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報告書

試験研究炉における一次冷却水中へのトリチウム放出源に関する検討; JMTR, JRR-3M及びJRR-4運転データから評価したトリチウム放出率

石塚 悦男; 本橋 純; 塙 善雄; 米田 政夫; 綿引 俊介; Mukanova, A.*; Kenzhina, I. E.*; Chikhray, Y.*

JAEA-Technology 2014-025, 77 Pages, 2014/08

JAEA-Technology-2014-025.pdf:43.46MB

JMTRやJRR-3では、原子炉の運転に伴って一次冷却水中のトリチウム濃度が高くなることが明らかになっている。本報告書では、これらのトリチウム放出源を明らかにするため、JMTR, JRR-3M及びJRR-4の各運転サイクルにおけるトリチウム放出率を実測値から評価した。この結果、炉心構成材にベリリウムを使用していないJRR-4のトリチウム放出率は8Bq/Wd以下であり、運転に伴うトリチウム濃度の上昇は認められなかった。これに対して、炉心構成材にベリリウムを使用しているJMTR及びJRR-3Mでは、トリチウム放出率がそれぞれ約60$$sim$$140及び約10$$sim$$95Bq/Wdで運転に伴ってトリチウム濃度が上昇すること、ベリリウム製炉心構成材を新規製作品と交換するとトリチウム放出率が一時的に低下し、その後、運転サイクルとともに増加する傾向が見られた。

論文

JMTR施設Cトレンチにおける配管からの漏えい事象の原因と対策

川俣 貴則; 大戸 勤; 小笠原 靖史; 綿引 俊介; 荒木 大輔

UTNL-R-0486, p.8_1 - 8_10, 2014/03

JMTRで発生した放射性廃液は、原子炉建家地下等に設置された排水貯槽に貯留される。その後、排水ポンプにより、原子炉建家外のCトレンチ(地下(床面が地下約5mの位置)に設置された長さ約100m、幅約4.0m、高さ約4.3mの四角形断面のトンネル状コンクリート構造体)内の廃液移送配管等を通じて、タンクヤードにある廃液タンクに送水する。JMTRでは、平成24年10月にSFC廃液移送管及び平成24年11月に第4排水系配管からの漏えい(両事象とも法令報告)、さらに、平成25年4月にSFC系廃樹脂移送配管からの漏えい(運転管理情報)と相次いでCトレンチ内の廃液移送配管等からの漏えい事象が発生した。本報告は、廃液移送管等からの漏えいの発生原因、是正措置及び再発防止対策についてまとめたものである。

報告書

汎用小型試験研究炉の概念検討; 平成23年度活動報告

綿引 俊介; 花川 裕規; 今泉 友見; 永田 寛; 井手 広史; 小向 文作; 木村 伸明; 宮内 優; 伊藤 正泰; 西方 香緒里; et al.

JAEA-Technology 2013-021, 43 Pages, 2013/07

JAEA-Technology-2013-021.pdf:5.12MB

世界の試験研究炉は、老朽化に伴う廃炉により、その数は減少しているが、原子力発電の導入を計画している国では、原子力人材育成、科学技術の向上、産業利用、軽水炉の安全研究のために、試験研究炉の必要性が高まっている。日本原子力研究開発機構では、平成22年度より試験研究炉設計のための環境整備及び人材育成のため、汎用小型試験研究炉の検討を開始し、平成24年度までに概念検討を行う予定である。平成23年度は、汎用小型試験研究炉の炉心構成の検討、汎用性及び実用性の高い照射設備の検討及びMo製造のためのホットラボ設備の検討を実施した。その結果、炉心構成の検討結果として、照射物を考慮した原子炉の未臨界度及び連続運転時間について確認するとともに自動制御運転中における反応度外乱に対する原子炉の過渡応答について、定格出力運転中の汎用小型試験研究炉は、自動制御運転が十分に可能であることを確認できた。また、照射設備の検討としては、Mo-99のような短半減期ラジオアイソトープの効率的な大量生産の実現が期待できることを確認し、ホットラボ設備の検討においては、Mo製造,RI搬出等を考慮したうえで迅速に試料を配布できるセル・設備を考案した。

