検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年
検索結果: 36 件中 1件目~20件目を表示

発表形式

Initialising ...

選択項目を絞り込む

掲載資料名

Initialising ...

発表会議名

Initialising ...

筆頭著者名

Initialising ...

キーワード

Initialising ...

使用言語

Initialising ...

発行年

Initialising ...

開催年

Initialising ...

選択した検索結果をダウンロード

論文

Development of accident tolerant control rod for light water reactors

太田 宏一*; 中村 勤也*; 尾形 孝成*; 永瀬 文久

Proceedings of Annual Topical Meeting on LWR Fuels with Enhanced Safety and Performance (TopFuel 2016) (USB Flash Drive), p.159 - 168, 2016/09

軽水炉のシビアアクシデントにおいては、大規模な燃料破損に先行して制御棒の破損が生じ中性子吸収材が炉心領域から離脱して、制御不能な再臨界となる危険性がある。本研究では、(1)十分に高い融点および共晶反応温度を有する、(2)溶融、再固化燃料物質の高い混和性を有する、(3)十分な制御棒価値を有する事故耐性の高い制御棒(ATCR)の概念を検討している。今回、希土類酸化物が制御棒構造材の融点以上の高温まで鉄と高い共存性があること、Sm$$_{2}$$O$$_{3}$$やEu$$_{2}$$O$$_{3}$$、Gd$$_{2}$$O$$_{3}$$、Dy$$_{2}$$O$$_{3}$$及びそれらとHfO$$_{2}$$との混合物の利用により、現行のAg-In-Cd制御材と同等以上の制御棒価値が得られることを明らかにした。

報告書

金属燃料高速炉の炉心・燃料設計に関する研究(4),(5)及び(6); 2009-2012年度共同研究報告書

植松 眞理 マリアンヌ; 杉野 和輝; 川島 克之; 岡野 靖; 山路 哲史; 永沼 正行; 大木 繁夫; 大久保 努; 太田 宏一*; 尾形 孝成*; et al.

JAEA-Research 2012-041, 126 Pages, 2013/02

JAEA-Research-2012-041.pdf:16.49MB

ナトリウム冷却金属燃料炉心はMOX燃料炉心に比べ重金属密度が高く中性子経済が良好である。こうした特徴を活かし、燃料仕様やナトリウムボイド反応度及びバンドル部圧力損失などの炉心設計条件を柔軟に持たせることで、高燃焼度化、増殖比の向上、燃料インベントリの低減などを目指した炉心設計が可能である。また、米国では実炉の装荷燃料として使用してきた経験が豊富であり、その実用性が実証されてきていることから、高速増殖炉サイクル実用化研究開発(FaCT)のなかで、MOX燃料炉心に続く副概念として概念検討が実施されている。一方、金属燃料サイクルの実用化に向けては、金属燃料の高温・高燃焼度条件における照射試験やマイナーアクチニド・希土類含有燃料の物性などのデータ拡充や、金属燃料炉心特有の安全特性の確認、過渡時解析手法の信頼性向上などの課題が残されている。本報では平成21年度から平成24年度に実施した日本原子力研究開発機構と電力中央研究所による共同研究「金属燃料高速炉の炉心・燃料設計に関する研究」の結果について報告する。

論文

U-Pu-Zr metal fuel fabrication for irradiation test at JOYO

中村 勤也*; 加藤 徹也*; 尾形 孝成*; 中島 邦久; 岩井 孝; 荒井 康夫

Proceedings of International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles (FR 2009) (CD-ROM), 12 Pages, 2012/00

国内で初となるU-Pu-Zr金属燃料の照射試験が高速実験炉「常陽」で計画されている。U-Pu-Zr金属燃料の製造では、まずU及びPu酸化物を原料として2つの方法でU-Pu合金を調製した。一方は酸化物の電解還元であり、もう一方は電解精製と還元抽出である。照射試験用燃料仕様に合致するように調製したU-Pu合金にU金属及びZr金属を加え、射出鋳造法でU-Pu-Zr合金スラグを製造した。さらに、模擬燃料ピンを用いた試験により、Naボンディング工程の条件を確立した。現在、「常陽」照射試験用U-Pu-Zr燃料ピン6本が製作中である。

