配管内部汚染分布測定装置の開発(受託研究)

伊藤 博邦*; 畠山 睦夫*; 立花 光夫; 柳原 敏

JAERI-Tech 2003-012, 34 Pages, 2003/03

JAERI-Tech-2003-012.pdf:2.87MB

配管内面の低レベル放射能汚染を測定するため、配管内部を検出器が移動する配管内部汚染分布測定装置(Measuring Device for Inner Surfaces of Embedded Piping: MISE)を開発した。MISEは、円筒型2層構造の検出器と配管移動ロボットから構成され、各々独立した装置として製作したものである。放射能汚染の測定においては、配管表面に近い外側の円筒状検出器で線と線を測定し、内側の円筒状検出器では2つの検出器間に配置した遮へい板により線を遮蔽し、線のみを測定する。線計数率は、外側の円筒状検出器での線と線計数率の和から内側の円筒状検出器での線計数率を差し引くことにより導き出される。配管移動ロボットは、配管内部を観察しながら円筒型2層構造の検出器を運ぶことができる。Coに対する検出限界値は、30秒の測定時間で約0.17Bq/cmであることがわかった。Coのクリアランスレベル(0.4Bq/g)に相当する0.2Bq/cmの場合、2秒の測定時間で配管内面の放射能汚染を54m/hの測定効率で評価可能である。

原子力施設解体におけるエアロゾル飛散挙動の研究(受託研究)

島田 太郎; 立花 光夫; 柳原 敏

JAERI-Tech 2001-060, 44 Pages, 2001/09

JAERI-Tech-2001-060.pdf:5.11MB

原子力施設解体時のエアロゾルの飛散挙動を評価するため、グリーンハウス内でプラズマアーク切断を行い、グリーンハウス内の空気及び高温ガス流れを可視化するとともに、グリーンハウス内温度分布の時間変化、排気の温度変化、エアロゾル個数密度及び粒子径分布を測定した。その結果、切断中は、エアロゾルの飛散挙動は浮力によって上昇する高温ガスの流れと一致することが明らかになった。切断後は、高温ガスによる流れは消滅し、温度成層が形成されて高温ガスの速度が低下するため、エアロゾルは沈降する傾向にあったが、床面近傍に到達すると吸排気によって形成される床面に沿った比較的速い流れに乗って再び浮遊することがわかった。

Nuclear criticality safety handbook, 2; English translation

臨界安全性実験データ検討ワーキンググループ

JAERI-Review 2001-028, 217 Pages, 2001/08

JAERI-Review-2001-028.pdf:10.04MB

「臨界安全ハンドブック」第1版(昭和63年刊行)に、「臨界安全ハンドブック改訂準備資料」(平成7年刊行)の内容を盛込んで、この第2版を作成した。第2版では、以下の2点を新規に追加した。(1)実際の化学プロセスが持つ安全裕度を溶解工程及び抽出工程に対するモデル計算の形で例示したこと。(2)臨界事故への対応として、臨界事故の評価方法及び臨界警報装置の設計・設置の考え方について記述したこと。また、臨界安全評価を行う際のモデル化について、均質と見なしてよい燃料粒径や、燃料濃度の不均一性の影響,燃焼度クレジットなど、これまでの研究成果を踏まえ、内容の充実を図った。さらに、第1版では、臨界条件データとその計算に用いられたJACSコードシステムの計算誤差評価結果との間に対応のとれていないものが一部含まれていたが、今回の改訂ではその整合を図った。この報告書は、1999年にJAERI1340として日本語で刊行した「臨界安全ハンドブック第2版」の英訳である。

Mobile robot with a self-positioning system

柳原 敏; 畠山 睦夫; 伊藤 博邦; 森 俊二*; 高木 昭*

Advanced Robotics, 15(3), p.293 - 300, 2001/06

https://doi.org/10.1163/156855301300235805

原子力施設の廃止措置において、作業の最終段階で必要となる建家床面の放射能汚染を測定する移動型放射能測定装置を開発した。本装置は高感度の放射線検出器を搭載しており、計画したルートに従って移動しながら床や壁の測定が可能である。また、計画したルートを正確に自律走行するために、自己位置同定システムを採用した。これは、移動装置に搭載したCCDカメラを用いて、360度異なったパターンが印刷されたデジタル標識を認識することにより、自己位置を認識するシステムである。この装置を用いることにより、手動による測定作業に比べて大幅な労力の低減が期待できる。

