れていることを試験によりに示した。
