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論文

The Progress of R&Ds for JSFR innovative technologies

菊池 裕彦*; 持田 晴夫*; 井手 章博*; 飯塚 透*; 早船 浩樹

Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM), 10 Pages, 2010/05

This paper shows R&Ds programs for innovative technology about main components of JSFR. JSFR is an advanced loop type Sodium-cooled Fast Reactor. Innovative technologies will be adopted in the JSFR for economic competitiveness, enhancing reliability, and safety. The concept of JSFR is to aim at reducing an amount of commodity, by reduction in the number of cooling loops, an adoption of high-chromium steel with low thermal expansion coefficient and high-temperature strength, and shortening a piping length by connection of outlet/inlet piping to an upper part of the reactor vessel, as well as the integration of a pump into IHX. Further, at secondary cooling system, higher reliable Steam Generator with double-walled straight tube using high chromium steel is adopted. In the FaCT project, a design for JSFR has been executed along design categories such as core design, reactor system, heat transport system, safety design, etc., with corresponding R&Ds.

報告書

高速増殖原型炉「もんじゅ」詳細設計におけるナトリウム燃焼解析(研究報告書)

岡部 綾夫; 大貫 康二; 菊池 裕彦; 内橋 昌也; 西林 洋平; 池田 真輝典; 三宅 収

JNC-TN2400 2003-005, 62 Pages, 2004/03

JNC-TN2400-2003-005.pdf:2.41MB

高速増殖原型炉「もんじゅ」のナトリウム漏えい対策について,詳細設計の妥当性を確認するため,ナトリウム燃焼解析コード ASSCOPS version 2.1 を使用し,2次主冷却系設備におけるナトリウム漏えい時の床ライナへの影響解析(ナトリウム燃焼解析)を実施した。本報告書は,ナトリウム燃焼解析で得られた床ライナ温度及び水素濃度等をまとめたものである。詳細設計構造を反映したナトリウム燃焼解析の結果,大規模及び中規模のナトリウム漏えい時の配管室の床ライナの温度上昇は,低減されることを確認した。また,流出・移送過程において,ナトリウムと水分との反応により生成された水素濃度の最高値は,水素燃焼に関する判断基準の4%未満にとどまることが確認された。貯留後のナトリウムプール中におけるナトリウムと水酸化ナトリウムの反応による水素濃度の最高値についても,同様に,判断基準の4%未満にとどまることが確認された。

報告書

詳細設計段階におけるもんじゅ2次系床ライナのひずみ評価について(研究報告)

芋生 和道; 大貫 康二; 菊池 裕彦; 森下 正樹; 井川 健一*; 西林 洋平; 池田 真輝典

JNC-TN2400 2003-004, 78 Pages, 2004/03

JNC-TN2400-2003-004.pdf:4.74MB

もんじゅの2次系床ライナについて、漏えいナトリウムの燃焼による熱荷重条件に対する床ライナの機械的健全性を、大変形弾塑性クリープ解析及び部分構造模擬試験により評価した。 大変形弾塑性クリープ解析では、床ライナに発生する熱ひずみは床ライナに貫通性の損傷を発生させないためのひずみの目安値を下回ることを確認した。なお、温度上昇率、ライナ板板厚及び腐食減肉の有無による影響評価を行ったが、いずれのパラメータも最大ひずみに与える影響は小さかった。 部分構造模擬試験では、ひずみの目安値よりも過大なひずみを与えた場合でもライナ板に貫通性の損傷は発生しないことを実験的にも確認した。 なお、本報告書は、従来の研究報告書[1]の成果を踏まえて、評価条件を適切に見直す等して、詳細設計評価用にまとめ直したものである。

論文

Investigation of causality in the H-L transition on the JFT-2M tokamak

花田 和明*; 篠原 孝司*; 長谷川 真*; 白岩 俊一*; 遠山 濶志*; 山岸 健一*; 大舘 暁*; 及川 聡洋; 戸塚 裕彦*; 石山 英二*; et al.

Fusion Energy 1996, p.885 - 890, 1997/05

H-L遷移時にプラズマ周辺で起こっている現象を静電プローブにより測定し、その因果関係について調べた結果をまとめたものである。ピンを12本つけた静電プローブにより、スクレイプオフ層から主プラズマまでの領域を測定した。最前面にある3本ピンをトリプルプローブとして使用し、電子温度(T$$_{e}$$)と密度(n$$_{e}$$)を決定し、他のピンでは浮遊電位を測定した。浮遊電位と電子温度から求めた空間電子により径電場(E$$_{r}$$)を決定し揺動との関係を調べた。結果は、初めにセパラトリックス内に形成された負の径電場が減少し、次に揺動レベルの増大が起こり、電子温度が減少し、その後He光の増大が起こっていることを明らかにした。ここで、H-モード中に形成されている負の径電場は、-22kV/mであり、電子温度減少の直前で-8kV/mであった。またこの変化に要した時間は約200$$mu$$secである。

