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重田 達雄*; 笹瀬 雅人*; 遠藤 伸之*; 長友 仁郎*
平成22年度財団法人若狭湾エネルギー研究センター年報,13, P. 73, 2011/10
新型転換炉原型炉施設「ふげん」の廃止措置においては、放射能レベルが比較的高い原子炉を水中解体することとしており、原子炉解体時における粉じんをいかに抑制していくかという点が、作業員等の被ばく低減を図るうえで重要となる。熱的切断であるレーザ切断は、切断速度が速く切断幅が狭いことから、工期の短縮化や二次廃棄物発生量の低減が望め、原子炉領域の解体作業へ適用する有力な工法の一つとして検討しているが、レーザ切断時の粉じん挙動に関する知見は得られていない状況にある。このため、今後の解体計画策定や作業員の被ばく低減に向けた検討に資するため、水中切断試験に先立って、気中雰囲気においてレーザ切断時の粉じん挙動試験を実施し、粉じん挙動の基礎データを取得し、切断速度,出力,切断対象材料の材質及び厚さ等の切断条件が気中浮遊物や落下固形物に与える影響を調査した。
重田 達雄*; 天田 健一*; 笹瀬 雅人*; 遠藤 伸之*; 長友 仁郎*
平成21年度財団法人若狭湾エネルギー研究センター年報,12, P. 78, 2010/10
新型転換炉原型炉施設「ふげん」の廃止措置においては、放射能レベルが比較的高い原子炉を水中解体することとしており、原子炉解体時における粉じんをいかに抑制していくかという点が、作業安全上重要となる。「ふげん」は、炉心を構成する圧力管(Zr-2.5%Nb合金),カランドリア管(Zry-2)にジルコニウム合金が使用されているが、これらの水中切断時における粉じん挙動データにかかわる知見が少ないことから、炉心を構成する材料の水中解体を模擬できる水中切断時粉じん挙動評価試験システムを構築し、粉じん挙動データを取得している。平成22年度は、21年度までに水中熱的切断の代表として実施してきたプラズマ切断工法に引き続き、水中機械切断の代表としてアブレイシブウォータージェット(AWJ)切断工法にて、圧力管,カランドリア管,上部圧力管延長管,炭素鋼及びステンレス鋼の平板材を対象とした切断試験を実施するとともに、プラズマ切断工法の追加試験として、ステンレス鋼,炭素鋼,アルミニウムの平板材を対象とした切断試験を実施し、切断時に発生した気中及び水中浮遊物,沈降固形物の重量測定や成分分析を行った成果を報告する。
天田 健一*; 長友 仁郎*; 小林 重忠*
平成21年度財団法人若狭湾エネルギー研究センター年報,12, p.61 - 62, 2010/10
高速増殖炉の熱を用いて水素生成が行えるハイブリッド熱化学法を念頭に、同法で発生することが懸念されている硫化水素等の不純物ガスを対象として、吸着剤を使用して除去分離回収することにより水素を精製する方法を調査する目的で、2008年度までに実施した基礎試験をもとに、除去効率の効率化が図れる温度・圧力スイング濃縮法に関する基礎試験と自動化連続運転の可能性を評価する試験を実施した。また、今後の設計研究に資するためHy2S法のパイロット規模施設の設計・建設技術に関する情報を調査し整理した。
重田 達雄*; 天田 健一*; 笹瀬 雅人*; 遠藤 伸之*; 長友 仁郎*
平成20年度財団法人若狭湾エネルギー研究センター研究成果報告集,11, P. 87, 2009/11
新型転換炉原型炉施設「ふげん」の廃止措置においては、放射能レベルが比較的高い原子炉を水中解体することとしており、原子炉解体時における粉塵をいかに抑制していくかという点が、作業安全上重要となる。「ふげん」は、炉心を構成する圧力管(Zr-2.5%Nb合金),カランドリア管(Zry-2)にジルコニウム合金が使用されているが、これらの水中切断時における粉塵挙動データが少ないことから、炉心を構成する材料の水中解体を模擬できる水中切断時粉塵挙動評価試験システムを構築し、粉塵挙動データを取得している。2009年度は、2008年度に実施した圧力管とステンレス鋼管を対象とした水中熱的切断試験に引き続き、カランドリア管を対象とした試験及び試験体形状にかかわる影響調査試験を実施し、気中及び水中への粉塵移行率は、圧力管やステンレス鋼管と同様に切断速度とプラズマガス種の影響が大きいことがわかった。
重田 達雄*; 安 隆己*; 遠藤 伸之*; 長友 仁郎*
若狭湾エネルギー研究センター10周年記念誌, P. 126, 2008/11
新型転換炉原型炉施設「ふげん」の廃止措置計画において放射能レベルが比較的高い原子炉は、水中解体することとしており、原子炉解体時における粉塵をいかに抑制していくかという点が、作業安全上重要となる。また、「ふげん」は、炉心を構成する圧力管(Zr-2.5%Nb合金),カランドリア管(Zry-2)等の特徴的な材料が使用されているが、それらの材料の水中切断時における粉塵挙動に関する知見が乏しい。このため、これら材料の水中解体を模擬できる水中切断時粉塵挙動評価試験システムを昨年度に構築した。今年度は圧力管(Zr-2.5%Nb合金)と比較用に圧力管模擬材(SUS304製)を対象とした水中プラズマ切断試験を実施し、次のような成果を得た。切断速度や使用ガス等7種類のパラメータを変化させて試験を行った結果、気中や水中への粉塵移行率についてはおもに切断速度とプラズマガス種の影響が大きいことがわかった。また、圧力管と圧力管模擬材の気中粉塵移行率は、ほぼ一致することを確認し、(財)電力中央研究所の先行試験で得られた評価式を用いることにより、気中粉塵移行率を保守側に評価できることを確認した。
