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論文

Evaluation of detectability of pump/diagrid link rupture in pool-type sodium-cooled fast reactor

小野田 雄一; 内田 昌人*; 時崎 美奈子*; 岡崎 仁*

Proceedings of 29th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE 29) (Internet), 6 Pages, 2022/08

炉内配管破損に対する安全保護系の機能の十分性を確認するために安全評価を実施した。対象プラントは、現在日本で開発中の軸方向に均質な炉心燃料を装荷した、約600MWeクラスのタンク型SFRである。タンク型SFRでは、一次系配管が一次系ポンプと燃料集合体の入口にあたる高圧ナトリウムプレナムとを接続し、「炉内配管」と呼ばれている。この配管は原子炉容器内に配置されているため、この配管の小規模なナトリウム漏洩を検出することは困難であり、このためギロチン破断のような大きな配管破損を想定し、設計基準事象として評価する必要がある。安全保護系の信号による炉内配管破損事象の検出性を確認するために、炉内配管破損事象の解析評価を実施した。反応度係数の不確実性を考慮するための感度解析も実施した。炉内配管破損に対する安全保護系の機能の十分性は、タンク型SFRの安全保護系の開発目標としている、事象の検出のために少なくとも2つの信号が送信されるという解析結果によって確認された。

論文

Routing study of above core structure with mock-up experiment for ASTRID

高野 和也; 阪本 善彦; 諸星 恭一*; 岡崎 仁*; 儀間 大充*; 寺前 卓真*; 碇本 岩男*; Botte, F.*; Dirat, J.-F.*; Dechelette, F.*

Proceedings of 2019 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2019) (Internet), 8 Pages, 2019/05

仏実証炉ASTRIDにおいては、炉心の状態監視のため集合体出口温度や破損燃料検出のための計測設備が設置される。これらの計測用配管は炉心燃料集合体上部に設置され、炉上部機構(Above Core Structure: ACS)にて集約される。本検討では、ASTRID (1500MWth)におけるACSを対象に熱電対用配管と破損燃料検出用配管のレイアウトを3Dモデリングで検討するとともに、得られたレイアウト及び製作手順について検証するためにモックアップ試験を実施した。また、モックアップ試験を通じて製作性の観点から抽出された課題に対し、対応策を検討した。本検討は、ACSについて製作側から設計側へのフィードバックを提示するものであり、今後のACSの設計と製作性に係る知見拡大に貢献する。

論文

Design study and comparative evaluation of JSFR failed fuel detection system

相澤 康介; 近澤 佳隆; 石川 信行; 久保 重信; 岡崎 仁*; 水戸 誠*; 戸澤 克弘*; 林 真照*

Proceedings of 2012 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP '12) (CD-ROM), p.465 - 474, 2012/06

日本において、JSFRの設計研究が進められている。JSFRは2種類の破損燃料検出系を有している。一つは、炉内の燃料破損を検出するFFDである。もう一つは、破損した燃料集合体を位置決めするFFDLである。本研究では、FFDへの要求性能を整理し、それを満足する実証炉用FFD及び実用炉用FFDを設計した。実用炉FFDは、炉上部プレナムのナトリウムをサンプリングするシステムを採用し、炉上部プレナム内の流動解析を実施して性能を確認した。実証炉用FFDは、1次系配管の外側に検出器を設置するシステムを採用し、遮へい解析等を実施して性能を確認した。FFDLについては、既往炉及び過去の研究開発の経験を整理した。セレクタバルブ法FFDLはPhenixとS-Phenixの経験を調査し、タグガス法FFDLはEBR-IIとFFTFの経験を調査した。これらの調査結果をもとに、両システムのJSFRへの適合性を評価した。

論文

Design study on safety protection system of JSFR

石川 信行; 近澤 佳隆; 藤田 薫; 山田 由美*; 岡崎 仁*; 鈴木 慎一*

Proceedings of 2012 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP '12) (CD-ROM), p.483 - 489, 2012/06

JSFRの安全保護系の検討として、ロジック回路構成、安全保護系で用いる信号、設定値等の検討を進めてきた。加えて検討においては、想定される多様なパラメータを考慮した包括的な解析評価を行い、安全保護系への要求要件を満足するかの評価が必要となる。そのため、本報告では、TOP(Transient over power)型、LOF(Loss of flow)型、LOHS(Loss of heat sink)型の代表事象について安全評価を行い、炉心燃料の健全性に関する安全判断基準に照らして安全保護系の充足性を評価した結果を中心に、JSFRの安全保護系の検討状況について報告する。

報告書

アスファルト固化処理施設火災・爆発事故の原因究明試験と環境影響評価

藤根 幸雄; 村田 幹生; 阿部 仁; 高田 準一; 塚本 導雄; 宮田 定次郎*; 井田 正明*; 渡辺 眞樹男; 内山 軍蔵; 朝倉 俊英; et al.

