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関 真和; 前川 知之; 井澤 一彦; 曽野 浩樹
JAEA-Technology 2017-038, 52 Pages, 2018/03
JAEA-Technology-2017-038.pdf:4.6MB
日本原子力研究開発機構では、溶液燃料を用いるSTACY(定常臨界実験装置)施設を「棒状燃料と軽水減速材を用いる熱中性子炉用臨界実験装置(STACY更新炉)」に更新する計画を進めている。これまでのSTACYは、炉心タンクへ供給する溶液燃料の体積を調整する液位制御方式を採用していたが、STACY更新炉は、炉心タンクへ減速材の給水量を調整する水位制御方式を採用する。この水位制御について、これまでに行った基本設計の妥当性を検証するため、実機とほぼ同一構造の設備・機器を用いた給排水系モックアップ試験装置を製作した。モックアップ試験では、最大給水流量の制限、給水流量の調整、給水停止等の性能確認を行った。本書では、STACY更新炉給排水系のモックアップ試験の結果について報告する。
前川 一彦*; 吉村 忠宏*; 菊池 俊明*; 星野 康史*; 宗片 英樹*; 清水 真*
JNC TJ9420 2005-004, 284 Pages, 2005/02
JNC-TJ9420-2005-004.pdf:11.56MB
FBRサイクル実用化戦略調査研究では、候補となるFBRサイクルシステムについて安全性、経済性、環境負荷低減性、核拡散抵抗性、運転・保守補修性などの観点から総合的なシステム検討と特性評価を行っている。その一環として、FBR燃料を対象とする外部ゲル化プロセスによる振動充填燃料製造施設について調査を行った。 昨年度までに生産規模200tHM/yの燃料製造施設について、ゲル化工程および試薬回収工程の主要機器の概略検討を行うとともに、セル内機器配置設計、建屋配置設計を行い、安全性、経済性、廃棄物発生量等の検討を行ってきた。 今年度は、これまでの顆粒製造工程のほかに振動充填以降、燃料集合体貯蔵庫までを調査範囲に加え、遠隔自動化および遠隔保守性の観点から、主要機器の設計検討を深めるとともに、経済性を追求した小規模製造施設全体の概念を構築した。施設検討は50tHM/y規模施設を中心に実施し、生産規模200tHM/yの燃料製造施設についても見直し検討を行った。また、他の燃料製造システムとの比較評価を行うことを念頭に置き、振動充填以降の工程機器については、共通とするべき機器はペレット燃料製造と同等設計とした。その他、設計検討に基づき各規模施設の経済性及び環境負荷低減性に係わるシステム特性評価データを取得した。従来の設計と比較して、ゲル化顆粒製造工程についてはプラグ輸送型の気流輸送設備の採用などを前提として工程セルの高さを下げ、振動充填以降の工程については、ペレット燃料製造の合理化配置を適用することで、燃料製造建屋がコンパクトになった。
前川 一彦*; 吉村 忠宏*; 星野 康史*; 宗片 英樹*; 田巻 喜久*
JNC TJ9420 2005-003, 280 Pages, 2005/02
JNC-TJ9420-2005-003.pdf:4.73MB
FBRサイクル実用化戦略調査研究の一環として、燃料製造システム間でプラント稼働率と廃棄物発生量の計算を行う特性評価シミュレーターを開発し、システム間の特性比較を実施した。今回はキャンペーン運転やバッチ処理装置に対応するプログラム改良を行ない、計算の精度を上げた。ペレットシステムとゲル化振動充填システムの比較を行なったところ、プラント稼働率及び環境負荷低減性の指標においてペレットシステムに有利な結果となった。
前川 一彦*; 吉村 忠宏*; 星野 康史*; 宗片 英樹*; 田巻 喜久*
JNC TJ9420 2005-002, 221 Pages, 2005/02
JNC-TJ9420-2005-002.pdf:7.16MB
FBRサイクル実用化戦略調査研究では、候補となるFBRサイクルシステムについて安全性、経済性、環境負荷低減性、核拡散抵抗性、運転・保守補修性などの観点から総合的なシステム検討と特性評価を行っている。その一環として、簡素化ペレット法を適用した低除染ペレット燃料製造施設構成の合理化に関する調査を行なった。
片西 昌司; 國富 一彦; 辻 延昌*; 前川 勇*
日本原子力学会和文論文誌, 3(3), p.257 - 267, 2004/09
原研で設計研究を進めている高温ガス炉ガスタービン発電システム(GTHTR300)の事故時における冷却機能である炉容器冷却設備の設計を行った。これは、原子炉圧力容器の外に冷却パネルを設置し、原子炉圧力容器表面からの放散熱により加熱されたパネルを空気の自然循環により除熱することで炉心の残留熱を除去するものであり、完全に受動的な冷却設備であるとともに、高温ガス炉の特徴的な安全機能である。空気の自然循環により冷却パネルから効率的に除熱でき、かつ、圧力バウンダリ破損による炉室の圧力上昇に耐えて健全性を保つことのできる構造として、ダクトを組合せてパネル状にした構造を考案した。これにより、十分な除熱性能を有し、事故時の健全性も保たれる設備を設計した。また、運転制御方法,保守点検方法等を検討し、具体的な設計により、受動的な炉容器冷却設備の成立性を示した。
