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山本 誠士郎*; 大平 直也*; 伊藤 大介*; 伊藤 啓*; 齊藤 泰司*; 今泉 悠也; 松場 賢一; 神山 健司
混相流, 37(1), p.79 - 85, 2023/03
In the safety study on a sodium-cooled fast reactor, it is assumed that the high temperature fuel debris are formed because of a core disruptive accident. During the cooling of the fuel debris, gas-liquid two-phase flow can be generated in the debris due to the coolant boiling. To improve the prediction accuracy of the flow characteristics, detailed measurement of the gas-liquid two-phase flow in the debris bed is required. In this study, gas-liquid two-phase flow in a quasi-two-dimensional sphere-packed bed, which simulates the debris bed, is visualized by using X-ray imaging. The experimental results show that the local void fraction increases near the splitting section in the packed bed and decreases near the coalescence section.
山本 誠士郎*; 大平 直也*; 伊藤 大介*; 伊藤 啓*; 齊藤 泰司*; 今泉 悠也; 松場 賢一; 神山 健司
Proceedings of 12th Japan-Korea Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety (NTHAS12) (Internet), 4 Pages, 2022/10
To develop a microscopic pressure drop prediction model based on detailed measurement data of gas liquid two-phase flow, the pressure drop was measured in the vertical upward gas-liquid two-phase flow formed in quasi-2D test section. The measurement results showed that the pressure drop in the quasi-2D test section was much smaller than that in the ordinal packed bed system, which suggests that the pressure drop mechanism in the quasi-2D test section could be different from that in the ordinal packed bed system due to differences in two-phase flow characteristics in the two systems. The void fraction distribution was also measured in the quasi-2D test section by the X-ray imaging technique, which revealed that there was a local distribution of the void fraction in the channel unit structure of the closest packed bed.
都筑 和泰; 神谷 健作; 篠原 孝司; Bakhtiari, M.*; 小川 宏明; 栗田 源一; 武智 学; 河西 敏; 佐藤 正泰; 川島 寿人; et al.
Nuclear Fusion, 46(11), p.966 - 971, 2006/11
被引用回数：16 パーセンタイル：48.35(Physics, Fluids & Plasmas)JFT-2Mでは、発電実証炉のブランケット構造材の有力候補である低放射化フェライト鋼のプラズマへの適用性を調べる「先進材料プラズマ試験」を段階的に進めてきた。核融合原型炉では壁安定化効果を利用して規格化ベータ3.5
5.5程度のプラズマを生成することが想定されているため、フェライト鋼のような強磁性体壁をプラズマに近づけた時のMHD安定化への影響を評価することは応用上重要である。そこで、壁とプラズマとの距離を変え、安定化効果を調べる実験を行った。まずプラズマの位置,圧力をより正確に評価するための平衡計算コードの改良を行った。改良後のコードを実験と比較し、良い一致が見られた。そのうえでプラズマを壁に近づける実験を行い、プラズマ小半径で規格化した壁との距離が1.3程度の範囲までフェライト鋼壁と高規格化ベータプラズマが共存し得ることを実証した。また、壁との距離以外の条件が共通しているデータセットを抽出し、壁に近い配位の方が(1)
限界が上昇する、(2)コラプスに至る時定数が長くなるなど、壁安定化効果の存在を示唆するデータが得られた。
都筑 和泰*; 木村 晴行; 草間 義紀; 佐藤 正泰; 川島 寿人; 神谷 健作; 篠原 孝司; 小川 宏明; 上原 和也; 栗田 源一; et al.
Fusion Science and Technology, 49(2), p.197 - 208, 2006/02
被引用回数：11 パーセンタイル：60.27(Nuclear Science & Technology)低放射化フェライト鋼は核融合原型炉のブランケット構造材の有力候補である。しかし、強磁性体であるため、プラズマの生成,制御,閉じ込め,安定性等に悪影響を与えることが懸念されていた。また、酸素不純物の吸蔵量が大きいことから、プラズマ中に不純物を放出することも懸念された。JFT-2Mでは段階的にフェライト鋼を導入して適合性試験を進めた。その最終段階では、真空容器内壁の全面にフェライト鋼を設置して実験を行った。プラズマ生成,制御に関しては、フェライト鋼によって生成される磁場が、外部磁場の10%程度であり、トカマクプラズマが既存の制御系で生成可能であることを示した。また、高規格化ベータプラズマに対する適合性を調べる実験を行い、フェライト鋼壁の存在下でも原型炉の運転領域に相当する規格化ベータ3.5程度のプラズマが生成できることを実証した。壁に近づけると不安定性の成長速度が遅くなることを示し、フェライト鋼壁が非磁性導体壁と同様の壁安定化効果を持つことを示した。低ベータでのロックトモード,Hモード遷移等にも悪影響は観測されなかった。以上のように、フェライト鋼の原型炉への適用に対し見通しを与える結果が得られた。
都筑 和泰; 木村 晴行; 川島 寿人; 佐藤 正泰; 神谷 健作; 篠原 孝司; 小川 宏明; 星野 克道; Bakhtiari, M.; 河西 敏; et al.
