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高橋 博樹; 狩野 忠*; 高橋 照雄*; 京谷 正彦; 島崎 潤也*
JAERI-Tech 2001-068, 78 Pages, 2001/10
JAERI-Tech-2001-068.pdf:82.36MB
原研は、将来の原子力船の動力源として、軽量・コンパクトで受動的安全設備を備えた一体型炉(改良舶用炉)について設計研究を実施し、工学設計を完了した。この一体型炉の設計性能及び運転性能を確認するとともに、一体型炉の運転操作の自動化研究に使用するために、一体型炉シミュレータを開発した。これは、今後、革新的小型炉等の研究開発にも利用が可能である。しかしながら研究開発に利用するにあたって、ハードウェアの性能向上及びソフトウェアのヒューマン・マシン・インターフェース向上が必要となり、ハードウェアの更新とソフトウェアの改良を行った。これにより、一体型炉シミュレータの操作性が向上した。また、市販のハードウェア及びソフトウェアを使用して、システムの改良を行ったことにより、汎用性が向上したとともに、保守性、拡張性及び移植性が向上した。本報告書は、一体型炉シミュレータのハードウェア更新及びインターフェース改良について、ヒューマン・マシン・インターフェース向上の内容を重点に報告する。
浦 環*; 賞雅 寛而*; 西村 一*; 青木 太郎*; 上野 道雄*; 前田 俊夫*; 中村 溶透*; 島津 俊介*; 徳永 三伍*; 柴田 陽三*; et al.
JAERI-Tech 2001-049, 154 Pages, 2001/07
JAERI-Tech-2001-049.pdf:11.24MB
原研では、改良舶用炉の設計研究の一環として、北極海を主な調査海域とする原子動力海中航行観測船の検討及び搭載する超小型原子炉SCRの検討を行っている。本報告書は、船体設計、音響測位、船体運動、海洋調査等の専門家による原子動力海中航行観測船の運航条件及び運航システムの検討結果を示したものである。わが国の潜水船の船体運動に関する設計条件を調査するとともに、北極海における調査活動を想定して水中航行時及び水上航行時の船体運動を推定した。また、想定した船体運動が超小型原子炉SCRの出力に与える影響を評価した。運航システムとしては氷の下での活動を想定して、海底トランスポンダ方式及び氷上通信ブイ方式による測位及び通信方法を検討し、トランスポンダまたは通信ブイの設置間隔を130kmと定めた。また、船体及び原子炉の事故事象を整理して、安全確保の方法を検討した。これらの検討は原子動力海中航行船の概念に反映され、今後の検討課題が明らかとなった。
楠 剛; 高橋 照雄*; 西村 一*; 徳永 三伍*; 小田野 直光; 頼経 勉; 石田 紀久
JAERI-Tech 2001-045, 68 Pages, 2001/07
JAERI-Tech-2001-045.pdf:5.33MB
海洋調査への原子力利用の拡大を目的として、潜航深度600m級の海中航行観測船の概念検討ならびに同船に搭載する超小型原子炉の概念検討を行った。海中航行観測船は、地球の環境変動を予測するための環境変動メカニズム解明の研究に用いられる。本船の主な活動域は、地球環境変動の大きな影響があるにもかかわらず、通常の船舶が活動し難い北極海及び高緯度の荒天海域である。観測活動の要求に基づき、海中航行観測船の基本性能を、船体規模500ton級、潜水深度600m、最大船速12ノット(約22.2km/h)、乗員数16名とした。また、動力源への要求を明らかにした。原子動力は海中で長期間にわたり大出力を供給できる点で優れている。海中航行観測船の概念検討を通じて得られた動力源への要求に基づき、500kWの電気出力を供給するために、小型、軽量で安全性に優れた超小型原子炉SCR2基を調査船に搭載することとした。
楠 剛; 藤本 博巳*; 永田 豊*; 高橋 照雄*; 石田 紀久
海洋調査技術, 12(2), p.1 - 10, 2000/09