論文

国内における照射試験用金属燃料ピンの製造技術基盤の確立

菊地 啓修; 中村 勤也*; 岩井 孝; 中島 邦久; 荒井 康夫; 尾形 孝成*

日本原子力学会和文論文誌, 10(4), p.323 - 331, 2011/12

原子力機構大洗研究開発センターの燃料研究棟に、国内で初めてとなる照射試験用U-Pu-Zr金属燃料ピン製造のための装置を整備し、製造技術基盤を確立した。新規に射出鋳造装置及びナトリウムボンディング装置を格納した高純度Arガス雰囲気グローブボックスを整備したほか、燃料研究棟に既存の設備群を金属燃料ピン製造目的に利用した。本技術資料では装置整備に加えて、酸化物を原料とした燃料母合金の調製,金属燃料スラグの製造,燃料ピン端栓溶接、及びナトリウムボンディングの技術確立について記載した。これらの技術は、原子力機構と電力中央研究所との共同研究で計画されている、高速実験炉「常陽」照射試験用燃料製造のほか、高速炉用金属燃料に関する基盤研究用の試料製造にも利用される。

論文

高速実験炉「常陽」照射試験用金属燃料要素の製造

中村 勤也*; 尾形 孝成*; 菊地 啓修; 岩井 孝; 中島 邦久; 加藤 徹也*; 荒井 康夫; 魚住 浩一*; 土方 孝敏*; 小山 正史*; et al.

日本原子力学会和文論文誌, 10(4), p.245 - 256, 2011/12

「常陽」での照射試験を目的として、金属ウラン,ウラン-プルトニウム合金及び金属ジルコニウムを原料に、U-20Pu-10Zr燃料スラグを射出鋳造法により製造した。いずれの燃料スラグも表面は滑らかであり、合金組成,密度,長さ,直径,不純物濃度も製造仕様を満足した。製造した燃料スラグを、熱ボンド材,熱遮へい体及び要素反射体とともに下部端栓付被覆管に充填してTIG溶接を行い、ナトリウムボンド型金属燃料要素6本を組み立てた。これらの燃料要素は、今後B型照射燃料集合体に組み立てられた後、「常陽」に装荷されて国内で初めてとなる金属燃料の照射試験が実施される予定である。

論文

Fabrication of U-Pu-Zr metallic fuel elements for irradiation test at Joyo

中村 勤也*; 尾形 孝成*; 菊地 啓修; 岩井 孝; 中島 邦久; 加藤 徹也*; 荒井 康夫; 小山 正史*; 板垣 亘; 曽我 知則; et al.

Proceedings of International Conference on Toward and Over the Fukushima Daiichi Accident (GLOBAL 2011) (CD-ROM), 8 Pages, 2011/12

電力中央研究所と原子力機構の共同研究の下で、国内では初めてとなる照射試験用のNaボンド型U-Pu-Zr金属燃料要素を製造した。高速実験炉「常陽」での照射試験は、被覆管最高温度が873K以上の条件における燃料挙動とステンレス鋼被覆管の内面腐食の評価を目的としている。燃料要素1本あたり200mmのU-20wt%-10wt%Zr金属燃料スラグは、U金属,U-Pu合金及びZr金属を原料に用いて、射出鋳造法により製造した。この金属燃料スラグを、ボンドNa及び熱遮へい体や要素反射体などの部材とともに被覆管に挿入したうえで、上下端栓を溶接することにより燃料要素を組立てた。引続きNaボンディングにより、ボンド材のNaを、金属燃料スラグと被覆管の空隙に充填した。製造した6本の金属燃料要素は、検査により製造仕様を満足していることを確認した後、「常陽」の照射装置組立検査施設に運搬された。

論文

Preparation of TRU alloys by electrochemical or lithium reduction method

中島 邦久; 岩井 孝; 荒井 康夫; 倉田 正輝*; 中村 勤也*; 有田 裕二*

Proceedings of 10th OECD/NEA Information Exchange Meeting on Actinide and Fission Product Partitioning and Transmutation (CD-ROM), 9 Pages, 2010/00