報告書

ベリリウム枠及び$$gamma$$線遮へい板の製作及び交換作業

綿引 俊介; 塙 善雄; 浅野 典一; 檜山 和久; 伊藤 祥人; 坪井 一明; 深作 秋富

JAEA-Review 2012-013, 92 Pages, 2012/03

JAEA-Review-2012-013.pdf:6.74MB

今回の交換作業は、JMTRの更新計画によりベリリウム枠の曲がり量が許容限界に近づいているため更新した。また、$$gamma$$線遮へい板は今後の運転予定期間を考慮し、予防保全として更新した。ベリリウム枠及び$$gamma$$線遮へい板の製作は、発注から完成するまでに約2年を費やし、平成22年2月に製作が終了した。また、交換作業は、平成22年1月から約5か月かけて行った。本報告書は、ベリリウム枠及び$$gamma$$線遮へい板の製作及び交換作業についてまとめたものである。

報告書

汎用小型試験研究炉の概念検討; 平成22年度活動報告(共同研究)

今泉 友見; 宮内 優; 伊藤 正泰; 綿引 俊介; 永田 寛; 花川 裕規; 那珂 通裕; 川又 一夫; 山浦 高幸; 井手 広史; et al.

JAEA-Technology 2011-031, 123 Pages, 2012/01

JAEA-Technology-2011-031.pdf:16.08MB

世界の試験研究炉は、老朽化に伴う廃炉により減少しているが、その一方でアジア諸国においては、原子力発電の導入計画が相次いでいる。このようなアジア諸国では、原子力発電所を建設した後の運転管理ができる技術者の育成が課題となっていると同時に、自国における原子力技術を高めるため、軽水炉の長期化対策,科学技術の向上,産業利用及び原子力人材育成のための試験研究炉の必要性が高まっている。このような背景から、照射試験炉センターにおいては、今後、発電用原子炉を導入する国に向け、各種照射利用や教育訓練に用いる試験研究炉の基本概念検討を開始した。設計活動を通じた本検討は、照射試験炉センターにおける試験研究炉の設計に必要な計算コードなどの環境の整備及び人材育成に貢献するとともに、本概念検討に共同研究として参加する原子力関連会社の試験研究炉にかかわる技術力の維持,向上にも貢献することが期待される。本報告は、平成22年度に設置された「照射試験炉センター汎用小型試験研究炉WG(ワーキンググループ)」と原子力関連会社が行った平成22年7月$$sim$$平成23年6月までの試験研究炉の概念検討結果について取りまとめたものである。

報告書

JMTR二次冷却系統の健全性調査; 配管及び冷却塔の健全性調査

綿引 俊介; 浅野 典一; 塙 善雄; 五来 滋; 西山 裕; 坪井 一明

JAEA-Review 2010-019, 65 Pages, 2010/07

JAEA-Review-2010-019.pdf:7.25MB

JMTR再稼働後の二次冷却系統の長期使用を確実なものにするため、2008年度(平成20年度)から開始したJMTR原子炉施設の二次冷却系統の更新工事に先立ち、二次冷却系配管及び二次冷却系冷却塔について健全性調査を実施した。その結果、二次冷却系配管の配管内面ライニングにクラック、ふくれ、剥離を確認し、また、二次冷却系冷却塔上部の木部について腐朽及び干割れを確認した。今回の調査結果を受けて、一部補修を要する部分が確認されたため、予防保全の観点から補修を行った。

報告書

JMTRのコンクリート構造物,冷却設備及びユーティリティ設備等の健全性調査概要

海老沢 博幸; 花川 裕規; 浅野 典一; 楠 秀彦; 箭内 智博; 佐藤 信一; 宮内 優; 大戸 勤; 木村 正; 川俣 貴則; et al.