JAERI-Research 99-056, p.278 - 0, 1999/09

JAERI-Research-99-056.pdf:22.73MB

東海再処理施設アスファルト固化処理施設における火災爆発事故について、原研の調査検討会が行った原因究明にかかわる試験及び環境影響評価の結果を報告する。原因究明にかかわる試験においては、実廃液サンプルの化学分析、アスファルト塩混合物の熱分析、暴走的発熱反応試験、発煙時の可燃性ガス分析などを行った。環境影響評価では、環境モニタリングデータと大気拡散シミュレーションコードSPEEDIによる解析結果より、環境へ放出されたCs量を推定した。また、一般住民の被ばく線量評価を行った

報告書

火山ガラス及びベントナイトの長期変質挙動に関する調査(1)(2)

高野 仁*; 桜本 勇治*; 岡崎 和彦*

PNC TJ4308 90-001, 419 Pages, 1990/02

PNC-TJ4308-90-001.pdf:5.46MB

高レベル放射性廃棄物の地層処分に係わるナチュラルアナログ研究の一環として、火山ガラスおよびベントナイトの変質性状に関する調査を実施した。火山ガラスについては、8,600年前に噴出した伊豆大島火山起源のスコリアガラスと45,000年前に噴出した伊豆高塚山起源のスコリアガラスを調査した。前者のスコリアガラスは、古気候学および地質学的資料から、最初の2,000年は低濃度の塩水をまじえた間隙水に、中程の4,000年あいだは高濃度の塩水をまじえた地下水に、後の2,000年間は高濃度の塩分をまじえた間隙水に接していたと推定される。後者のスコリアガラスでは、SEMを用いた観察から、降水の浸透により浅部では溶脱層が、深部ではスメクタイト層がスコリアガラスの周囲に形成されていることが明らかとなった。また、上載層の堆積により、SiOSUP2が供給され溶脱層の外側にスメクタイト層が形成されているのが認められた。これらの変質層は深度が深くなるにつれて薄くなっている。ベントナイトについては、モンモリロナイトとセリサイトを含む粘土鉱床を対象として調査を行った。FT、K-Ar、およびRb-SrとX線回折結果から、粘土鉱床の熱履歴が明らかにされた。粘土鉱床の形成は、2段階に分けられる。まず最初に黒雲母流紋岩の貫入による熱で凝灰岩中に結晶度の低いモンモリロナイトが生成され、次に黒雲母貫入岩の貫入岩体に沿って熱水が浸入し、パイロフィライト、セリサイトおよび結晶度の高いモンモリロナイトを生成した。これらの活動は、600万年前から500万年前までの100万年間の間に引き続いて行われたと考えられる。

報告書

火山ガラス及びベントナイトの長期変質挙動に関するナチュラルアナログ研究(I)

