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論文

Heat transfer experiments on fuel subassembly transfer pot for JSFR

近澤 佳隆; 加藤 篤志; 平田 慎吾*; 小幡 宏幸*

Journal of Nuclear Science and Technology, 51(6), p.798 - 808, 2014/06

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Nuclear Science & Technology)

JSFRでは簡素化燃料取扱系を採用している。2集合体ポットは燃料交換時間の短縮及び稼働率向上の観点から採用している。移送系の故障の際にはポットは移送中の使用済燃料の冷却を行う必要がある。移送ポットの冷却性能を確認するために模擬ポットを製作し除熱性能を試験により確認した。

論文

Thermal analysis on shipping cask for JSFR fresh fuel

加藤 篤志; 近澤 佳隆; 宇都 成昭; 平田 慎吾; 小幡 宏幸*

Proceedings of International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles (FR 2009) (CD-ROM), 12 Pages, 2012/00

熱解析によりヘリウム冷却の新燃料輸送キャスクの実現性を評価した。評価は、全体解析及び燃料集合体内の詳細解析を実施した。詳細解析の結果、集合体内の熱分布は、おもに熱伝導及びヘリウムの自然対流により支配されており、2.2kW/体の発熱量を対象とした5体輸送キャスクの熱解析の結果、燃料集合体中心部の最高温度は361$$^{circ}$$Cとなり、制限値である395$$^{circ}$$C以下となることを確認した。これにより、ヘリウムキャスクの基本的成立性を見通せた。

論文

Development of transfer pot for JSFR ex-vessel fuel handling

平田 慎吾; 近澤 佳隆; 加藤 篤志; 宇都 成昭; 小幡 宏幸*; 小竹 庄司*

Proceedings of International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles (FR 2009) (CD-ROM), 10 Pages, 2012/00

高速増殖炉サイクル実用化研究開発(FaCTプロジェクト)では、システム簡素化のための燃料取扱系の開発を進めている。炉外燃料取扱については、燃料交換時間を短縮し稼働率を向上するために、コンパクト化原子炉容器に適合した燃料集合体を2体同時に移送できる2集合体移送ポットを開発している。燃料集合体2体同時移送において、移送系の故障等に対しても収納した燃料を制限温度内に抑え除熱成立性を確認するための試験及び解析研究について示す。

論文

Development of the JSFR fuel handling system and mockup experiments of fuel handling machine in abnormal conditions

加藤 篤志; 平田 慎吾; 近澤 佳隆; 宇都 成昭; 小幡 宏幸*; 小竹 庄司*; 鵜澤 将行*

Proceedings of 2010 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP '10) (CD-ROM), p.692 - 699, 2010/06

JSFRに採用する燃料交換機の異常時の対応性を把握するため、実規模モックアップを用いた試験を実施した。

論文

Conceptual design for Japan sodium-cooled fast reactor, 3; Development of advanced fuel handling system for JSFR

加藤 篤志; 平田 慎吾; 近澤 佳隆; 宇都 成昭; 小幡 宏幸; 小竹 庄司

Proceedings of 2009 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP '09) (CD-ROM), p.9281_1 - 9281_6, 2009/05

高速炉実用化の課題である経済性の向上を志向し、日本の先進ループ型Na高速炉では、革新技術採用によるシステム簡素化が図られている。燃料交換においては、炉上部機構に切り込みを入れ、その中での水平移動及び回転プラグでの回転移動により、炉上部機構を取り外すことなく燃料交換を実現できる燃料交換システムを開発しており、これにより炉容器のコンパクト化と燃料交換期間の短縮化を図っている。今回、実規模燃料交換機試験体を製作し、動作試験を実施している。今後、本概念の実用化にかかわる見通しを評価していくとともに、課題を把握していく。

口頭

高速増殖炉サイクル実用化研究開発における燃料取扱設備の検討,1; 燃料交換機の気中モックアップ試験

加藤 篤志; 近澤 佳隆; 平田 慎吾; 宇都 成昭; 小竹 庄司*; 小幡 宏幸*

no journal, , 

JSFR(Japan Sodium-cooled Fast Reactor)において、コンパクトな炉容器を実現するための燃料交換機(FHM)の気中モックアップ試験体を製作し、本概念の基本的成立性を検証した。