論文

Solution of Multigroup Transport Equation in X-Y-Z Geometry by the Spherical Harmonics Method Using Finite Fourier Transformation

小林 啓祐*; 菊池 裕彦*; 筒口 けん*

Journal of Nuclear Science and Technology, 30(1), p.31 - 47, 1993/00

x-y-z座標の中性子多群輸送方程式を有限フーリエ変換を用いて球面調和関数法で解いた。球面調和関数モーメントの空間変数に対するフーリエ級数の1項のみを用いて、x,y及びz軸方向の3点階差式の形の式を導き、各軸方向への交互に反復して解いた。この式は通常の有限差方近似を用いた式よりも理論的に首尾一貫しており、数値計算で精度がより高い$$beta$$が示されている。内部反復に対する最適加速因子を見出す方法も考えられている。

報告書

高温ガス炉用燃料に関する試験研究

福田 幸朔; 小川 徹; 鹿志村 悟; 林 君夫; 飛田 勉; 小林 紀昭; 湊 和生; 菊地 啓修; 村上 裕彦*; 菊池 輝男; et al.

JAERI-M 89-007, 603 Pages, 1989/02

JAERI-M-89-007.pdf:17.98MB

本報告書は、燃料照射研究室で進めてきた高温ガス炉燃料開発について総括的にまとめたものである。内容は、製造した燃料の特性、照射挙動、FP挙動、SiC破損率、アメーバ効果、Pd/SiC反応、燃料コンパクト照射健全性、超伝導、燃料棒照射挙動等、広範なデータを含んでいる。

口頭

四極磁石型中性子偏極デバイスの開発と集光型中性子小角散乱実験への応用

奥 隆之; 篠原 武尚; 菊池 隆之; 大場 洋次郎; 岩瀬 裕希; 小泉 智; 鈴木 淳市; 清水 裕彦

no journal, , 

われわれは、中性子ビームの有効利用を目的として、四極磁石に基づく中性子偏極デバイスを開発した。中性子が四極磁石の口径内に入射すると、磁石が形成する磁場強度勾配により、正及び負極性成分が正反対方向に加速され空間的に分離するため、そのうちの一成分を抽出することにより、偏極中性子ビームが得られる。この方法では、物質による中性子の散乱や吸収がないため、高偏極度の中性子ビームを効率よく発生可能である。これまでに、永久四極磁石を用いて中性子ビームの偏極実験を行い、偏極度$$P sim 0.999$$を達成した。一方、六極磁石は中性子の正及び負極性成分に対して、それぞれ理想的な集光及び発散レンズとして機能する。よって、六極磁石を用いて発散成分の混入のない極めて良質な集光中性子ビームを得るためには、六極磁石へ入射する中性子の偏極度を最大限高める必要がある。そこで、今回この四極磁石型中性子偏極デバイスを、六極磁石型中性子レンズを搭載した集光型偏極中性子小角散乱装置に搭載し、システム全体の性能評価を行った。その結果、従来の磁気ミラー型偏極デバイスを用いた場合と比較して、約一桁中性子ビームの利用効率を向上させることに成功した。

口頭

冷中性子超高偏極・集光システムの開発と小角散乱実験への応用

奥 隆之; 篠原 武尚; 菊池 隆之; 大場 洋次郎; 岩瀬 裕希; 小泉 智; 鈴木 淳市; 清水 裕彦

no journal, , 

偏極中性子は、磁性材料等の物質の構造研究において、非常に有力なプローブである。しかし、偏極中性子を発生させるための磁気ミラー等の既存の偏極子は、すべて中性子と物質との相互作用を利用するものであり、物質固有の性質等に基づく中性子の吸収や散乱による中性子の利用効率の低下は否めない。しかし、中性子と物質との相互作用を用いることなく、中性子の磁気モーメントと磁場との相互作用のみを利用して中性子を偏極させ、さらに集光することができれば、偏極中性子を損失なく発生させ、かつ効率よく用いた実験が可能になると期待できる。最近のわれわれの研究の結果、四極磁場は偏極中性子を発生させるための磁場分布として、最も適していることがわかった。また、六極磁場は偏極中性子に対して理想的な集光レンズとして機能することが知られている。そこで、われわれは四極磁石を用いて偏極させた中性子を六極磁石で集光する中性子偏極・集光システムを構築し、冷中性子の偏極・集光実験を行った。その結果、四極磁石を用いて、偏極度P$$>sim$$0.99の超高偏極中性子を発生させ、さらに、その偏極中性子を六極磁石を用いて、約10mの焦点距離で集光させることに成功した。

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