Research on improvement of HTGR core power-density, 4; Feasibility study for a reactor core

沖田 将一朗; 水田 直紀; 高松 邦吉; 後藤 実; 吉田 克己*; 西村 洋亮*; 岡本 孝司*

Proceedings of 30th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE30) (Internet), 10 Pages, 2023/05

Adoption of SiC-matrix fuel elements in future pin-in-block type HTGR designs will enhance oxidation resistance of the fuel element in the event of the air ingress accident, one of the most worrisome accidents in HTGRs. This would eliminate the need for the graphite sleeves used in the current pin-in-block type HTGR designs and enable high power density core designs with sleeveless and direct coolable fuel structure. Such a concept itself has been suggested by Japan Atomic Energy Agency (JAEA) in the past. However, JAEA has not yet demonstrated the feasibility for a core design with the SiC-matrix fuel elements. The present work is intended to demonstrate the feasibility for a new core design upgraded from an existing conceptual core design, called HTR50S, with 50 MW thermal power and reactor outlet temperature of 750C. The new core design uses SiC-matrix fuel elements and increases the reactor power density to 1.2 times higher than the original HTR50S design. The feasibility is determined by whether the core satisfies the target values in nuclear and thermal-hydraulic designs by performing burn-up calculation with the whole core model and fuel temperature calculations. The calculation results showed that the new core design satisfied these target values on the reactor shutdown margin, the temperature coefficient of reactivity, and the maximum fuel temperature during normal operation.

Recent progress in the energy recovery linac project in Japan

坂中 章悟*; 明本 光生*; 青戸 智浩*; 荒川 大*; 浅岡 聖二*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; et al.

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.2338 - 2340, 2010/05

http://accelconf.web.cern.ch/AccelConf/IPAC10/papers/tupe091.pdf

日本においてERL型放射光源を共同研究チームで提案している。電子銃,超伝導加速空洞などの要素技術開発を進めている。また、ERL技術の実証のためのコンパクトERLの建設も進めている。これら日本におけるERL技術開発の現状について報告する。

材料試験データ集 高速炉用316(母材)の引張特性; No.B 01 R01

青木 昌典; 加藤 章一; 吉田 英一; 鈴木 高一*; 矢口 勝己*; 渡士 克己

PNC TN9450 95-003, 98 Pages, 1995/02

PNC-TN9450-95-003.pdf:1.94MB

高温材料設計強度基準および高温強度材料評価法の高度化に供することを目的に収得した高速炉構造用316(略称316FR)の引張特性データについて報告する。本報は、前報(№B 01)の大気中材料性データに加え、ナトリウム環境効果試験で収得した引張特性データをも含めまとめたものである。

昭和62年度高速増殖大型炉の設計主要目に関する研究; 漏洩口想定の適正化

渡士 克己; 吉田 博治*; 古橋 一郎*

PNC TN9410 88-147, 215 Pages, 1988/09

PNC-TN9410-88-147.pdf:10.23MB

本研究は、安全設計上想定する漏洩口面積を適正化する一手段であるクリープ疲労き裂進展挙動を測定する手法の高度化を非線形破壊力学に基づいて実施し、ホットレグ配管に適用することを目的とする。前年度開発したCANISコードにて、公称応力+-1.5Smの膜、曲げおよびこれらの組合せ応力を受ける種々の表面半楕円き裂を有する平板の疲労J積分およびクリープJ積分のデータを作成し、これを用いてエルボの最大応力発生場所のき裂進展計算を行った。結果:(1)板厚20.6mm、500におけるき裂進展データベースを作成した。(2)初期想定欠陥(長さ41.2mm、深さ4.12mm)の進展に伴う形状変化は疲労でもクリープ疲労でも殆ど同一である。(3)貫通繰返し数は疲労で6250(膜応力)30,520(曲げ応力)サイクル、クリープ疲労で3031534(同上)サイクルである。(4)開口面積は内圧(2atg)に対するものが1.5Sm相当の曲げモーメントに対するものより大きく、約0.5mm2である。(5)最大漏洩率は約23-/hrである。安定き裂進展のシミュレーション技術の高度化はほぼ終了した。今後曲率の影響調査及び実験による検証が必要である。

Pharmacological response in male rats with controlled release formulations of luteinizing hormone-releasing hormone agonist