地球温暖化等に代表される全球的な気候変動現象の解明のためには、地球の大気・海洋の相互作用による気候システムの理解が不可欠と考えられる。気候システムにおいて、気候変動の影響は、特に北極域で強く現れると考えられており、気候変動現象を予測するためには、前兆現象として北極海での大気・海洋の観測か必要である。本報告は、北極域海洋の表・中層の海中構造を観測するための設備として、無酸素で燃料補給の必要がない原子力を動力源とする海中航行観測船をとりあげ、その概念及び搭載する超小型炉の概念を提案する。まず、観測環境・観測内容から、船体の基本仕様と性能を測定した。次に動力源として超小型炉への要求性能を導いた。超小型炉への要求事項は、安全性の確保、運転設備も含めた小型・軽量化、及び運転操作の自動化である。これらの要求事項を満たす超小型炉を採用した安全性の高い観測船の概念を確立した。
高橋 照雄; 島崎 潤也; 中澤 利雄; 藪内 典明; 福原 彬文*; 楠 剛; 落合 政昭
JAERI-Tech 2000-039, p.94 - 0, 2000/03
原子力船研究開発室は、将来の原子力船動力源として軽量・コンパクトで安全性の高い出力100MWtの一体型炉MRXの設計研究を実施し、工学設計を完了した。本一体型炉の設計性能及び運転性能を確認するとともに、一体型炉の運転操作の自動化研究に使用するため、リアルタイムのエンジニアリングシミュレータを開発した。本シミュレータは、原子力船「むつ」の実験航海データにより精度検証された「むつ」シミュレータと同様のモデル化手法を用い開発した。事故事象等のプラント全体の挙動については、安全解析コードによる解析結果と照合し、整合していることを確認した。今後実機の運転結果あるいは実験結果との照合による検証が必要であるが、リアルタイムのエンジニアリングシミュレータとして利用可能である見通しが得られた。
小田野 直光; 楠 剛; 頼経 勉; 福原 彬文*; 斉藤 和男*; 高橋 照雄*; 石田 紀久
Proceedings of International Workshop on Utilization of Nuclear Power in Oceans (N'ocean 2000), p.164 - 169, 2000/02
原研では、海洋調査に関するニーズ調査に基づき、中層海域を調査対象とした海中観測船用超小型炉SCRの設計研究を進めている。海中観測船は動力源として電気出力500kWを必要とし、この電力を熱出力1250kWのSCR2基でまかなう。SCRの基本概念は、原研で設計研究を進めてきた深海調査船用原子炉DRXに基づいている。核設計に必要な炉物理パラメータの評価はSRACコードシステムにより行い、設計条件を満足する炉心核設計を行った。また、安全設備の基本的な機能確認のために、RELAP5mod3を用い、EDRS配管の破断時の過渡応答挙動解析を行い、安全設備成立性の検討を行った。
京谷 正彦; 落合 政昭; 楠 剛; 植松 春樹*; 高橋 照雄*
JAERI-M 94-079, 116 Pages, 1994/06
原子力船「むつ」での実験航海等のデータを使用し、原子力船エンジニアリング・シミュレーション・システムの性能を総合評価した。本目的は、原子力船「むつ」の実験航海等において実施された各試験結果とシミュレーション結果とを比較し、試験結果に対するシミュレーション結果の相違点の抽出、シミュレータを対象とした相違点発生の原因解明及びシミュレーションモデル適用範囲を明確化することである。総合評価の結果、試験結果とシミュレーション結果は概ね一致し、原子力船「むつ」モデルについて、その性能を確認することができた。また、今後の原子力船エンジニアリング・シミュレーション・システムの整備をすすめるにあたり、本システムの基本計算モデルが有効に活用できることを確認した。
落合 政昭; 京谷 正彦; 高橋 照雄*; 楠 剛
11 Annual Simulators Conf., Simulation Series,Vol. 26,No. 3, 0, p.454 - 459, 1994/00