超ウラン元素(TRU)の核変換用金属燃料の燃料製造や燃料設計開発には、TRU合金の状態図や熱力学データに関する情報が欠かせない。本研究では、これらデータベース構築のための試験に供するTRU合金試料を酸化物原料粉から調製することにした。TRU元素を含んだ数グラムの母合金をその混合酸化物の電解還元により調製したが、Pu酸化物単体の電解還元では試料の表面のみしか金属まで還元が進まないことが判明した。NpやPuを高濃度に含んだ混合酸化物の電解還元については、低融点の金属が生成し難しくなることが予想されたため、リチウム(Li)還元法を適用することでTRUを高濃度に含有した合金試料については調製した。

報告書

「常陽」照射試験用金属燃料要素の溶接試験; 予備試験及び溶接施行試験(共同研究)

菊地 啓修; 中村 勤也*; 岩井 孝; 荒井 康夫

JAEA-Technology 2009-049, 22 Pages, 2009/10

JAEA-Technology-2009-049.pdf:13.99MB

日本原子力研究開発機構と(財)電力中央研究所との共同研究の下で、金属燃料の高速実験炉「常陽」照射試験計画が進められている。「常陽」照射試験を行うため、国内で初めてU-Pu-Zr金属燃料を充填した燃料要素6本を大洗研究開発センターの燃料研究棟において製造することとなった。燃料要素に用いられる被覆管及び端栓材は、高強度フェライト/マルテンサイト鋼である。「常陽」照射試験用金属燃料要素の製造に向けて、被覆管-端栓の溶接予備試験を行い、引続き予備試験結果に基づき溶接条件を設定し、溶接施行試験を行った。その結果、すべての検査項目について判定条件を満足し、溶接条件の妥当性が確認された。

論文

Fabrication of metal fuel slugs for an irradiation test in JOYO

中村 勤也*; 尾形 孝成*; 加藤 徹也*; 中島 邦久; 荒井 康夫

Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Fuel Cycle; Sustainable Options & Industrial Perspectives (Global 2009) (CD-ROM), p.1487 - 1495, 2009/09

「常陽」での照射試験を行うため、U-Pu-Zr合金燃料スラグを実験室規模の射出鋳造装置を用いて製造した。原料として用いたU-Pu合金は、U-Pu酸化物を電解還元することにより調製した。製品のU-Pu-Zrスラグは、先行試験結果及び米国EBR-IIでのドライバー燃料の仕様から定めたスペックをすべてクリアした。燃料スラグ中のアメリシウムとプルトニウムの比率は射出鋳造前の値に比較するとやや減少した。

論文

「常陽」照射試験に向けた金属燃料製造技術の開発; 電解還元による原料U-Pu合金の製造

加藤 徹也*; 中村 勤也*; 中島 邦久; 岩井 孝; 荒井 康夫

電力中央研究所報告(L05010), 13 Pages, 2006/07

射出鋳造法によるU-Pu-Zr合金燃料の製造に適した稠密な原料U-Pu合金の製造手法を確立するために、U-Pu混合酸化物の溶融LiCl-Li$$_{2}$$O中での電解還元試験並びに還元生成物からの電解浴塩の蒸留分離試験を行った。電解還元試験では、電気化学測定を行いながら段階的に陰極に装荷する酸化物の量を拡大し、最大で4個のU-60wt%Pu混合酸化物ペレットのほぼ全量を還元することができた。蒸留試験では、加熱中のU-Pu合金の酸化を抑制するために多孔性の還元生成物を溶融してインゴットを形成した後、30Pa程度の減圧下での加熱により電解浴塩を蒸留した。インゴットとして回収したU-Pu合金の重量は、電解還元試験に装荷した混合酸化物中の金属量とよく一致し、電解還元試験と蒸留試験を通した物質収支は良好だった。また、インゴット中のU/Pu比も混合酸化物中の値と変化は見られず、酸素含有量は1000ppm未満であった。