JAEA-Technology 2009-030, 165 Pages, 2009/07

JAEA-Technology-2009-030.pdf:69.18MB

2007年度から開始するJMTR原子炉施設の改修工事に先立ち、「継続使用する設備・機器」の健全性調査を実施した。調査範囲は、原子炉建家を筆頭に、排気筒,一次冷却系の塔槽類,カナルエキスパンドジョイント,UCL高架水槽,二次系冷却塔及び配管,非常用発電機等、多岐にわたった。その結果、一部補修を要する部分が確認され補修を行ったが、今後の長期保全計画に沿った保守管理を行うことで、十分な安全確保と長期使用に耐えうることが確認された。原子炉更新課は、以上の健全性調査の結果を踏まえて改修工事を進めている。

報告書

高温用N型多対式熱電対の開発

綿引 俊介; 斎藤 隆; 土谷 邦彦; 小原 浩史; 飯村 光一

JAEA-Technology 2008-044, 42 Pages, 2008/06

JAEA-Technology-2008-044.pdf:5.43MB

本報告書は1000$$^{circ}$$C以上の中性子照射環境下で使用でき、1本のシースにおいて軸方向に最大7点の測温接点を有する高温用N型多対式熱電対の開発についてまとめたものである。設計,製作及び炉外試験を通じて製作性と電気的性能を確認し、製作法を確立した。

報告書

中性子反射体用ベリリウムの長寿命化に関する予備検討,2; 高精度寸法測定法の開発

田口 剛俊; 塙 善雄; 綿引 俊介; 土谷 邦彦

JAEA-Technology 2008-041, 23 Pages, 2008/06

JAEA-Technology-2008-041.pdf:3.76MB

ベリリウムは、中性子捕獲断面積が非常に小さく、散乱断面積が大きいため、試験研究炉の中性子反射体及び減速材として利用されている。日本原子力研究開発機構が所有する材料試験炉(JMTR)の中性子反射体(ベリリウム枠やベリリウム反射体)として使用されているが、ベリリウム枠に関しては、一定期間ごとに交換する必要がある。このため、ベリリウム反射体の長寿命化のための開発として、金属ベリリウムの予備照射試験を行った。照射試験の終了後、曲がり測定試験片を用いた金属ベリリウム試料の寸法変化を測定した。本報告書は、予備照射試験における照射後試験の一環として開発した高精度寸法測定装置の開発とその結果についてまとめたものである。

報告書

中性子反射体用ベリリウムの長寿命化に関する予備検討,1; 中性子照射キャプセル及びキャプセル開封装置の製作

塙 善雄; 田口 剛俊; 坪井 一明; 斎藤 隆; 石川 和義; 綿引 俊介; 土谷 邦彦

JAEA-Technology 2008-039, 53 Pages, 2008/06

JAEA-Technology-2008-039.pdf:6.18MB

ベリリウムは、中性子捕獲断面積が非常に小さく、散乱断面積が大きいため、試験研究炉の中性子反射体及び減速材として利用されており、材料試験炉(JMTR)の中性子反射体として使用されているベリリウム枠は、S-200Fの金属ベリリウムである。このベリリウム枠は、一定期間ごとに交換する必要があり、JMTRの改修のために停止された165サイクルまでの運転期間のうち、5回の交換が行われた。このため、ベリリウム枠の長寿命化のための開発として、金属ベリリウムの予備照射試験をJMTRを用いて行った。本照射試験では、異なった2種類の金属ベリリウム(S-200F及びS-65C)を準備し、材質の違いによる照射効果を調べた。本報告書は、照射キャプセルの設計製作及びインナーキャプセル中にあるトリチウムを除去するための開封装置の設計製作についてまとめたものである。

口頭

JMTR原子炉施設の施設定期検査にかかわる品質保証活動

花川 裕規; 綿引 俊介; 越後谷 進一; 宮澤 正孝

no journal, , 

JMTR原子炉施設では、保安規定に基づき原子炉施設の保安に関する品質保証を定め、保安活動を実施している。品質保証活動は、保安に関して必要な個々の業務の計画,実施,評価及び継続的な改善のいわゆるPDCAサイクルを廻すことにより、保安活動をよりよくしていくことを目的としている。今回、施設定期検査を確実かつ円滑に実施することを目的としてJMTR原子炉施設の施設定期検査に関する品質保証を整備したので、その要点,品質文書,品質保証体系についての紹介をした。

