ハルデン炉照射試験用燃料要素(IFA-590)製造報告書

飯村 直人; 小幡 真一; 野上 嘉能; 豊島 光男; 関 正之; 深川 節男; 大内 隆雄

PNC TN8410 96-198, 235 Pages, 1996/06

PNC-TN8410-96-198.pdf:11.35MB

水炉用MOX燃料の高燃焼度化(燃焼初期の出力ピーク低減及び燃焼中の出力変化低減)を達成する方策として有効な、ガドリニア添加MOX燃料の照射挙動及び健全性評価を目的に、ノルウェーのハルデン炉で行う照射試験用燃料要素24本を製造した。製造した燃料要素はMOX及びUO2燃料であり、MOX燃料要素20本は、中空ペレットスタックの中空部にガドリニア棒を挿入したDuplexタイプ燃料(8本)、燃料中心温度測定を行うための計装を取り付けた中空ペレットタイプ燃料(7本)及び中実ペレットタイプ燃料(5本)である。また、UO2燃料要素4本は、全て中空ペレットスタックの中空部にガドリニア棒を挿入したDuplexタイプ燃料である。その他の燃料仕様パラメータにはペレット・被覆管ギャップ幅(=ペレット・外径3水準)、ガドリニア棒の組成及び外径(=中空ペレット内径・2水準)がある。尚、燃料ペレットの形状は、中空ペレットはチャンファ付、中実ペレットはディシュ・チンファ付である。各燃料要素の上部プレナム部には、プレナムスプリングが配されており、各種の計装付き端栓を取り付けた後に5kg/cm2・aの圧力でヘリウムを封入し、溶接密封した構造となっている。本報告書は、製造時及び品質検査時の詳細なデータ(サーベランスデータ)を収録したものである。

Hydraulics of a coolant flow through a control rod channel in the very high temperature gas cooled reactor

小川 益郎; 秋野 詔夫; 椎名 保顕; 藤村 薫; 武田 哲明; 江森 恒一; 大内 光男; 河村 洋; 菱田 誠

Journal of Nuclear Science and Technology, 24(1), p.75 - 83, 1987/01

https://doi.org/10.3327/jnst.24.75

高温ガス炉(VHTR)の制御棒流路における冷却材流れの流量配分と総圧力損失に関する流動特性について、実験と解析を行った。実験では、常温のヘリウムガスを用いて、ガラス圧を0.42MPa以下、総質量流量を0.005kg/Sから0.05kg/Sの範囲で変えた。制御棒流路の圧力損失と流量を測定した。解析では、制御棒の内側、外側、間隙の各流路に対して、一次元管路網モデルを用いた数値計算を行った。解析結果は、制御棒流路の冷却材流れの流量配分及び総圧力損失に関する実験結果と良く一致した。

模擬制御棒伝熱流動実験(空気による予備試験結果)

小川 益郎; 大内 光男; 秋野 詔夫; 藤村 薫; 椎名 保顕; 河村 洋

JAERI-M 84-184, 29 Pages, 1984/10

JAERI-M-84-184.pdf:1.05MB

多目的ガス実験炉の制御棒は、炉内で高温のヘリウムガスにさらされると共に制御棒要素自身も発熱するため、制御棒流路における冷却材ヘリウムガスの伝熱流動特性を調べることは、重要な課題の一つとなっている。本報告書では、第一段階として、非加熱流における圧力損失、流量変動、流量配分等の流動特性を調べた空気試験の結果について述べる。試験は、詳細設計(I)に基づいた模擬制御棒要素を用いて行い、流量の配分や流れの安定性について、現設計の基本的な妥当性を実証する結果が得られた。