論文

「常陽」照射試験に向けた金属燃料製造技術の開発; U-8.5wt%Pu-10wt%Zr合金の射出鋳造

中村 勤也*; 加藤 徹也*; 岩井 孝; 荒井 康夫

電力中央研究所報告(L05011), 14 Pages, 2006/07

「常陽」照射試験に向けた金属燃料製造技術確立を目的に、溶融塩電解槽から回収したPu合金を原料として、上端閉じの透明石英菅を鋳型に用いて、射出鋳造法によるU-Pu-Zr合金スラグの製造試験を行った。スラグの組成は、FBR実用化戦略調査研究の中で設計している金属燃料高速炉の内側炉心燃料を想定して決定した。鋳造した三元合金スラグの品質検査結果から、外径,密度,真直性及び化学組成は、照射試験用燃料の目標仕様を満足することを確認した。また、三元合金スラグは全長にわたり金属光沢を示し、鋳肌は滑らかであった。

論文

Pyrometallurgical production of U-Pu alloy and injection casting of U-Pu-Zr

中村 勤也*; 横尾 健*; 荒井 康夫

Transactions of the American Nuclear Society, 94(1), P. 780, 2006/06

高温冶金法による燃料サイクル技術を応用したU-Pu-Zr三元合金燃料スラグの製造試験を実施した。溶融塩電解精製及び還元抽出で回収したCd-U-Pu合金からCdを蒸留した後のU-Pu合金を原料に用いて、射出成型法によりU-Pu-Zr三元合金スラグを製造した。合金スラグ中の構成元素は、Pu-241の崩壊によって生じたAm-241も含めて均質に分布し、不純物含有量も少なかった。寸法,密度,真直度も製造仕様を満足しており、ここでの製造法は高温冶金法による燃料サイクル技術に適合することが確認できた。また、高速実験炉「常陽」で照射試験を計画しているU-Pu-Zr三元合金燃料スラグ製造の見通しを得た。

論文

「常陽」照射試験に向けた金属燃料製造技術の開発

中村 勤也*; 岩井 孝; 荒井 康夫

電力中央研究所報告(L04005), 48 Pages, 2005/04

我が国初となるU-Pu-Zr合金用金属燃料製造試験設備を、原研燃料研究棟に設置した。本設備は、合金燃料スラグを製造する射出成型装置,金属燃料ピンのナトリウムボンディングを行う合金加熱装置,これらを格納する高純度アルゴン雰囲気グローブボックスから構成される。設備の設計,製作及び性能試験結果を述べるほか、模擬物質を用いて行った合金スラグ製造試験及燃料ピン組立試験についても記述する。計画されている「常陽」照射試験用の金属燃料ピンが製造できる見通しを得た。

論文

Thermodynamic assessment of the Fe-U,U-Zr and Fe-U-Zr systems

倉田 正輝*; 尾形 孝成*; 中村 勤也*; 小川 徹

Journal of Alloys and Compounds, 271-273, p.636 - 640, 1998/00

 被引用回数:46 パーセンタイル:9.25

金属燃料と被覆管との両立性検討のために、Fe-U-Zr三元状態図の熱力学モデルを作成した。モデリングの結果、Fe$$_{0.06}$$U$$_{0.71}$$Zr$$_{0.23}$$,Fe$$_{0.3}$$U$$_{0.3}$$Zr$$_{0.4}$$の二つの金属間化合物の生成の自由エネルギーは、それぞれ-3.7~-4.3KJ/g-atom,-16~-17.5KJ/g-atomとなった。算出した化学ポテンシャル図は、923KにおけるU$$_{0.8}$$Zr$$_{0.2}$$/Fe拡散対の反応拡散経路をよく説明するものであった。

口頭

U-Pu-Zr合金燃料スラグ製造技術開発,3; U-8.5wt%Pu-10wt%Zrの鋳造試験

中村 勤也*; 横尾 健*; 岩井 孝; 荒井 康夫

no journal, , 

U-Pu-Zr合金を用いる金属燃料は、高速炉実用化候補燃料のひとつである。電力中央研究所と日本原子力研究開発機構は、U-Pu-Zr合金燃料ピンの製造技術を国内技術とし、高速実験炉「常陽」で照射試験を行い、データを取得することを計画している。この度、射出鋳造法によりU-Pu-Zr合金スラグを国内で初めて鋳造した。長さ,外径についてほぼ目標仕様を満足し、組成について上下方向に均一なU-Pu-Zrを得ることができた。

