Formation of agglomerated debris in jet-breakup experiment using metallic melts

岩澤 譲; 杉山 智之; 丸山 結; 金子 暁子*; 阿部 豊*

Proceedings of 27th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-27) (Internet), 6 Pages, 2019/05

https://doi.org/10.1299/jsmeicone.2019.27.1908

For evaluation of the debris coolability, agglomeration, which is merging of melt particles with the others and formation of massive debris, is critical in the severe accidents in light water reactors. We carried out small-scale experiments of agglomerated debris formation using metallic melt to establish a data base for modelling and validation. Molten metal of low melting point was ejected into a test section filled with water though a nozzle. A high-speed video camera recorded images of settlement of the melt particles generated form a melt jet onto a plate located in the test section. After the melt injection, we collected the debris and investigated detailed shapes of the debris. Based on the results, we assessed the feasibility of the experiments of agglomeration using the metallic melt.

Precise determination of C level structure by -ray spectroscopy

細見 健二; Ma, Y.*; 味村 周平*; 青木 香苗*; 大樂 誠司*; Fu, Y.*; 藤岡 宏之*; 二ツ川 健太*; 井元 済*; 垣口 豊*; et al.

Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2015(8), p.081D01_1 - 081D01_8, 2015/08

https://doi.org/10.1093/ptep/ptv113

線分光によってCハイパー核のレベル構造を精密に測定した。ゲルマニウム検出器群Hyperball2を用いて、C反応からの4本の線遷移を同定することに成功した。基底状態スピン二重項のエネルギー間隔は直接遷移線により、(stat)(syst)keVと測定された。また、励起準位であるとについて、それぞれ、, keVと, keVと励起エネルギーを決定した。これらの測定されたCの励起エネルギーは反応分光によるハイパー核の実験研究において決定的な基準となる。

Comparison of DNA hydration patterns obtained using two distinct computational methods, molecular dynamics simulation and three-dimensional reference interaction site model theory

米谷 佳晃*; 丸山 豊*; 平田 文男*; 河野 秀俊

Journal of Chemical Physics, 128(18), p.185102_1 - 185102_9, 2008/05

https://doi.org/10.1063/1.2904865

Although high-resolution, crystal structure analyses have given us a view of tightly bound water molecules on their surface, the structural data is still insufficient to capture the detailed configurations of water molecules around the surface of these biomolecules. Thanks to the invention of various computational algorithms, computer simulations can now provide an atomic view of hydration. Here we describe the apparent patterns of DNA hydration calculated using two different computational methods, MD simulation and 3D-RISM theory. This rigorous comparison showed that MD and 3D-RISM provide essentially similar hydration patterns when there is sufficient sampling time for MD and a sufficient number of conformations to describe molecular flexibility for 3D-RISM. This suggests that these two computational methods can be used to complement one another when evaluating the reliability of calculated hydration patterns.

シビアアクシデント研究に関するCSARP計画の成果

杉本 純; 橋本 和一郎*; 山野 憲洋; 日高 昭秀; 丸山 結; 上塚 寛; 更田 豊志; 中村 武彦; 早田 邦久; 片西 昌司*

日本原子力学会誌, 39(2), p.123 - 134, 1997/02

https://doi.org/10.3327/jaesj.39.123

日本原子力研究所は1982年以来、米国原子力規制委員会(NRC)が主催するシビアアクシデント研究に関するCSARP(旧称SFD)計画に参加し、原子炉を用いた大規模実験のデータやNRCが開発した解析コード等を入手してきた。また、入手するデータを分析・評価し、解析コードを検証するため、原研でも事故時格納容器挙動試験(ALPHA)計画などの実験を実施するとともに、原研独自の解析コードの開発を進めてきた。本稿では、これまでのCSARP計画で得られた主な成果を中心に、CSARP計画の概要、我が国への反映と貢献について解説する。

温度モニター評価方法の開発(3)

井関 孝善*; 丸山 忠司*; 矢野 豊彦*

PNC TJ9607 89-001, 100 Pages, 1989/06

PNC-TJ9607-89-001.pdf:4.33MB

本実験の目的は、(a)中性子を重照射した試料の回復挙動、(b)中性子場及び(c)出力低下時の温度履歴の回復挙動への影響を明確にし、SiC温度モニターの測定精度の向上を計ることである。はじめに各種温度モニターについて概説し、特にSiC温度モニターについては詳しく文献調査をして問題点を明らかにした。次いで、1.51020n/cm21.71023n/cm2(E0.1MeV)の中性子照射をした18本のSiC温度モニターの回復曲線を、(1)マイクロメーターを用いた長さ測定法、(2)X線回析法により格子定数を求める方法、(3)ステップ加熱型熱膨張計による方法の3種の方法で測定した。それぞれの方法の利点及び欠点と、試料に要求される特性を明らかにし、特に(3)による方法が有効であることを掲示した。測定データに基づき、次のことを明らかにした。(1)長さ測定法によれば、1.71023n/cm2の重照射試料についても回復曲線の測定が可能である。(2)炉の出力低下を段階的に行った場合、回復曲線にそれを反映したステップが見られる。(3)中性子場の影響は、少なくとも組織的には変化を与えるが、回復曲線の大勢に与える影響は少ない。補正式の評価については、十分な照射試料がなかったため行えなかった。(4)等時アニールによる長さ及び格子定数の減少は必ずしも温度上昇に対し直線的ではなく、測定点の選び方が照射温度の推定に影響を与えると考えられる。本研究の結果、上記(a)(b)(c)について、従来に比べより詳細なデータを得ることができた。また、新しい温度モニター測定法を提案した。これらのことは、SiC温度モニターを利用していく上で有効と思われる。