大型槽類遠隔解体装置のモックアップ試験(受託研究)

明道 栄人; 岡根 章五; 宮島 和俊

JAERI-Tech 2001-025, 59 Pages, 2001/03

JAERI-Tech-2001-025.pdf:4.73MB

再処理特別研究棟(JRTF)では、Purex法により発生した廃液を施設内の大型槽LV-3,4,5,6に貯留し、平成8年度までにその処理を終了した。これらの大型槽の解体にあたっては、大型槽がTRU核種に汚染しており、配管が密集した状態であるため、作業者の被ばく低減、安全性及び効率を図る必要がある。そのためJRTFでは、切断,回収等の複数の機能を備えた遠隔解体装置を製作した。製作した遠隔解体装置を用いて、模擬槽を対象に配管及び槽本体の切断性,切断片の回収性等を検討評価するモックアップ試験を実施した。その結果、性能,遠隔操作性を確認するとともに、取得した作業効率等のデータから、大型槽の解体手順を評価することにより、本装置が解体実地試験に適用できる見通しを得た。本報では、モックアップ試験結果及び得られた知見,評価結果等について報告する。

動力試験炉の遠隔解体作業から得られた知見(受託研究)

立花 光夫; 白石 邦生; 柳原 敏

JAERI-Tech 2001-014, 42 Pages, 2001/03

JAERI-Tech-2001-014.pdf:2.4MB

動力試験炉(JPDR)の解体実地試験では、遠隔解体装置の実証と作業に関する各種データを収集することを目的に解体作業を行った。そこで、作業の内容を分析し、これらの知見を安全性の考慮に関するもの,廃棄物対策に関するもの,作業の効率化に関するものに分類・整理した。例えば、作業の効率化には、施設に関する情報が重要であること,遠隔解体装置の作業手順の検討や問題の解決にはモックアップ試験が有効であることなどの知見が得られた。これらの知見は、ほかの廃止措置作業をより安全で効率的に実施するために有効と考えられる。本報告書は、JPDRの解体作業に開発した遠隔解体装置を適用する際の主な対策、その結果、解体作業を通して得られた知見をまとめたものである。

BWRポストCHF試験データレポート; 過渡事象炉心伝熱流動試験計画(受託研究)

井口 正; 伊藤 秀雄; 木内 敏男; 渡辺 博典; 木村 守*; 安濃田 良成

JAERI-Data/Code 2001-013, 502 Pages, 2001/03

JAERI-Data-Code-2001-013.pdf:32.38MB

原研は大型再冠水効果実証試験第2期計画として、過渡事象炉心伝熱流動試験計画を実施した。本試験計画では、従来型の軽水炉の定格条件を模擬でき、模擬燃料15本(ほかに非発熱棒1本の合計16本で44管群を構成する。)から構成される模擬炉心を有する過渡事象炉心伝熱流動試験装置を用いて試験を行い、軽水炉の異常な過渡変化及び事故時の炉心冷却の実証と安全余裕の定量化を行う。本試験計画の一環として、ポストCHF熱伝達に関するデータを取得した。本試験データは、軽水炉の炉心ヒートアップ後の炉心温度を評価するには必須のデータである。これまでのこの種の試験データに比べて、極めて高温の条件、低圧から高圧までの広い圧力範囲をカバーしているところに特徴がある。また、従来の多くの研究では、最も早くヒートアップした領域を対象としているが、ヒートアップ域の拡大や縮小,ヒートアップ域の軸方向の相違などについてはあまり議論されていない。本試験では、炉心下端から上端までの広い範囲の被覆管温度を取得した。本報告書では、ポストCHF熱伝達試験の試験条件,被覆管温度データ,ポストCHF伝達率などのデータをまとめ、試験データを解析する際の資料とする。

模擬雑固体廃棄物の溶融挙動と固化体の特性(受託研究)