重田 達雄*; 安 隆己*; 遠藤 伸之*; 長友 仁郎*
平成18年度財団法人若狭湾エネルギー研究センター研究成果報告集,9, P. 84, 2007/09
日本原子力研究開発機構「ふげん」の廃止措置計画においては、原子炉解体時の切断粉塵の周辺雰囲気への移行挙動を明らかにするとともに、それらをいかに抑制できるか、作業安全の評価上重要となる。本研究は、この解体粉塵抑制を目的として、圧力管及びカランドリア管の切断試験が可能な水中切断時粉塵挙動評価試験システムを構築した。本試験システムを使用して、ステンレス(SUS304)材を模擬材料として予備試験を実施し、原子炉本体の構造材の水中切断を模擬する機能や切断粉塵の気中・水中の浮遊状況や沈降状況の測定・分析機能等について所要の機能を具備していることを確認した。
小林 重忠*; 長友 仁郎*; 安 隆己*
平成18年度財団法人若狭湾エネルギー研究センター研究成果報告集,9, P. 82, 2007/09
高速炉の熱を利用し、硫酸溶液を用い熱化学反応と電気分解を組合せ、水を分解する水素製造法について、日本原子力研究開発機構において研究が進められている。その水素製造法による水素生成の過程で、不純物として硫化水素など硫化物の水素への微量の同伴が懸念される。そのため、これら不純物を除去して水素を精製するための要素技術として、経済的で簡略な方法として適用性のある吸着剤による不純物の分離除去法にかかわる研究を実施している。平成18年度は予備試験として、吸着剤の適性,試験条件の設定,吸着・脱着の基礎特性等について調べた。可燃性の水素ガスの代わりに特性を模擬できるヘリウムガスを用い、吸着剤として活性炭を充填した吸着筒に、硫化水素を混入したヘリウムガスを通気し、吸着破過曲線を調べることによって吸脱着基礎特性を把握した。通常の活性炭で、ヘリウムガス中に5ppmの硫化水素を混合した試料ガスの0
Cにおける吸脱着特性は、吸着,脱着で繰り返しの履歴がわずかに異なるが、ほぼ可逆性を示し、生成水素の不純物除去に、活性炭が吸着剤として適用性があることがわかった。
丸山 忠司*; 長友 仁郎*
JNC TJ2410 2004-005, 157 Pages, 2004/03
JNC-TJ2410-2004-005.pdf:6.01MB
本年度は、希ガスの濃縮方法、希ガス分離方法の検討を行い、結果として活性炭吸着塔を用いて希ガスを濃縮する際の手順としては、活性炭吸着塔を2塔用意し、濃縮に重点を置く塔とArなど試料ガスの主成分の分離に重点を置く塔とに役割を分担させ、2段階で実施することが効果的であるとの結論を得た。
丸山 忠司*; 長友 仁郎*
JNC TJ2410 2003-001, 170 Pages, 2003/08
JNC-TJ2410-2003-001.pdf:6.32MB
市販されている活性炭を5種類選定し、これら活性炭の吸脱着破過特性を、既知の活性炭(クラレコール)の破過特性と比較を行うために、小型活性炭吸着床試験装置および質量分析計を用いて試験を行った。また、低温状態に冷却した活性炭吸着床にXe, Krを含んだ試料ガスを通気させ活性炭に深冷吸着させたあと、吸着床を加熱し脱着したガスの濃度を質量分析計で測定し、低温吸着時の希ガス特性の確認を行った。これら試験で取得したデータをもとに、各種活性炭の動的吸着平衡係数を算出し、活性炭の粒度、比表面積、充填密度等のデータと併せて評価・検討を行い活性炭の希ガス吸脱着特性の比較を行った。
丸山 忠司*; 長友 仁郎*
JNC TJ2410 2001-030, 265 Pages, 2002/02
本研究では、小型の活性炭吸着床に極低濃度のXe、Krを含むアルゴンガスまたはヘリウムガス(試料ガス)を通気させ、吸着床出口から流出するXe、Kr濃度の時間変化をリアルタイムで実測して吸脱着破過曲線を得ることにより、活性炭の吸着・脱着特性を確認することを目的に行った。具体的には以下の作業を行った。(1)試験装置の製作 低温から高温まで設定温度を変化させ、また圧力も変化できる活性炭吸着床から流出したガスを質量分析計に連続導入できる装置を設計、製作した。(2)試料ガスを用いた基礎試験 活性炭吸着床にXe、Krを含んだ試料ガスを通気させ活性炭に吸着させたあと、吸着床を純ガスで掃気ガスの濃度を質量分析計で測定した。試験パラメータは以下のようである。1)試料ガス濃度の違い 2)活性炭の種類の違い 3)吸脱着温度、圧力、流量の違い 4)吸着
昇温脱着を連続して実施した場合の希ガス、掃気ガスの時間変化 (3)評価・検討 上記試験で取得したデータを整理し、これらに関して質量分析計の試料ガス導入部分についての考察も含む評価・検討を行った。