口頭

高速増殖炉サイクル実用化研究開発における燃料取扱設備の検討,3; 新燃料キャスク伝熱数値解析

近澤 佳隆; 平田 慎吾; 加藤 篤志; 小幡 宏幸*

no journal, , 

ナトリウム冷却実用炉は将来炉に適合した環境負荷低減目標を達成するためにMA含有燃料を採用する方針としている。MA含有している新燃料の輸送のための新燃料キャスクとして遮へい及び除熱を考慮したキャスクが必要となる。本稿では除熱性能及びナトリウム中に装荷する前に水に接触することを避ける観点からヘリウムガスキャスクを選定し、適用性評価のため伝熱数値解析を実施した。

口頭

高速増殖炉サイクル実用化研究開発における燃料取扱設備の検討,2; 乾式洗浄試験

小幡 宏幸*; 近澤 佳隆; 加藤 篤志; 平田 慎吾

no journal, , 

高速増殖炉サイクル実用化研究開発(FaCT)では実用炉に適合した燃料取扱設備開発の一環として乾式洗浄を検討している。本研究では模擬燃料集合体を用いた洗浄試験を実施して乾式洗浄の適用性評価を実施した。

口頭

敦賀市における降下物中の$$^{22}$$Naと$$^{7}$$Beの輸送・供給プロセス

吉田 圭佑; 加藤 慎吾; 井上 睦夫*; 石塚 晃弘; 奥山 慎一

no journal, , 

もんじゅ周辺地域の環境モニタリングでは高速増殖原型炉もんじゅの冷却材に含まれる$$^{22}$$Naを監視対象核種が、$$^{22}$$Naは宇宙線でも生成されるため、降下物の年間集合試料から$$^{22}$$Naが検出されている。もんじゅの環境モニタリングの精度をより高めるには、$$^{22}$$Naが多く生成する高緯度地方の大気上空からの輸送・供給プロセスを理解する必要がある。そこで、敦賀市において$$^{22}$$Naと$$^{7}$$Beの測定、福井と石川県内の地点で$$^{7}$$Beの測定を行った。$$^{22}$$Naと$$^{7}$$Beの降下量は相関関係を示したため、降下物中の$$^{7}$$Beを調べることで同時に$$^{22}$$Naの挙動を知ることができることが分かった。北陸地方の他地点の測定結果との比較の結果、$$^{7}$$Be降下量は金沢市,石川県能美市,福井市,敦賀市,石川県志賀町の順で多くなっていた。しかし、いずれの地点でも$$^{7}$$Be降下量は冬季に高くなる傾向があり、また、冬季の降水量と7Be降下量が比例していることが分かった。よって、敦賀市においても冬季の季節風と降水により$$^{7}$$Beと同じ挙動を示す$$^{22}$$Naの降下量が共に多くなるという輸送・供給プロセスが存在することが分かった。また、冬季の$$^{7}$$Be降下量の違いが生じた要因は、各採取地点の距離が離れており、後背の山脈の高さや山脈までの距離が異なっているため、地域差と地形の違いにより、月間の降水量に違いが生じたことが考えられる。

口頭

CR-39固体飛跡検出器を用いた中性子源イメージング技術の開発

加藤 慎吾; 石塚 晃弘; 奥山 慎一; 野崎 達夫; 林田 凱*; 安田 仲宏*; 鳥居 建男*; 安藤 高涼*

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故後、拡散した燃料デブリを安全に取り出すために、その拡散位置や取り出した後にはデブリの組成などの情報が必要である。中性子測定を手掛かりにこれを実現する方法を検討している。デブリは大量のセシウムに覆われており、通常の検出器はセシウムが放出する高$$gamma$$線により短時間で電子回路が破損して使用できなくなることが測定を困難にしている。この問題を解決するため、$$gamma$$線に対して不感で電力を必要としない固体飛跡検出器(CR-39検出器)を用いた、中性子源のイメージングを試みた。もんじゅ校正場での照射実験の結果を基に燃料デブリを可視化する技術を紹介する。