高野 仁*; 桜本 勇治*; 岡崎 和彦*

PNC TJ4308 89-001VOL1, 17 Pages, 1989/01

PNC-TJ4308-89-001VOL1.pdf:1.31MB

高レベル放射性廃棄物の地層処分に係わるナチュラルアナログ研究の一環として,火山ガラスおよびベントナイトの変質性状に関する現地調査を実施した。また,火山ガラスの変質環境条件に関しては,特に水質環境の評価手法を検討した。火山ガラスについては,伊豆大島火山起源の噴出時代の異なる2つのスコリアガラスを対象として,地形,地質,気候等の環境条件の調査を実施するとともに,X線回折分析,化学分析,偏光顕微鏡観察,水質分析等を行い変質性状を検討した。その結果,1.スコリアガラスはいずれもSiO2量51$$sim$$52%で玄武岩質であり,年間平均気温約15$$^{circ}C$$,年間平均降水量約3000mmの,透水性の良い不飽和領域に置かれていること,2.両スコリアともに褐色の10-3$$sim$$10-2mmの風化変質層が認められ,古い年代のスコリアガラス(1239年前噴出)は新しい年代のスコリアガラス(877年前噴出)よりもNa,Mg,Ca等の相対的な減少が認められることが明かとなった。ベントナイトについては,新潟県の村上セリサイト鉱床を例として,地表踏査,X線回折分析を行い,1.モンモリロナイトとセリサイトを含む粘土鉱床が凝灰岩を母岩とし流紋岩との境界部に層状に分布していること,2.粘土鉱床には変質鉱物として,パイロフィライト,セリサイト,カオリナイト,モンモリロンイトが含まれていることが明かとなった。また,不飽和領域に置かれたスコリアガラスの間隙水の水質評価法を検討した。その結果1.減圧法による間隙水の抽出が有効であること,2.間隙水と浸透水の水質が良く一致していることが判明した。

報告書

国内産天然ガラスの風化特性に関する調査

高野 仁*; 桜本 勇治*; 岡崎 和彦*

JNC TJ1400 2005-013, 132 Pages, 1987/06

JNC-TJ1400-2005-013.pdf:8.43MB

高レベル放射性廃棄物地層処分研究の一環として、国内産天然ガラス、特に玄武岩質ガラスの風化特性を把握する上での基礎資料を得るために文献調査と現地調査を行った。文献調査では、地質学,土壌学,考古学等の分野を対象に火山ガラスや黒曜石の風化に関する記載を抽出し、風化環境と風化生成鉱物との関係についてまとめた。

口頭

原子力の持続的発展を支えるための廃棄物処分システムの開発,4; 廃棄物処分の最適化のための方法論の開発

牧野 仁史; 日置 一雅; 梅木 博之; 杉山 直紀; 越智 康浩; 岡崎 亘; 内藤 守正; 宮原 要; 大久保 博生*; 石原 義尚*

no journal, , 

軽水炉サイクルから将来の先進サイクルまでを対象とした核燃料サイクルシステムから発生する廃棄物のバリエーションに対応して廃棄物処分を最適化するための技術開発を進めている。

口頭

JSFRにおける遅発中性子法破損燃料検出装置(DN法FFD)の検出体系の改良

鍋島 邦彦; 相澤 康介; 近澤 佳隆; 岡崎 仁*; 林 真照*

no journal, , 

DN法FFDは、燃料破損時に燃料から冷却材中に放出される遅発中性子先行核からの遅発中性子束を計測することにより、燃料破損を検出する計装設備である。ここでは、安全設計クライテリア等の新たな指針類を踏まえ、DN法FFDへ要求される役割について整理するとともに、配置への影響低減のために配管を囲っていた部分の遮蔽体を削除した検出体系で、燃料破損伝播前に原子炉トリップが可能であることを確認した。

口頭

タンク型SFRの炉内配管破損の解析

小野田 雄一; 内田 昌人*; 時崎 美奈子*; 岡崎 仁*

no journal, , 

タンク型SFRの設計基準事象の候補である炉内配管破損を対象に安全解析を行い、安全保護系信号の充足性について確認した。初期出力状態(定格,部分出力)、反応度フィードバックの不確かさ等、影響が大きいと考えられるパラメータについて複数の感度解析を行った結果、開発ターゲットとして暫定している安全保護系信号の目標(炉内配管破損に対し複数信号確保)を満足できる見通しを得た

口頭

タンク型SFRにおける1次主冷却系流量信号出力向上に関する検討

高野 和也; 加藤 篤志; 内田 昌人*; 岡崎 仁*; 猪狩 理紗子*

no journal, , 

タンク型のナトリウム冷却高速炉の炉心安全において厳しい事象である炉内配管破損事象の検出には1次主冷却系流量信号が最も有効である。これまで国内への適用性検討を行ってきた600MWe級のタンク型ナトリウム冷却高速炉において、1次主冷却系循環ポンプ出口に設ける流路管に設置する電磁石式電磁流量計を検出器として採用しているが、ポンプモータ等からのノイズの影響が大きいことが想定される。その対策として信号出力を向上させるため、流路管の軸方向に伸ばしたヨークにコイルを4箇所配置することにより、電極に対して流路の上流及び下流側の両側で磁気回路を形成し、案内管と流路管の間の狭小スペースを軸方向に活用するD型立体構造を新たに構築した。

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