口頭

新JMTR炉心からの光情報利用技術開発に関する予備的検討

綿引 俊介; 中道 勝; 那珂 通裕; 斎藤 隆; 井手 広史; 宮澤 正孝; 石原 正博; 河村 弘

no journal, , 

新JMTRにおける照射試験技術の高度化を図るためには、炉内リモートセンシング技術の開発が不可欠である。炉心をリアルタイムで観測し、核的,熱的な各種情報を光情報として取り出すことにより、通常の計装では検出できなかった炉内の微妙な変化を検出することができる可能性があり、これにより高精度な照射試験を行うことができる。今回は、JMTRのカナル(水路)内の使用済燃料ラック内に保管されている使用済燃料をビデオカメラ(可視光)で撮影し、得られた画像から使用済燃料より放射されているチェレンコフ光の輝度を求めた。

口頭

Status of irradiation techniques of Japan Materials Testing Reactor (JMTR)

井手 広史; 石塚 悦男; 綿引 俊介; 斎藤 隆; 稲葉 良知; 河村 弘

no journal, , 

これまでにJMTRではさまざまな照射技術を開発してきた。主な技術として計装技術, 計測技術, 制御技術がある。計装技術としては、使用済燃料の再照射試験のために開発された再計装技術と遠隔組立技術がある。計測技術としては、照射試験の高度化のために開発された温度,変位及びき裂進展のための測定技術がある。制御技術としては、水中の試験片温度を一様に制御することができる飽和温度制御技術,試験片の温度を一定に制御することができる自動温度制御技術,試験片の荷重制御ができる荷重制御技術,供給水の水質の制御ができる水環境制御技術、試験片への照射スペクトルの制御ができるスペクトル制御技術、核融合炉のパルス運転の模擬ができるパルス照射技術、燃料棒の出力密度の制御ができる出力急昇試験技術がある。これらの照射技術を用いて、軽水炉の高経年化対策のための照射誘起応力腐食割れ試験,軽水炉燃料の出力急昇試験等に貢献した。本会議では、JMTRにおけるさまざまな照射技術を紹介する。

口頭

JMTR原子炉施設の更新,3; 計測制御系統施設の更新

大戸 勤; 根本 浩喜; 木村 正; 綿引 俊介; 長谷川 貞司; 大内 卓哉; 越後谷 進一; 深作 秋富

no journal, , 

JMTRの計測制御系統施設は、1968年(昭和43年)の初臨界以来、43年が経過している。これまで核計装については1981年(昭和56年)に一部更新(機器盤のユニット化等)が行われたが、それ以外の機器は、2006年(平成18年)8月の運転停止まで使用されてきた。今回の更新にあたっては、再稼働後20年の運転期間を考慮し、機器の経年変化,安全機能の重要度,保守経験等の安全確保の観点及び交換部品の調達性等の稼働率向上の観点から、基本設計は活かしつつ、ほぼ全面更新を実施した。この更新により、信頼性・保守性の向上及び運転員の操作性の向上を図ることができた。

口頭

JMTR原子炉施設の更新,1; 原子炉施設更新の概要と今後の保全計画

浅野 典一; 黒澤 昭彦; 箭内 智博; 綿引 俊介; 亀山 恭彦; 尾上 龍次; 飛田 健治; 深作 秋富

no journal, , 

JMTRは、定格熱出力50MWの試験研究炉である。昭和40年に建設を開始、昭和43年3月に初臨界を達成し、昭和45年より共同利用運転が開始され、平成18年8月までに延べ165サイクルの共同利用運転に寄与してきた。JMTRは平成18年に一旦停止し、その後、JMTRの利用者や文部科学省によるJMTR将来計画の検討が行われ、JMTRの改修と再稼動の方向付けがされた。その結果を受けて、平成19年度より平成22年度末にかけ、原子炉施設関連、約40件の機器等の更新、ユーティリティ、構築物等の補修・保全で約20件、併せて約60件に及ぶ改修工事を行った。改修期間中は大きなトラブルもなく無事に完遂することができた。本件は、この改修による設備・機器の選定,改修仕様の決定方法等の基本的な考え方,再稼動後のJMTRの安全・安定運転と高稼働率の達成に資するための保全計画についてまとめたものである。