Nuclear Fusion, 43(10), p.1288 - 1293, 2003/10
被引用回数：39 パーセンタイル：74.23(Physics, Fluids & Plasmas)JFT-2Mでは、原型炉のブランケット構造材料の候補である低放射化フェライト鋼とプラズマとの適合性を調べる実験を進めてきている。昨年度にはフェライト鋼内壁を真空容器内に全面的に設置する作業を行い、今年度より実験を開始している。プラズマ生成,制御は問題なく行われ、金属不純物の放出も検出限界以下であった。改善閉じ込め(Hモード)も実現され、そのしきいパワーもこれまでと同等であった。プラズマ安定性に関してもこれまでの所悪影響は観測されておらず、規格化が3を超える放電との共存性も示された。高速イオンのリップル損失に関しても顕著な低減が実証された。以上のように、フェライト鋼の悪影響は小さく、有望な結果を得ている。JFT-2Mでは、その他にも先進的、基礎的な研究を行っている。先進的粒子供給手法であるコンパクトトロイド(CT)入射実験においては、再現性よくプラズマ中へ入射が行われ、CT入射に伴う密度の急上昇が初めて明確に観測された。
松岡 永憲*; 田上 博彰*; 藤井 真*; 山本 泰司*
JNC TJ7440 2000-002, 74 Pages, 2000/02
核燃料サイクル開発機構が実施している東濃鉱山の堆積岩に掘削された坑道周辺の水理地質環境研究の一環として、平成5年、6年に開発された間隙水圧計測システムを補修・整備及び部品の一部追加製作を実施し、東濃鉱山北延NATM坑道(西側)から掘削された99SI-06孔及び99SI-07孔に設置した。このシステムは、任意の角度に掘削された孔径76mmの試錐孔を対象とし、最大設置深度は50mである。また、本装置は同一試錐孔内で最大5個のパッカーによって区切られた6区間の間隙水圧を同時に測定可能である。99SI-06孔及び99SI-07孔に見られた岩質は、軟質な細粒砂岩及び粗粒砂岩が主体であり、一部試錐孔内径が拡がっていたり、削孔により孔壁付近が軟弱化している可能性も懸念された。測定区間を区分するパッカーは、孔壁状態を考慮してその設置深度を決定し、所定の深度に設置した。このシステム設置直後及び約2ヶ月後の間隙水圧値は、99SI-06孔と99SI-07孔共に試錐孔口から孔底に向かって増加する傾向を示した。
島崎 智*; 山本 泰司*
JNC TJ7440 99-014, 51 Pages, 1999/03
地球化学検層ユニットは、1,000m対応地下水の地球化学特性調査機器と組合せて、地下深部の地下水の地球化学パラメータを試錐孔内の原位置で観測している。しかし、この調査機器は深度誤差の低減と孔内抑留の回避のためにパイプシステムを基本構造としており、傾斜掘削された試錐孔では適応範囲が限定されていた。本業務では、傾斜掘削された試錐孔への適応範囲の拡大を図るためにおり、地球化学検層ユニット(1号機)のユニット長を約800mm短縮型に改良し、傾斜に対する柔軟性を要するシステムとした。改良はセンサー部を中心に行ない、先に製作した高温環境型と同等の構造・構成とした。この1号機の改良により、傾斜掘削項を含む試錐孔を利用して深度1,000mまでの地下水の地球化学パラメータを、精度よく効率的に測定できる。
斉藤 泰司*; 三島 嘉一郎*; 日引 俊*; 山本 晃弘*; 杉本 純; 森山 清史
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 424(1), p.142 - 147, 1999/00
被引用回数：16 パーセンタイル：74.07(Instruments & Instrumentation)水蒸気爆発の粗混合過程における溶融物液滴の水中での挙動を調べるため、溶融物液滴を加熱したステンレス鋼粒子で模擬し、原研のJRR-3Mにおいて新たに開発された高速度中性子ラジオグラフィによる可視化実験を行った。また、撮影された画像をもとにしてボイド率の定量化を行った。実験体系は、高さ40cm、幅20cmの重水プール中に直径6~12mm、初期温度600~1000
Cのステンレス鋼球を落下させるもので、撮影速度は毎秒500コマである。ボイド率測定から、蒸気発生量は粒子サイズと粒子の初期温度にほぼ比例して増加していることがわかった。
島崎 智*; 山本 泰司*
JNC TJ7440 98-005, 150 Pages, 1998/11
地層科学研究の一環として進められている広域地下水流動研究における試錐孔調査を円滑に進めるために、試錐孔を利用して深度1,000mまでの地下水の地球化学パラメータを70
までの高温環境にて、精度よく効率的に測定できる高温環境型の地球化学検層ユニットを2台製作した。製作にあたっては、高温環境型の1台目製作時に取り入れた、小容量型高応答性のユニット構造と複合コネクタの遮水性能を有し、校正システムの機能付加も取り入れた。本業務で製作した「高温環境型の地球化学検層ユニット」2台は、試錐孔による深層地下水の地球化学パラメータの計測調査を高い信頼性と持って対応できるともに円滑に進められる。
大平 直也*; 山本 誠士郎*; 伊藤 大介*; 伊藤 啓*; 齊藤 泰司*; 今泉 悠也; 松場 賢一; 神山 健司
no journal, ,
球充填層内の複雑流路を流れる気液二相流の局所的な挙動を明らかにするため、中性子によるボイド率分布の計測を行った。その結果、流路が細い先端部には気相がほとんど存在せず、流路中央部に気相が集中して分布することが明らかになった。