口頭

冬季の敦賀市における降下物中のBe-7とNa-22の変動とメソスケールの気象現象

加藤 慎吾; 吉田 圭佑; 井上 睦夫*; 山下 雅広; 奥山 慎一; 石森 有

no journal, , 

冬季の日本海側地域では西高東低の気圧配置と降水により、Be-7とNa-22の降下量が多くなる。Na-22は宇宙線由来であるが、高速増殖原型炉もんじゅの冷却材にも含まれているため、環境モニタリングで監視対象としており、Be-7との放射能比を用いて宇宙線由来であることを確認している。環境モニタリングの精度向上のため、Be-7とNa-22の降下量が多くなる冬季の変動傾向を把握することが必要である。当グループの研究[1]により、北陸地方内において降下量に違いが生じておりメソスケールの気象現象が影響していると考えられる。そこで、本研究では冬季のBe-7とNa-22の降下量とメソスケールの気象現象との関連性を調べた。試料採取と測定 試料採取は、敦賀市の高速増殖原型炉もんじゅ内において、2021年11月から2022年3月にかけて10日間隔で行った。降下物は水盤(0.5m$$^{2}$$)で採取し、Powdex樹脂による処理(攪拌及びろ過)を行った。樹脂乾燥後、速やかに原子力機構のGe半導体検出器でBe-7を測定し、その後、金沢大学尾小屋地下測定室の極低バックグラウンドのGe半導体検出器によりNa-22を測定した。降水量は降下物採取地点に設置している降雨計のデータを用いた。結果と考察Be-7とNa-22の降下量と降水量に相関関係が見られるため、Be-7とNa-22は主に降水により地表へもたらされている。降水が生じた時間の天気図と雨雲レーダーより、北西の季節風による降水と低気圧の前線による降水の2パターンがあり、北西の季節風による降水時にBe-7とNa-22の降下量が多くなる傾向が確認された。さらに、後方流跡線解析を行ったところ、北西の季節風による降水時は北西方向に流跡線が存在し、低気圧の前線による降水時はさまざまな方向に流跡線が存在していた。以上より、冬季の日本海側のBe-7とNa-22の降下量の上昇の原因は、主に北西の季節風による降水によるものと考えられる。これら解析結果に加え、メソスケールの気象現象(日本海寒帯気団収束体(JPCZ))の発生状況を調査し、メソスケールの気象現象がBe-7とNa-22の降下量に与える影響を調べる。[1]吉田ほか、第3回日本保健物理学会・日本放射線安全管理学会合同大会(2021)

口頭

Temporal and lateral variations of $$^{7}$$Be depositions in Hokuriku, Japan

吉田 圭佑; 加藤 慎吾; 内田 賢吾*; 山下 雅広; 奥山 慎一; 井上 睦夫*

no journal, , 

冬季の北陸地方では$$^{7}$$Be降下量は地域により違いが見られる。30年間(1991年4月から2021年3月)の$$^{7}$$Be降下量の時間的変化及び地域的分布を分析し、北極から北陸地方への物質輸送メカニズムを調べた。冬季特有の気圧配置と北陸地方内の不均一な降水により、特徴的な季節変動と金沢市の山間部で$$^{7}$$Be降下量が最大となることが観測された。さらに、冬季の$$^{7}$$Be降下量の年変動は、太陽黒点数と降水量とおおよそ一致していたため、太陽黒点数と降水量が$$^{7}$$Be降下量の年変動に影響を与えている。

口頭

廃炉のためのCR-39検出器を用いた中性子源イメージング技術の開発

林田 凱*; 鳥居 建男*; 石塚 晃弘; 奥山 慎一; 加藤 慎吾; 野崎 達夫; 安田 仲宏*

no journal, , 

2011年の東京電力福島第一原子力発電所事故により拡散した燃料デブリを安全に取り出すために、位置や組成の情報が必要である。中性子測定によりデブリの位置や組成を推定できると考えられるが、デブリを覆うセシウムが放出する高$$gamma$$線により放射線検出器は短時間で電子回路が破損して使用できなくなる問題があり、中性子測定を困難にしている。$$gamma$$線に不感で電力が不要なCR-39検出器を用いて中性子源のイメージングを行う方法を考案した。格納容器周囲に検出器を並べ、デブリからの中性子の痕跡(エッチピット)から位置を推定する方法と、取り出したデブリを複数の角度から測定してデブリ内の中性子源の分析を行う方法の2つアイデアを基に、燃料デブリを可視化する技術を開発する。

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