中塩 信行; 磯部 元康; 涌井 拓治*; 岩田 圭司*; 木林 辰行*; 金沢 勝雄; 福井 寿樹; 大竹 敦志*; 中島 幹雄; 平林 孝圀*

JAERI-Research 2001-001, 19 Pages, 2001/02

JAERI-Research-2001-001.pdf:1.29MB

模擬雑固体廃棄物を、高周波誘導加熱とプラズマ加熱を併用するハイブリッド加熱方式及び導電性るつぼを用いる高周波誘導加熱方式の2つの溶融方式によって溶融し、雑固体廃棄物の溶融挙動を調べるとともに、溶融固化体の特性を評価した。製作した溶融固化体には強度を損なうような有害な空隙もなく、溶け残りなども見られず、ハイブリッド加熱方式で製作した溶融固化体の一部で見られたボイドの残存も、脱酸素剤を添加することにより低減できた。また、溶融固化体のスラグ層、金属層の化学成分分析、圧縮強度試験、比重測定の結果、溶融処理によって雑固体廃棄物を十分に均質化、安定化できるが溶融炉耐火材・るつぼ材の溶湯への溶け込み及び脱酸素剤が固化体中化学成分に影響を与える場合があることがわかった。一方、安定同位体トレーサーを用いて核種移行挙動を調べた結果、Coは金属層へ、Csはスラグ層に分布し、Csの残存率は加熱方式に影響を受けることがわかった。

原子炉施設の浮体式海上立地に関する検討,1; 浮体式原子力発電施設の概念検討(受託研究)

藪内 典明; 高橋 政男*; 中澤 利雄; 佐藤 和夫*; 島崎 潤也; 落合 政昭

JAERI-Research 2000-063, 69 Pages, 2001/02

JAERI-Research-2000-063.pdf:4.41MB

原子炉施設の海上立地方式は、浮体式,着定式及び埋立式に分類することができる。浮体式海上立地方式による原子力発電施設(以下、「浮体式原子力発電施設」という。)は、免震性,設計標準化,工期短縮など多くの特長を有している反面、陸上原子力発電所とは異なる安全体系の確立が必要であるとされる。しかしながら、これらの検討はこれまで必ずしも十分行われていない現状にある。本報告書では、浮体式原子力発電施設の安全を設計上どのように考慮すべきかを検討するために、検討対象とする浮体式原子力発電施設の概念検討及び浮体構造物の安全性評価に関する調査を行った結果を述べている。前提として、日本の外洋に面した水深20m程度の沖合で、防波堤により得られる静穏海域に、110万kW級の発電用加圧水型原子炉施設を搭載する浮体構造物を係留することを想定した。調査検討の結果、浮体構造物は長さ300m幅80m高さ35m,総排水量約30万トンの規模となり、既存の造船所のドックで十分建造し得ることがわかった。また、波浪等による浮体構造物の運動シミュレーションを実施した結果、防波堤に防護された浮体構造物は、原子炉施設を搭載するのに十分な安定性を有していることが確認された。

Correlation between cleavage fracture toughness and charpy impact properties in the transition range of reactor pressure vessel steels

鬼沢 邦雄; 鈴木 雅秀

Proceedings of Asian Pacific Conference on Fracture and Strength '01(APCFS '01) and International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics '01 (ATEM '01), p.140 - 145, 2001/00

原子炉圧力容器の構造健全性評価では、シャルピー衝撃試験から得られる延性脆性遷移温度の中性子照射によるシフトが、破壊靭性のシフトと等しいと仮定している。このため、破壊靭性とシャルピー遷移温度との相関を確立する必要がある。本研究では、6種類の原子炉圧力容器用のASTM A533B-1鋼及び溶接金属について、ASTM規格に導入されたマスターカーブ法を適用して破壊靭性を評価した。中性子照射試験は、JMTRにおいて、予き裂シャルピー破壊靱性試験片及び標準シャルピー衝撃試験片に対して実施した。マスターカーブ法に基づく破壊靭性参照温度とシャルピー遷移温度に対する中性子照射効果を評価した。試験片寸法効果に関して、シャルピー型試験片と大型試験片との比較も行った。破壊靭性参照温度の中性子照射によるシフトとシャルピー衝撃試験の遷移温度シフトとの相関を確立するとともに、照射後の最適な破壊靭性試験温度及び下限破壊靭性の評価に関する検討を行った。