原子力船エンジニアリング・シミュレーションシステムは、第1期計画として原子力船「むつ」を対象としたシミュレータとして開発してきたが、その開発は完了し、「むつ」の実験データにより、そのシミュレーション性能は十分であることを確認した。すなわち、本シミュレータの基本計等モデルの妥当性が証明された。今後は、第2期計画として、改良型舶用炉MRXを対象としたモデルの開発をすすめる。特に、設計支援ツールであることから、プラント構成の変更を容易に行えるようグラフィック入力システムについても開発する。発表に当たっては、設計支援ツールとしてのシミュレータの活用方法に重点を置くこととする。
楠 剛; 京谷 正彦; 高橋 照雄*; 小林 日出雄*; 橋立 晃司*; 落合 政昭
JAERI-M 93-223, 176 Pages, 1993/11
原子力船開発の一環として舶用炉設計研究のため、1987年より原子力船エンジニアリング・シミュレーション・システムの開発・整備を進めてきた。1993年3月「むつ」モデルについては完成をみたので、その内容を報告する。本システム開発の目的は、(1)設計各段階におけるプラント性能の評価・確認、(2)運転の省力化研究にある。本システムの特徴は、(1)与えられた海象、気象条件下での船体系、推進系及び原子炉プラントの各挙動を一貫して模擬できる総合シミュレーションシステム、(2)物理的根拠に基づくシミュレーションモデル、(3)拡張性、柔軟性に富んだ構成にある。今後は、本システムを改良舶用炉の設計支援ツールとして活用していく計画である。
高橋 幸司; 阿部 岩司; 磯崎 正美; 小松崎 学*; 阿部 輝雄*; 飯田 浩正*; 小林 則幸*; 梶原 健; 坂本 慶司
no journal, ,
水平ECランチャーのミリ波ビーム入射角度可変方向をトロイダルからポロイダルへの変更案において、設計変更のみならず変更による機器の耐熱性,構造健全性,耐電磁力性,中性子遮蔽性などを再評価し、総合的に水平ECランチャーの設計を構築し直す必要がある。まず、設計インパクトの大きい遮蔽ブランケットについて概念設計を行い、それに基づき耐電磁力性とランチャー全体の中性子遮蔽性を評価し、ポロイダル可変への設計変更の実現可能性について検討した。これまでの遮蔽ブランケットの構造設計を考慮し、電磁力解析モデリングに反映させた。ほぼ全ての遮蔽ブランケットモジュールの回転モーメントが設計リミット以下となることが明らかとなった。また、ランチャー全体についても回転モーメントがポートプラグの設計リミット以下となることを確認した。中性子遮蔽性については、ランチャー後部における停止後線量率を20%程低減できる遮蔽設計条件を得る一方で、周囲から誘導放射線の影響も明らかとなった。
高橋 幸司; 阿部 岩司; 磯崎 正美; 池田 亮介; 小田 靖久; 梶原 健; 坂本 慶司; 小林 則幸*; 飯田 浩正*; 小松崎 学*; et al.
no journal, ,
ITER水平ポートより入射ミリ波ビームの角度可変方向をトロイダルからポロイダルへ変更することにより、プラズマ半径位置
=0.4
0.6での電流駆動効率が倍増する解析結果が得られ、その特性を生かすべく設計変更を進めている。水平ポートランチャーのミリ波伝送部について、入射ミリ波ビームのポロイダル可変と、伝送効率99%以上を満たすミリ波設計を見いだし、構造設計に反映させた。講演では、そのミリ波設計の最適化や、ポロイダルビーム可変を可能とする遮蔽ブランケット設計の改良などについて報告する。
設楽 弘之; 高橋 幸司; 小松崎 学*; 磯崎 正美; 小林 則幸*; 阿部 輝雄*; 阿部 岩司; 小田 靖久; 池田 亮介; 小林 貴之; et al.
no journal, ,
調達予定のITER水平ポートECランチャーにおいて、ミリ波伝送設計手法の評価のためランチャー内ミリ波伝送部の上段列モックアップを製作、低パワー試験を行った。実機では8本のミリ波ビーム(本試験では四隅の4本のビームを模擬)を重ねあわせたうえで、出射角可変化ミラーにより目的とする方向を設定しプラズマに入射する。本試験では各ビームのミリ波ビームのパワー分布をランチャー内、出口後などで計測、設計値との比較を行った結果、設計手法の妥当性の確認ができた。