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論文

Development of hydrogen behavior simulation code system

寺田 敦彦; 松本 昌昭*; 杉山 均*; 上地 優; 日野 竜太郎

Proceedings of 6th International Conference on Hydrogen Safety (ICHS 2015) (CD-ROM), 11 Pages, 2015/10

原子力機構では、シビアアクシデント状況下における水素安全の向上に向けて、水素の発生から拡散、燃焼、爆発に至る挙動を予測する水素挙動解析システムの構築を進めている。システムは、研究者, エンジニア等のユーザを支援するために、様々なCFD, FEMコードで構成されている。本報では、水素挙動解析システムの構築に向けた取り組みの一環として、既存試験データを用いた浮力乱流モデル, 凝縮モデルについてのコード検証結果を報告する。

論文

Development of hydrogen behavior simulation code system; Outline of code system and validation using existing data

寺田 敦彦; 松本 昌昭*; 杉山 均*; 上地 優; 門脇 敏*; 日野 竜太郎

Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 6 Pages, 2015/05

福島第一原子力発電所事故では、被覆管の酸化によって発生した大量の水素が原子炉建屋に漏洩し、水素爆発が引き起こることで環境に深刻な影響を与えるに至った。原子力発電所の安全対策のさらなる向上に向けて、特にシビアアクシデント時における、拡散流動、燃焼、爆発による構造物への影響を考慮した水素挙動を予測するシステムの開発を進めている。このシステムは、多くの研究者, 技術者を支援するために様々なCFD、及びFEMのツールで構成されている。本報では、開発を進めているシステムの概要と配管破断試験の予備解析にて良好な機能検証がえられた結果等を報告する。

報告書

ニアフィールド水理/核種移行評価モデルの信頼性評価に関する研究(核燃料サイクル開発機構 研究委託内容報告書)

野邊 潤*; 松本 昌昭*; 長坂 和佳*; 丸山 健太郎*

JNC-TJ8400 2000-006, 232 Pages, 2000/05

JNC-TJ8400-2000-006.pdf:7.75MB

本研究では、昨年度までに構築した連続体モデルによるニアフィールド多孔質岩盤中の水理/核種移行評価手法を用いて、地下水流動を特徴付けるパラメータを変化させた場合の解析を行うと共に、手法の拡張性を考慮した信頼性評価を行った。具体的には下記の項目を行った。・三次元飽和・不飽和浸透流解析から一次元核種移行解析までの一連の解析手法を用いて、第二次取りまとめに即したパラメータ設定による解析、および入力フラックスの変化に伴う影響評価を行った。・一次元核種移行解析コード「MATRICS」における、逆ラプラス変換手法の違いによる適用性把握を行った。・多要素版MATRICS(以下m-MATRICSとする)を用いて核種移行解析を行い、従来のMATRICSによる解析結果と比較し、不均質場における核種移行計算へのm-MATRICSの適用性の検討を行った。・三次元飽和・不飽和浸透流解析から一次元核種移行解析までの一連の解析手順を統合化した環境の整備を行った。

報告書

ニアフィールド水理/核種移行評価モデルの信頼性評価に関する研究; 概要版

野邊 潤*; 松本 昌昭*; 長坂 和佳*; 丸山 健太郎*

JNC-TJ8400 2000-005, 71 Pages, 2000/05

JNC-TJ8400-2000-005.pdf:4.0MB

本研究では、昨年度までに構築した連続体モデルによるニアフィールド多孔質岩盤中の水理/核種移行評価手法を用いて、地下水流動を特徴付けるパラメータを変化させた場合の解析を行うと共に、手法の拡張性を考慮した信頼性評価を行った。具体的には下記の項目を行った。・三次元飽和・不飽和浸透流解析から一次元核種移行解析までの一連の解析手法を用いて、第二次取りまとめに即したパラメータ設定による解析、および入力フラックスの変化に伴う影響評価を行った。・一次元核種移行解析コード「MATRICS」における、逆ラプラス変換手法の違いによる適用性把握を行った。・多要素版MATRICS(以下、m-MATRICSとする)を用いて核種移行解析を行い、従来のMATRICSによる解析結果と比較し、不均質場における核種移行計算へのm-MATRICSの適用性の検討を行った。・三次元飽和・不飽和浸透流解析から一次元核種移行解析までの一連の解析手順を統合化した環境の整備を行った。