水素透過減少法に関する実験,2; カロライズ処理法

菱田 誠; 佐野川 好母; 大内 光男; 滝塚 貴和; 根小屋 真一; 小川 益郎; 江森 恒一

日本原子力学会誌, 22(4), p.251 - 263, 1980/00

https://doi.org/10.3327/jaesj.22.251

第2報では、元来金属母材の耐腐食,耐酸化法として開発されたカロライズ処理を、原研の水素ガス二次系熱交換器の伝熱管に施したところ、水素透過量を約1/50に減少させることに成功した。この実験はヘリウムガス温度1000C,水素ガス温度900C,圧力40気圧の条件で、積算約7週間行われたが、劣化の傾向は全く見られなかった。実験終了後、熱交換器を解体してカロライズ浸透層の組織検査を行ったが、試験前と全く変りなく、割れやはがれなども観察されなかった。この方法は、水素透過減少法として、実用的にもかなり有用な方法と思われる。

水素ガス2次冷却系の建設と試験,2; 水素ガス2次冷却系による試験結果

菱田 誠; 滝塚 貴和; 小川 益郎; 根小屋 真一; 江森 恒一; 大内 光男; 佐野川 好母

日本原子力学会誌, 22(5), p.326 - 334, 1980/00

https://doi.org/10.3327/jaesj.22.326

水素ガス二次冷却系を構成している熱交換器,高温配管などについて伝熱試験や断熱性能試験を行った。試験条件は、水素ガス温度~900C,水素ガス圧力~40kg/cm・G,ヘリウムガス温度~1000C,ヘリウムガス圧力~40kg/cm・Gであり、多目的高温ガス炉の運転条件とほぼ同じ範囲である。得られた試験結果は次のとおりである。 (1)熱交換器の伝熱性能を表す熱通過率や温度効率などの実験値は計算値と良く一致した。また、本報で行った伝熱特性の解析方法もほぼ妥当であると言える。(2)高温機器の耐圧管の温度分布はほぼ一様であり、目立ったホットスポットも発生しなかった。また、内部断熱材の有効熱伝導率は他の実験結果と良く一致していた。すなわち、本装置の内部断熱材の施工方法は良好であったと考えられる。

ナトリウム・プール沸騰試験; 沸騰開始過熱度および沸騰熱伝達率の測定

藤城 俊夫; 佐野川 好母; 鳥飼 欣一; 大内 光男

日本機械学会論文集,B, 40(336), p.2311 - 2320, 1974/00

高速炉の安全性や液体金属MHD発電等に関連して、ナトリウムプール沸騰に関する知見を得るために行なった実験である。実験は円筒状のステンレス製ナトリウム容器の底面に直径約40mmの水平伝熱面を設けたプール沸騰実験装置を使用し、通常機械仕上げ面状態のニッケル製伝熱面からの沸騰実験を行ない、カバーガス圧力を0.01気圧から2.0気圧までパラメータにとって沸騰開始過熱度および沸騰熱伝達率の測定を行なった。その結果、まず過熱度については、他の実験者のデータと同じく圧力低下にともなって増加するが、溶存ガスの影響を無視した理論値とは一致せず、カバーガスが沸騰開始以前の状態での飽和値近く溶存して保持されるという考えに立たないと傾向が良く説明できないようであり、溶存ガスの影響が無視できないことが示唆された。又、熱伝達率は圧力が約0。2気圧以下ではsubbotinの整理式と良く一致したが、それ以上の圧力ではやや異なった。

JRR-3モックアップ試験装置による開発試験

長谷川 修; 原沢 進; 木下 武彦; 佐野川 好母; 三谷 浩; 手塚 毅; 越井 秀夫; 大内 光男

JAERI 1007, 33 Pages, 1959/12

JAERI-1007.pdf:2.28MB

JRR-3と呼ぶ熱出力10MWで、天然ウランを用い、重水減速・冷却の実験炉の、設計・製作にあたって、その炉心タンクを中心とする、主重水配管系統のほぼ実物大の模擬の試験装置を作り、種々の実験研究をおこなった。本報告においては、下記のような実験研究の結果について報告する。1、模擬燃料要素の流動損失について2、模擬燃料要素の振動について3、模擬燃料要素の下部受座からの漏れについて4、冷却水の各燃料要素への分配について5、模擬炉心タンクの減速重水の液面について6、燃料要素の下部受座から漏れの生ずる場合の燃料要素中の流動について7、流量制御機構を主体とする全系統の流動特性について8、オリフィスによる流量測定の誤差について