吉田 勝; 浅野 雅春; 嘉悦 勲; 今井 強一*; 湯浅 久子*; 山中 英寿*; 志田 圭三*; 鈴木 慶二*; 若林 克己*; 山崎 巖*

Polym.J., 18(4), p.287 - 296, 1986/00

https://doi.org/10.1295/polymj.18.287

低温放射線注形重合法によって、疎水性diethylene glycol dimethacrylate/親水性polyethylene glycol #600 dimethacrylateからなる80/20 vol-%組成のメタクリル酸コポリマー中にdes-Gly-[D-Leu]-LH-RH-ethlamideを包含する。上述の薬物は水に可溶である。一般にポリマー中に単純分散状態で包含されている薬物のin vitro放出パターンは時間を関数とした時、イクスポネンシャルな減少傾向を示す。本稿では、コポリマーからの薬物の放出に見掛け上zero-order mechanismを付与するため、薬物を錠剤化(加圧下)し、それの上下に適当なフィルター膜を重ね合わせ、さらにメタクリル酸コポリマーによって含浸包含することを試みた。例えば、Whatman No.1フィルター膜を用いた場合、複合体からの薬物のin vitro放出パターンは見掛け上zero-order mechanismをとり、250日間の試験期間にわたって16g/dayの一定値を保持した。これはradioimmuno assayから測定したserum薬物濃度の値からも示唆される。

Temperature dependence of thermal neutron detection performance of He proportional counters

阪井 英次; 久保 克己*; 吉田 広

IEEE Transactions on Nuclear Science, NS-27(1), p.776 - 782, 1980/00

He比例計数管は200Cまで動作可能であると言われているが、プラトー曲線の温度依存性を示した論文(J.E.Myers,Jr;IEEE Trans.,NS-14(1),416(1967))が一つしかない。6社のメーカの作った7本のHe比例計数管の熱中性子検出特性の温度依存性を室温、50C,100C,150C,200C,250C,300Cで測定した結果を報告する。熱中性子ピークの半値幅は温度上昇とともに劣化したが、パルス波形はほとんど変化しなかった。このことから、温度が上昇するにつれてガス増幅度の変動が増大することが判明した。

高速炉サイクルシステムへの適用を目指したイナートマトリックス燃料の基礎研究,2; SiNを母材とした燃料

矢野 豊彦*; 吉田 克己*; 今井 雅三*; 三輪 周平; 逢坂 正彦

no journal, , 

窒化ケイ素を母材としたイナートマトリックス燃料の基礎研究の一環として、マイナーアクチニドに代替元素を用いて基礎的な作製プロセスを検討し、得られた焼結体の特性を評価した。

マグネシウム含有ケイ酸塩を用いたイナートマトリックス用窒化ケイ素セラミックスの焼結と特性

臼杵 俊之; 吉田 克己*; 矢野 豊彦*; 三輪 周平; 逢坂 正彦

no journal, , 

長寿命核種であるマイナーアクチニド(以下MA)を安定核種に変換する技術の一つに、MAを不活性母材(イナートマトリックス)で固定化し、原子炉内で核変換するという方法がある。窒化ケイ素セラミックスは、高い熱伝導率、及び中性子照射に対する耐性を持つため、イナートマトリックスの候補材料に挙げられている。本研究ではMAの模擬材としてCeOを使用し、窒化ケイ素セラミックスを作製した。資源の有効利用の観点から、焼結助剤にはアスベスト廃材の主成分であるマグネシウム含有ケイ酸塩(フォルステライト,エンスタタイト,ステアタイト)を用いた。フォルステライトを焼結助剤とした試料では、1450Cの焼結で相対密度96%以上の焼結体が得られた。また、どの試料においても、1650Cの焼結体では、34W/mK以上の高い熱伝導率を示し、良好な熱特性を示した。

高速炉の安全性向上のための高次構造制御セラミック制御材の開発,6; 高速炉用BC制御材の照射後組織評価

静川 裕太; 関尾 佳弘; 井上 利彦; 前田 宏治; 吉田 克己*

no journal, , 

高次構造セラミック制御材(新規制御材)の開発に資するため、「常陽」で照射したBC従来材について、核変換Heの蓄積挙動に着目した透過電子顕微鏡観察を実施した。その結果、Heバブルの粒内での均一形成及び粒界での蓄積が確認され、照射に伴うバブルの成長・凝集が制御材の膨張及びクラック発生をもたらす要因となっていることが示された。

反応焼結による高温ガス炉用SiCマトリックス燃料コンパクトの作製プロセスの検討

吉田 克己*; Gubarevich, A.*; 橘 幸男; 高松 邦吉; 沖田 将一朗; 西村 洋亮*; 岡本 孝司*

no journal, , 

High Temperature Gas-cooled Reactors (HTGRs) adopting silicon carbide (SiC) instead of conventional graphite for fuel compacts with TRISO fuel particles have been proposed to improve the power density and to enhance the oxidation resistance of the fuel elements in the air ingress accident. In this study, we selected reaction sintering method, which is capable of fabricating dense SiC at lower temperature in a short time without mechanical pressure, and the fabrication process of the dense SiC matrix fuel compacts by reaction sintering was studied, and characterization and thermal conductivity measurement of the reaction-sintered SiC were conducted.