報告書

核種移行解析コードMATRICSによる解析の信頼性の検証

白川 敏彦*; 井尻 裕二*; 長坂 和佳*; 松本 昌昭*

JNC-TN8400 2000-021, 66 Pages, 2000/04

JNC-TN8400-2000-021.pdf:1.74MB

高レベル放射性廃棄物の地層処分研究における、第2次取りまとめの核種移行解析において使用した核種移行解析コードMATRICSの信頼性を検討した。検討方法としてMATRICSおよび解析解により核種移行パラメータについての感度解析を行い、各々の計算結果を比較した。また、MATRICSで使用している逆ラプラス変換法であるTalbot法とCrump法、細野法に関して核種移行パラメータについての感度解析を行い、各々の逆ラプラス変換法による結果を比較した。検討の結果、以下の事項が判明した。・マトリクス拡散距離無限の場合におけるMATRICSによる解析結果と解析解との比較の結果、Pe数が1.0$$sim$$100のとき、MATRICSによる解析結果の誤差は、最大で約0.4%であり、透水量係数が1.0$$times$$10-10$$sim$$1.0$$times$$10-5(m2/s)のとき、MATRICSによる解析結果との誤差は、最大で約5.5%であった。・マトリクス拡散距離有限(0.03$$sim$$1.0(m))の場合におけるMATRICSによる解析結果と解析解との比較の結果、Pe数が1.0$$sim$$100のとき、MATRICSによる解析結果の誤差は、最大で約0.7%であり、透水量係数が1.0$$times$$10-10$$sim$$1.0$$times$$10-5(m2/s)のとき、MATRICSによる解析結果の誤差は、最大で約2.4%であった。・逆ラプラス変換法であるTalbot法を他の逆ラプラス変換法による結果と比較した結果、Talbot法は、Pe数が5.0$$times$$10-1$$sim$$2.0$$times$$103、透水量係数が1.0$$times$$10-7(m2/s)以下の場合は、計算結果は、Crump法、細野法と同様の結果となった。以上のことから、第2次とりまとめにおけるPe数及び透水量係数の範囲においては、MATRICSによる解析結果は信頼できるものであると結論づけられる。

報告書

処分場領域内における廃棄体間の濃度干渉効果の予備計算(核燃料サイクル開発機構契約業務報告書)

中島 研吾*; 松本 昌昭*; 丸山 健太郎*

JNC-TJ8410 99-007, 85 Pages, 1999/03

JNC-TJ8410-99-007.pdf:27.71MB

複数の廃棄体が存在する処分場領域内の核種の移行は、それぞれの廃棄体からの核種放出による濃度干渉の影響を考慮した場合、抑制されることが期待される。また、その濃度干渉による抑制効果は、廃棄体が埋設されている処分坑道の方向と地下水の流れ方向の関係によって変動するものと考えられる。このような濃度干渉の影響の程度を把握することは、この影響を保守的観点から考慮していない現状のニアフィールド核種移行評価モデルの保守性の程度を把握する上で重要である。本件では、数十本程度の処分坑道が存在する処分場領域を想定し、処分坑道の方向と地下水流れ方向の関係をパラメータとして、処分場領域内での濃度干渉効果について3次元地下水浸透流・物質移動解析コード(TR3D)により計算を行い、分散効果を把握した。また、3次元有限要素法核種移行解析コード(MIGR96)を用いて、核種の収着・崩壊、並びに人工バリアからの核種放出と周辺岩盤中の核種濃度の相互干渉の影響も加味したより詳細な濃度干渉効果の影響計算を廃棄体10本レベルにて実施し、濃度干渉効果の影響を確認した。