前川 一彦*
JNC TJ8400 2003-034, 284 Pages, 2003/02
JNC-TJ8400-2003-034.pdf:15.43MB
研究の主な成果は下記のとおりである。(1) 浅地中処分及び余裕深度処分に相当する深度の水質データの取得地点の地形及び地質と、水質の関連性の有無を検討した。(2) 浅地中処分及び余裕深度処分に相当する深度の水質データに対して、主成分分析及びクラスター分析などを行い、水質のグループ分けが可能であることを示した。(3) HLW モデル地下水との比較を行い、浅地中処分及び余裕深度処分に相当するモデル地下水として適切なモデル地下水を提示できる可能性を示した。(4) 既存のFEP に関する検討結果を活用し、地下水化学が核種移行パラメータに影響を及ぼすプロセスを同定した。(5) 複数存在する核種移行パラメータへの影響プロセスにおいて、TRU 処分システムを考えた場合明らかに重要度が低いと判断されるものを抽出した。
前川 一彦*
JNC TJ8400 2002-055, 165 Pages, 2002/03
JNC-TJ8400-2002-055.pdf:31.47MB
研究の主な成果は下記の通りである。(1)TRU廃棄物の特徴を考慮した場合の地下水水質における着目点を整理した結果、pH、Eh、塩素濃度、CO
/HCO$-、SO$
$2-、Mg$2+の6項目が挙げられた。(2)地層処分の深度モデル地下水は、HLWにて設定したモデル地下水にて設定できる可能性が大きいことを明らかにした。(3)浅地中処分、余裕深度処分の深度モデル地下水を設定するための課題達成の方策として、特定の開発目的を有せず広く全国を網羅しているデータを地形地質を考慮し整理すること、及び、必要に応じて行う現地調査を提示した。(4)浅地中処分、余裕深度処分及び地層処分におけるTRU廃棄物処分施設での地下水の化学的変遷に関するFEPを抽出し、記述した。(5)化学的変遷に対して重要なFEP間の相互作用として、セメント系材料等の人工バリア材の時間的な劣化による影響等が抽出された。(6)地下水の化学的変遷に関連する課題達成の方策として、ボトムアップ手法によるFEP間の重要な相互作業を整理することが必要であることを提示した。
下田 収*; 前川 一彦*; 室井 正行*
PNC TJ4211 88-009, 242 Pages, 1988/12
高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する研究開発を円滑に推進するためには、地質的・人為的にあまり乱されていない地下岩盤中に研究施設を設け、各種の調査・試験を行って必要なデータの取得とモデル等の評価手法の検証を行うことが必要である。そのような地下研究施設は研究対象とする岩盤中に設置することが望ましい。そこで本研究では、地下研究施設の位置づけを明確にするため、先ず、主要な処分研究の課題について検討を行い、処分研究を構成する個別研究項目の整理を行った上、それらの相互関連性について検討し、既存の処分研究施設ならびに近い将来予想される処分研究施設での、それぞれの特性に広じた研究開発課題を明らかにした。また、海外の事例調査に基づき、地下研究施設で実施すべき試験内容を整理し事前調査項目を検討した。さらに各調査項目について、研究の構造と具体的な方法・内容を検討した。
春日 章二*; 久保田 健一*; 岡本 太志*; 前川 勇*; 降旗 昇*; 斎藤 正直*; 城戸 裕治*; 大橋 弘史; 橘 幸男; 國富 一彦
no journal, ,
原子力新興国での利用に適する熱電供給高温ガス炉システムの概念設計として、国内メーカーと共同でシステムの基本仕様及び炉心仕様を決定するとともに、ヒートマスバランス計算を行い、系統仕様を決定した。また、炉心核熱流動設計を行い、HTTRと比較して、約1.4倍の出力密度、約1.5倍の燃焼度と2年間の長期連続運転を1/4の濃縮度数で 実現できる炉心を決定した。
井澤 一彦; 前川 知之; 青山 康夫; 曽野 浩樹; 小川 和彦; 柳澤 宏司; 三好 慶典
no journal, ,
燃料デブリ臨界試験への対応にあたり、燃料仕様の変更がSTACY更新炉の安全性に与える影響を確認するため、炉心の反応度係数及び動特性パラメータを解析した。解析の結果、各核特性値は、当初設計における安全評価のための代表炉心の核特性値に包含される見通しが得られた。
前川 知之; 関 真和; 住谷 正人; 荒木 祥平; 村上 貴彦; 長谷川 健太; 吉川 智輝; 森 孝司*; 石井 淳一; 小林 冬実; et al.
no journal, ,
既報のように、燃料デブリの臨界特性を実験的に明らかにするため、溶液燃料の臨界安全に関する実験に供されてきた定常臨界実験装置STACYを燃料棒と軽水から構成される汎用的な非均質熱体系炉心への更新を進めている。現地工事ついては、2022年から炉心タンクを支持する実験装置架台等の耐震補強工事に着手している。本発表では、STACY更新炉の製作及び据付工事について、2021年及び2022年の進捗状況を報告する。