損傷炉心冷却挙動解析プログラムの開発

阿部 豊; 丸山 結; 三野 義孝*; 早田 邦久

JAERI-M 89-048, 58 Pages, 1989/05

JAERI-M-89-048.pdf:1.32MB

TMI-2事故において見られたように、炉心冷却の低下により炉心が損傷するような事故が生じた場合、溶融した炉心と冷却材との相互作用により粒子状の推績物(デブリベット)が形成される可能性がある。このデブリベットは残留崩壊熱により発熱しており、万が一冷却が確保されなかった場合、再溶融から圧力容器の貫通に至る可能性がある。本報告書は、損傷炉心の冷却性を判定するための基準として、デブリベットがドライアウトする条件を予測するための解析手法を開発するとともに、国内外の実験データを用いて、作成した解析プログラムの性能評価を行った結果について報告するものである。

Effect of gravity-fed water from a downcomer on coolability of a debris bed

山野 憲洋; 丸山 結; 阿部 豊; 早田 邦久

AIChE Symp.Ser., 83(257), p.341 - 346, 1987/00

原子炉のシビアアクシデントを圧力容器内で収束させるためには形成されたデブリベッドを冷却する必要がある。PWRでは圧力容器内に注入された水はダウンカマ内に蓄積されその水頭によりベッドへと注入される。そこでこの状態を模擬した体系で実験を行うとともに、計算機モデルを作成して実験結果と比較した。実験により、ダウンカマとデブリベッドに僅かな水頭差があればドライアウト熱流束が大きく増加することが判明した。また、モデルによる予測結果は実験結果とよく一致した。モデルの開発過程において、通常充填層中の気液二相流に適用される運動量保存の式は液の量が少い場合には圧力損失を大きく評価するため、ドライアウト状態近くのベッドの圧力損失を過大評価する可能性があることが判明した。このため、同様な体系に対する従来の研究ではドライアウト熱流束を過小評価している恐れがある。

A Preparation method of long-lived carbon stripper foils for heavy ions

竹内 末広; 小林 千明; 佐藤 豊; 吉田 忠; 竹腰 英子; 丸山 倫夫

Nuclear Instruments and Methods, 158(2-3), p.333 - 338, 1979/00

従来の方法で作られるカーボン・ストリッパー・フォイルをタンデム加速器などで重イオン用ストリッパー・フォイルとして用いたとき、その寿命は短い。そこで我々は長寿命カーボン・ストリッパー・フォイルの製造を追求してきた結果、3.5MeV(1A/13mm)のArビームに対して5時間~10時間の寿命を持つ長寿命カーボン・ストリッパー・フォイルの調整方法を見い出した。このフォイルは、カーボン蒸発源としてアーク放電を、剥離剤としてNiClを、蒸着基板としてある特定の処理をしたガラス基板を用い、300Cに加熱された蒸着基板の上にNiClとカーボン膜(10g/cm)を真空蒸着することによって作られた。Ar照射による従来のカーボン・フォイルは照射部分が急速に縮み破れる(約十分)のに対し、長寿命フォイルは照射部分の縮みが極めて緩慢であり、かつ照射部分の周辺はその縮みに対し大きな伸びを供給している様子であった。

DNA周囲の水の分布; 分子動力学シミュレーションと3D-RISMによる計算結果の比較

米谷 佳晃; 丸山 豊*; 平田 文男*; 河野 秀俊

no journal, , 

Because biomolecules in cell such as proteins, DNA and various small molecules interact with each other in the presence of water molecules, we cannot ignore their hydration when discussing their structural and energetic properties. Although high-resolution crystal structure analyses have given us a view of tightly bound water molecules on their surface, the structural data are still insufficient to capture the detailed configurations of water molecules around the surface of these biomolecules. Thanks to the invention of various computational algorithms, computer simulations can now provide an atomic view of hydration. In this presentation, we describe the hydration patterns of DNA calculated using two distinct computational methods, MD simulation and 3D-RISM theory. The B-form of DNA is suitable for the evaluation of calculated hydrations because a well-defined hydration pattern known as water spine appears in the minor groove of particular sequences. Both methods are promising for obtaining hydration properties, but until now there have been no thorough comparisons of the 3D distributions of hydrating water. Our rigorous comparison showed that MD and 3D-RISM provide essentially similar hydration patterns when there is sufficient sampling time for MD and a sufficient number of conformations to describe molecular flexibility for 3D-RISM. This suggests that these two computational methods can be used to complement one another when evaluating the reliability of the calculated hydration patterns.

軽水炉のシビアアクシデントにかかわる課題の分析・評価について

阿部 豊*; 深沢 正憲*; 藤井 正*; 千歳 敬子*; 濱崎 亮一*; 丸山 結

no journal, , 

日本原子力学会熱流動部会に設置された「熱水力安全評価基盤技術高度化検討」ワーキンググループ・シビアアクシデントサブワーキンググループにおいて、産官学が連携して、軽水炉のシビアアクシデントやアクシデントマネジメントにかかわる技術的な課題の情報を収集するとともに、リスクへの影響や不確かさの程度等を含めたさまざまな視点から、それらの重要度等について分析・評価を進めた。検討した内容は、大別すると、炉内炉心損傷挙動、水素挙動、格納容器直接加熱、格納容器気密性維持、溶融炉心/コンクリート相互作用、溶融炉心の冷却あるいは保持、溶融炉心/冷却材相互作用及びソースタームである。本報告では、福島第一原子力発電所の事故において明らかになった課題を含め、シビアアクシデントサブワーキングで取りまとめた検討結果を述べる。