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論文

Study on loss-of-cooling and loss-of-coolant accidents in spent fuel pool, 5; Investigation of cooling effects of SFP spray and alternate water injection with MAAP code

西村 聡*; 佐竹 正哲*; 西 義久*; 根本 義之; 加治 芳行

Proceedings of 27th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-27) (Internet), 8 Pages, 2019/05

使用済燃料プール(SFP)で冷却機能喪失事故あるいは冷却材喪失事故が発生した場合、使用済燃料の冷却性確保の観点から、SFPに注水してプール水位を維持する必要がある。本講演では、別途提案した空気中Zr酸化反応モデルを新たに組み込んだMAAPコード5.05ベータを使用してSFPを対象とした事故進展解析を実施し、SFPスプレイおよび代替注水実施時の燃料冷却効果を評価した結果について報告する。SFPスプレイの評価においては、崩壊熱、スプレイ水の燃料集合体にかかる割合、スプレイ水滴の直径、スプレイ開始時間を解析パラメータとして用いた。使用後4ヶ月冷却した燃料を格納したSFPに、12.5kg/s (200GPM)のスプレイをSFP冷却水喪失後4時間後から使用し、その際のスプレイ水の30%が燃料集合体にかかると想定した場合、燃料被覆管の最高温度は1000K以下に抑えることができ、被覆管の破損が防げることが示された。

論文

Evaluation of the effect of spent fuel layout on SFP cooling with MAAP5.04

西村 聡*; 佐竹 正哲*; 西 義久*; 加治 芳行; 根本 義之

Proceedings of 11th Korea-Japan Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety (NTHAS-11) (Internet), 3 Pages, 2018/11

福島第一原子力発電所の事故を受けて、日本の電力事業者は原子力規制庁より使用済み燃料プール(SFP)の安全性向上のための対策を自主的に行うことを求められている。SFP安全対策において最も重要なのはプールの水位を保つことにより冷却性を担保し、燃料破損及び再臨界を防止することである。そのために事業者らが導入しているものとしては、例えばスプレイ冷却システムや、代替注水システム、また燃料配置において出力の高い燃料と低い燃料を1対4、1対8などの比率でチェッカーボード状に配置する手法、などが挙げられる。本研究ではこのうち特に燃料配置手法の有効性について、MAAP5.04を用いた解析により評価することとした。

口頭

使用済み燃料プールの事故時の安全性向上に関する研究,4; MAAPを用いた冷却機能喪失事象解析

西村 聡*; 佐竹 正哲*; 曽我 昇太*; 西 義久*; 加治 芳行; 根本 義之

no journal, , 

重大事故解析コードMAAP 5.03を用い、使用済み燃料プール(SFP)における冷却機能喪失事象等を対象とした過渡解析を実施し、SFP初期水位及び崩壊熱が被覆管破損時間や水素生成量に及ぼす影響を定量的に評価した。

口頭

使用済み燃料プールの事故時の安全性向上に関する研究,11; MAAPを用いたSFPスプレイ及び代替注水の冷却特性評価

西村 聡*; 佐竹 正哲*; 曽我 昇太*; 西 義久*; 加治 芳行; 根本 義之

no journal, , 

重大事故解析コードMAAP5.03を用い、使用済燃料貯蔵施設(SFP)における冷却機能喪失事象等を対象とした事故進展解析を実施し、スプレイ注水あるいは代替注水を実施した際の冷却特性を明らかにした。被覆管破損を回避するためには事象発生から何時間以内にスプレイ注水を開始すればよいか等について、数条件での解析を行い検討した。

口頭

使用済み燃料プールの事故時の安全性向上に関する研究,26; MAAPを用いた燃料被覆管酸化モデルの特性評価

西村 聡*; 佐竹 正哲*; 西 義久*; 加治 芳行; 根本 義之

no journal, , 

本研究では、これまでに重大事故解析コードMAAPを用いて使用済み燃料プール(SFP)での冷却機能喪失事故等を対象とした事故進展解析を実施し、初期水位や崩壊熱が被覆管破損時間や水素生成量に及ぼす影響や、スプレイ及び代替注水, 燃料分散配置といった安全対策の有効性を評価した。本報では、SFPでの事故進展解析のために新たに提案した、空気中, 水蒸気中、及び、両者の混合雰囲気中にそれぞれ対応した被覆管酸化モデルをMAAPに導入しての解析を行い、それらの結果の比較検討を行った結果について報告する。

口頭

MAAPコードによる使用済燃料プールスプレイ冷却試験のベンチマーク解析

西村 聡*; 佐竹 正哲*; 西 義久*; 加治 芳行; 根本 義之; 永武 拓

no journal, , 

2013年7月に施行された実用発電用原子炉及び核燃料施設等に係る新規制基準では、原子炉に加えて使用済燃料貯蔵施設(SFP)を対象とした安全対策の実施とその有効性評価が要求されている。われわれはこれまでに、米国電力研究所(EPRI)が開発した重大事故解析コードMAAP (Modular Accident Analysis Program)を用いてSFPでの冷却機能喪失事故等を対象とした事故進展解析を実施し、初期水位や崩壊熱が被覆管破損時間や水素生成量に及ぼす影響や、スプレイ及び代替注水, 燃料分散配置といった安全対策の有効性を評価した。本研究では、MAAPコードのSFPスプレイモデルの妥当性を評価することを目的として、別途原子力機構が実施したスプレイ冷却試験の再現解析を行った。

口頭

MAAPコードによる使用済燃料プール事故時の代替注水冷却評価

西村 聡*; 佐竹 正哲*; 西 義久*; 加治 芳行; 根本 義之

no journal, , 

2011年に発生した東京電力福島第一原子力発電所事故以降、使用済燃料貯蔵施設(SFP)の事故時安全対策として、プール水位維持のための代替注水設備や燃料損傷緩和を目的としたスプレイ設備の設置が求められている。本研究では、代替注水設備による燃料冷却の最適化検討のため、重大事故解析コードMAAPを用い、SFPにおける冷却機能喪失と冷却水漏えいの重畳事象を想定した事故進展解析を実施して、代替注水冷却による被覆管破損回避条件を調べた。

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