Experimental study for thermal striping in LBE loop by using UVP with high-temperature ultrasonic transducer

鉛ビスマス流動ループにおける不自然な熱乖離現象解明のための実験計測に向けた高温トランスデューサ開発にかかわる基礎研究

大林 寛生  ; 菊地 賢司

Obayashi, Hironari; Kikuchi, Kenji

原子力機構で開発研究が進められているADSでは、ターゲット及び冷却材として溶融鉛ビスマスの導入を検討している。溶融鉛ビスマスの流れは、ADS冷却系において発生する諸問題と密接な関係があると考えられるため、その流況の把握が重要である。しかしながら、高温液体金属流動場計測へ適用可能な速度場計測手法は極わずかしか存在しない。本研究では、超音波流速分布測定法(UVP)の耐熱性向上を実現するため、音響ガイドを用いることで150C以上の液体金属流動場計測技術を開発することを目的とする。このなかで、ガイドに用いる材料について、実験,数値シミュレーションによる評価を実施した結果、アルミニウム,シリコンが適した材料であることがわかった。

Japan Atomic Energy Agency (JAEA) has been proceeding with the research and development on accelerator-driven system (ADS) for the transmutation of long-lived radioactive nuclides. The ADS proposed by JAEA utilize the Lead-Bismuth Eutectic (LBE) as a spallation target and core coolant. To examine the feasibility and applicability of the LBE to accelerator-driven transmutation systems, JAEA has an experimental lead-bismuth loop for investigate the problems caused by LBE flow. As a result of the experimental surveys, LBE flow is connected closely with a lot of serious problems in development of ADS. Therefore, the development of the high-temperature transducer that can be used at the high temperature condition (over 150 degrees Celsius) is a pressing need because it establishes the velocity measurement techniques for LBE flow. We adopted the wave guide method. And we conducted a survey of the suitable guide material for LBE flow by using the wave equation. As a result, it is forecast that Al and Si are excellent materials in the present situation.