報告書

不均質媒体中での核種移行解析手法の高度化に関する研究(コア研究協力)

大久保 博生*; 中島 研吾*; 松本 昌昭*

JNC-TJ1400 2005-015, 388 Pages, 1999/02

JNC-TJ1400-2005-015.pdf:27.73MB

本研究では、以下の検討を行った。(1)不均質媒体中での核種及び水理の移行現象を中心とした解析対象シナリオの検討。(2)不均質媒体中の核種移行、コロイド影響、水理の各解析・評価手法に関する研究。(3)(1)で抽出されたシナリオに基づき、(2)で検討された先進的な評価モデルの適用も視野に入れた包括的な性能評価スキームの検討。その結果、性能評価スキームの高度化のために今後検討すべき研究課題が明らかにされた。

口頭

核燃料サイクルシステム全体を視野に入れた包括的な廃棄物マネジメントに向けた技術基盤の開発,2; 地層処分概念の適用性評価や設定にかかわる支援技術

鈴木 祐二; 柴田 雅博; 牧野 仁史; 梅木 博之; 日置 一雅; 松本 昌昭*; 大久保 博生*

no journal, , 

地層処分概念の適用性評価や、適切な処分概念の選定にあたっては、今後明らかになるサイトの環境条件、さまざまな技術的要件やステークホルダーの要求等に柔軟に対応できるようにしておくことが重要である。本報では、その実施を支援することを目的として開発を進めている手法について報告する。

口頭

Development of hydrogen behavior simulation code system; Code system with open source code and validation

松本 昌昭*; 芦田 高規*; 河合 理城*; 寺田 敦彦; 日野 竜太郎

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故では、被覆管の酸化によって発生した大量の水素が原子炉建屋に漏洩し、水素爆発が引き起こることで環境に深刻な影響を与えるに至った。原子力発電所の安全対策のさらなる向上に向けて、特にシビアアクシデント時における、拡散流動, 燃焼を考慮した水素挙動を予測するオープンソースコードシステムの開発を進めてきた。本報では、開発を進めているシステムの概要とISP47 TOSQAN試験等の予備解析にて良好な結果が得られたことを報告する。

口頭

水素挙動解析システムの構築に向けた取組み

寺田 敦彦; 上地 優; 日野 竜太郎; 松本 昌昭*; 杉山 均*; 門脇 敏*

no journal, , 

日本原子力研究開発機構では、水素の発生から拡散、燃焼、爆発に至る挙動を予測する水素挙動解析システムの構築を進めている。本報では、システムの概要と水素挙動解析システムの構築に向けた取り組みの一環として、OECD/NEAのISP47等のTOSQAN試験データを用いたコード検証事例を報告する。

口頭

水素挙動解析システムの構築に向けた取組み; 水素燃焼シミュレーション

寺田 敦彦; 上地 優; 日野 竜太郎; 杉山 均*; 松本 昌昭*; 門脇 敏*

no journal, , 

原子力機構では、水素の発生から拡散、燃焼・爆発に至る挙動を予測する水素挙動解析システムの構築を進めている。本報では、水素挙動解析システムの構築に向けた取組みの一環として、OECD/NEAプロジェクトで実施されたISP49のTHAI-HD22試験データによるコード検証を行い、実験結果の再現性が確認できたことを報告する。

口頭

原子力安全、社会と共に考える; 検討すべきリスクとは何か

野口 和彦*; 宮野 廣*; 村松 健*; 成宮 祥介*; 高田 孝; 牟田 仁*; 糸井 達也*; 松本 昌昭*; 松永 陽子*; 杉山 憲一郎*

no journal, , 

リスクとは、判断を支援する指標である。したがって、何を判断しようとするかによって、何がリスクかは異なってくる。原子力システムの安全に関するリスクといっても、安全に対するどのような影響を判断しようとしているかによって、検討すべきリスクは異なってくる。