口頭

Support required for safety management of JMTR in extended shutdown

綿引 俊介; 山浦 高幸; 楠 剛

no journal, , 

JMTRは、さまざまな利用者に応えるため、1968年の初臨界から38年の間、165サイクルもの運転を行ってきた。原子力機構は、長期運転に対応するためJMTRを改修することを決定した。JMTRは、改修のため、2006年8月から長期の停止期間に入り、2012年に再稼働する予定である。JMTRの運転性能を向上するため、更新すべき機器は、高経年化に伴う損傷や劣化等に関する評価に基づいて選定された。原子炉供用期間中の安全管理については、設備及び機器等の健全性,信頼性を維持することを目的として、施設定期自主検査及び日常点検を実施して、設備,機器等の性能が維持されていることを確認している。原子炉更新期間中の安全管理についてもまた、原子炉供用期間中と同様に行っている。ただし、更新中の機器の検査のあり方については、原子炉供用期間中とは異なる。このように、適切に原子炉施設の検査を継続的に行うこと、及び、適切な更新作業を行うことによりJMTRの長期安全運転を行うことができる。現在は2011年東北地方太平洋沖地震における施設の健全性調査を実施している。

口頭

JMTRの新規制基準への適合確認について

綿引 俊介; 井手 広史; 花川 裕規; 山浦 高幸; 神永 雅紀

no journal, , 

2011年(平成23年)3月11日の東北地方太平洋沖地震の発生により東京電力福島第一原子力発電所で招いた炉心損傷、多量の放射性物質の放出等を伴う重大事故を教訓とし、また、国際的な基準等を踏まえ、2013年(平成25年)12月18日、原子力規制委員会により「試験研究用等原子炉施設に対する新規制基準」が施行された。JMTR(Japan Materials Testing Reactor)では、新規制基準への適合性確認の最初の作業として、安全評価、解析等を実施するうえで重要な「安全機能上の重要度分類」及び「耐震重要度分類」を実施し、その分類結果に基づいて、耐震評価、安全解析を進めた。この結果、JMTR施設の既存の設備・機器等は、当該規則で要求される安全機能を個々に満足し、原子炉施設の安全性の確保及び周辺公衆に対する過度の放射線被ばくの防止について確認できた。これらの結果は既に取りまとめを終えており、年度内を目途に設置変更許可申請を行う予定である。

口頭

Safety assessments of JMTR facilities for the new regulation

花川 裕規; 綿引 俊介; 井手 広史; 北岸 茂; 今泉 友見; 荒木 大輔; 飛田 正浩; 山浦 高幸; 神永 雅紀

no journal, , 

2013年12月18日、原子力規制委員会は試験研究の用に供する原子炉の新しい規制基準を施行した。新基準は、既に許可を取得している試験炉も含め、すべての試験研究炉に適用される。したがって、JMTR施設の新規制基準に対する適合性確認が実施される。本発表では、設計基準事故を超す事故(BDBA)に関しJMTRについて行った安全評価について報告する。この評価では、代表的なBDBA事象として8事象を抽出し、公衆の被ばく量の観点から安全解析を行った。解析結果より、それらのうち3事象については、公衆の被爆量が過大になる可能性があることが判明したので、被ばく量を需要可能なレベルまで引き下げるための方策を立案した。

特許

ベリリウム溶融成形およびトリチウム除染装置と除染方法、並びにこの方法によって形成したベリリウム小塊

河村 弘; 綿引 俊介; 土谷 邦彦

蓼沼 克嘉*; マークビスラー*; 野口 恒行*

特願 2007-313966  公開特許公報  特許公報

【課題】トリチウムによる放射性汚染物としての取り扱い難さをなくし、かつ使用するエネルギーを少なくして、取り扱い易い小塊の形で使用済の放射性汚染ベリリウムから放射性汚染のないベリリウム金属を回収する。 【解決手段】内部空間部には、ベリリウム塊を加熱してベリリウム塊中に含まれたトリチウムを抽出させ、トリチウムが抽出された前記ベリリウムの塊を更に加熱して溶融させる加熱部と、前記加熱部の加熱温度が所定の状態になったことによって溶融したベリリウム塊に重力が作用するようにしてベリリウム小塊の形状で滴下分離させるベリリウム小塊分離手段と、重力落下方向に滴下分離したベリリウム小塊が落下する落下路と、を配設し、落下するベリリウム小塊を冷却、収納するベリリウム小塊冷却、収納部を配設した。

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