口頭

金属燃料スラグに供するU-Pu合金の調製,2; Cd-Li合金を用いた還元抽出による溶融塩からのU, Pu回収

加藤 徹也*; 中村 勤也*; 岩井 孝; 荒井 康夫

no journal, , 

金属燃料の乾式再処理では、電解により溶融塩を介してU及びPuを液体Cd陰極に回収し、さらにCdを蒸留・分離してU-Pu合金を得る。本研究では、還元剤としてLiを含む溶融塩中で、ウラン及びプルトニウムを液体Cd陰極に抽出した。回収したCd-U-Pu合金を真空中で加熱し、Cdを蒸留分離して得られたU-Pu合金を、U-Pu-Zr合金燃料の製造試験に供した。

口頭

Production of U-Pu alloy and injection casting of U-Pu-Zr slug for JOYO irradiation test

加藤 徹也*; 中村 勤也*; 坂村 義治*; 岩井 孝; 荒井 康夫

no journal, , 

原子力機構と電中研では、高速実験炉「常陽」を用いて被覆管最高温度650$$^{circ}$$Cを達成する金属燃料の高温照射試験の準備を進めている。本報告は、照射試験用金属燃料の原料となるU-Pu合金の調製と射出鋳造法を用いたU-Pu-Zr合金スラグの製造試験に関するものである。U-Pu合金は、U-Pu混合酸化物ペレットをLiCl-Li$$_{2}$$O浴塩中で電解還元することにより調製する。電解還元後のペレットの断面観察によりほぼ全量のU-Puを還元できることを確認した。U-Pu合金に付着した浴塩を減圧下で1000$$^{circ}$$Cに加熱することにより蒸留除去した後、射出鋳造に適したインゴットとした。射出鋳造試験では、U-8.5wt%Pu-10.0wt%Zrの組成の合金スラグを製造した。得られた合金スラグの表面は滑らかであり、成分組成は全長に渡り均質であった。

口頭

金属燃料スラグに供するU-Pu合金の調製,3; 電解還元生成物からのU-Puインゴットの製造

加藤 徹也*; 中村 勤也*; 岩井 孝; 荒井 康夫

no journal, , 

金属燃料の製造・照射試験に供するU-Pu合金を製造するために、電解還元法によりU-60%Pu混合酸化物ペレットを溶融LiCl中で還元した。得られた還元生成物を850$$^{circ}$$Cで溶融した後に真空蒸留により付随する塩化物を分離することで、良好な歩留まりでU-Puインゴットを製造することができた。

口頭

U-Pu-Zr合金燃料スラグ製造技術開発,4; U-20wt%Pu-10wt%Zr合金の射出鋳造

中村 勤也*; 尾形 孝成*; 横尾 健*; 岩井 孝; 荒井 康夫

no journal, , 

溶融塩電解槽から回収したPu合金を原料に用いて、U-20wt%Pu-10wt%Zr合金スラグの射出鋳造試験を実施した。品質検査(長さ,直径,密度,真直度,組成)の結果はいずれも、「常陽」照射試験用燃料スラグの目標仕様を満足し、製造条件が適切であることを確認した。

口頭

TRU燃焼のための合金燃料設計と製造の基盤技術の開発I,3; TRU低濃度合金調製と相安定性試験

中島 邦久; 岩井 孝; 荒井 康夫; 倉田 正輝*; 中村 勤也*; 有田 裕二*

no journal, , 

本研究では、TRU燃焼のための合金燃料設計に必要なTRU合金状態図や熱力学データ構築のための試験を行うため、これらの試験に供するTRU合金試料を調製して相状態を調べることを目的とした。電解還元法によりTRU含有混合酸化物を還元し、数グラム規模のTRU母合金を調製した。さらに、アーク炉を用いてZr金属などを添加したTRU合金試料を調製した。相安定性試験では、TRU合金試料を焼鈍/急冷し、金相観察することで、析出相の形態,分散状態などを調べた。観察された析出相は、エネルギー分散型X線分析装置(EDX)による組成分析が可能となる大きさの粒径を有しており、TRU合金状態図などの構築に必要な実測データを提供することが可能となった。

36 件中 1件目~20件目を表示