口頭

原子力安全、社会と共に考える; 安全と安心

宮野 廣*; 村松 健*; 野口 和彦*; 成宮 祥介*; 高田 孝; 牟田 仁*; 糸井 達也*; 松本 昌昭*; 松永 陽子*; 杉山 憲一郎*

no journal, , 

原子力安全において、「安心」を確保することは重要である。「安心」をどう科学的に定量化するか?本報告では、リスク定量化と安全や「安心」との関係について考察を行うことで、社会共通の「安心」がどうあるべきかについて検討を行った。

口頭

原子力安全、社会と共に考える; 社会のリスクと原子力社会のリスク

松本 昌昭*; 宮野 廣*; 野口 和彦*; 村松 健*; 成宮 祥介*; 高田 孝; 牟田 仁*; 糸井 達也*; 松永 陽子*; 杉山 憲一郎*

no journal, , 

社会においては、リスクの理解は様々である。リスクをどのように理解していけば良いのかを示し、リスクについての社会との向き合い方をまとめる。個人のリスクの受け入れは個人で行うものであるが、社会のリスクは、社会としていかなるリスクを許容するかという仕組みを社会で構築する必要がある。そのためにも、社会リスクとはどんなものであり、どのように社会また個人は、それに向き合い、受け入れるリスクの選択をどう行うべきかを述べる。また、原子力リスクの考え方とそれを一般公衆に対する防災の観点からどのように捉えればよいかを考察する。

口頭

原子力安全、社会と共に考える; 公衆との対話

松永 陽子*; 宮野 廣*; 野口 和彦*; 村松 健*; 成宮 祥介*; 高田 孝; 牟田 仁*; 糸井 達也*; 松本 昌昭*; 杉山 憲一郎*

no journal, , 

東京電力福島第一原子力発電所事故以降、公衆とのリスクコミュニケーションの重要性がますます高まっている。原子力安全にかかる公衆との対話では、原子力安全にかかるリスクだけではなく、社会リスクについて議論することが重要である一方、リスクに対する捕らえ方の違いがコミュニケーションを難しくしている。リスクに対する公平で適切な公衆との対話はトータルリスクの低減に必須となる。

口頭

原子力安全、社会と共に考える; 原子力安全におけるリスク評価と外的事象への適用

高田 孝; 宮野 廣*; 野口 和彦*; 村松 健*; 成宮 祥介*; 牟田 仁*; 糸井 達也*; 松本 昌昭*; 松永 陽子*

no journal, , 

「安全」はリスクを尺度として測ることができる。言い換えれば、リスク評価は安全を考える上で必須となる。本報では、原子力安全におけるリスク評価(定量化)と地震等の外的事象への適用についてその概要を解説する。

口頭

原子力安全、社会と共に考える; リスクの顕在化の抑制

成宮 祥介*; 宮野 廣*; 野口 和彦*; 村松 健*; 高田 孝; 牟田 仁*; 糸井 達也*; 松本 昌昭*; 松永 陽子*

no journal, , 

リスク情報は多くの多面的な要素を含んでおり、意思決定に至るまでのプロセスは、対象とするシステムと課題と目的に応じて様々な複雑さをみせる。ここでは、原子力発電所を対象に、潜在していたリスクが顕在化することへの備えを実例(TMI, チェルノブイリ, 東京電力福島第一発電所事項)を引きながら解説し、システムの信頼性との関係を分析する。

口頭

原子力安全、社会と共に考える; リスク評価の活用方法とその例

成宮 祥介*; 宮野 廣*; 野口 和彦*; 村松 健*; 高田 孝; 牟田 仁*; 糸井 達也*; 松本 昌昭*; 松永 陽子*

no journal, , 

本発表では、原子力発電所の安全性の維持向上につながる種々の安全確保活動あるいはそれに関する規制行為について、リスク情報の活用にかかる方法、用いるリスク指標を考察する。具体的な例として、リスク活用の異議、活用先の分類を示し、実務と用いる指標、マネジメントの方法などを紹介する。

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