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宮川 明; 服部 和裕; 城 隆久
JNC TN2410 2005-002, 278 Pages, 2005/07
高速増殖原型炉「もんじゅ」は,系統としての機能・性能の確認を目的とした総合機能試験を実施した後,平成4年12月から性能試験を開始した。しかし,平成7年12月8日,二次主冷却系ナトリウム漏えい事故が発生したため,プラント出力を約40%まで上昇させた段階で性能試験を中断し,現在に至っている。性能試験は,主として燃料装荷以降定格までの各出力段階で,プラント系統設備の性能確認,試験データに基づく設計の妥当性評価,将来炉のための実機データの集約等を行なうことを目的としており,軽水炉の起動試験で実施する試験項目と同等の内容の試験と,高速増殖炉の研究開発に係わる試験から構成されている。前回の性能試験において,この目的に従って計画された試験項目は約130項目に及び,このうち,高速増殖炉の研究開発に係わる試験は項目数で全体の約1/3を占める。本報告書では,これまでに実施された試験項目のうち,臨界・炉物理試験,起動試験を対象として,試験結果の概要を報告する。
伊藤 主税; 伊東 秀明; 石田 公一; 服部 和裕; 大山 一弘; 助川 一弥*; 村上 隆典; 皆藤 泰昭; 西野 一成; 青山 卓史; et al.
JNC TN9410 2005-003, 165 Pages, 2005/03
高速実験炉「常陽」では、国の安全研究の一つである「燃料破損時の運転手法最適化に関する研究」の一環として、炉内で放出された核分裂生成物の挙動と燃料破損検出設備(FFD)及びシッピング法破損燃料位置検出設備(FFDL)の検出性能の評価を実施している。本研究では、MK-Ⅱ炉心において、試験用燃料要素の被覆管のガスプレナム部にスリットを設けてこれを照射する試験(昭和60年4月、FFDL炉内試験(I))、試験用燃料要素の被覆管の燃料カラム部にスリットを設けて照射する試験(平成4年11月、FFDL炉内試験(Ⅱ))を実施した。「常陽」は、MK-Ⅲ炉心への改造を完了し、平成16年度よりMK-Ⅲ炉心での本格運転を開始した。MK-Ⅲ炉心では、炉心構成等の変更に伴いFPのプラント系統内での振舞いが変化し、FFD設備やFFDL設備の感度・応答に影響を及ぼすことが考えられる。そのため、MK-Ⅲ炉心における燃料破損時のFPの振る舞いやFFD及びFFDL設備の性能を確認しておく必要がある。さらには、前回のFFDL炉内試験(Ⅱ)を実施してから約12年が経過しており、万一の燃料破損や、将来計画しているRTCB試験(燃料被覆管が破損に至るまで照射を継続する試験)に備え、MK-Ⅲ炉心運転時における燃料破損時のプラント運転手順を検証するとともに、対応能力の向上を図ることが重要である。そこで、平成16年11月11日から11月29日までの期間において、FFDL炉内試験(Ⅲ)を実施した。本試験では、MK-Ⅲ炉心において、燃料被覆管に人工欠陥を設けた試験用燃料要素を炉心中心に装荷して照射し、燃料破損を検知してから原子炉を停止して燃料を取り出すまでの一連のプラント操作を行い、燃料破損発生時における高速炉の運転手法を検証した。また、本試験において、運転・操作手順の改善や設備の改造・整備等の改善事項も摘出できた。今後は、これらの対応を図り、MK-Ⅲ炉心運転に備えるとともに、本試験結果を、将来のFBRの安全性の向上に反映させていく。
伊藤 主税; 服部 和裕; 青山 卓史; 有馬 聡宏*
no journal, ,
レーザ共鳴イオン化質量分析法(RIMS)を用いて、燃料破損時に高速炉のカバーガス中へ放出される核分裂生成物(FP)ガスの同位体比を分析し、放射性核種と安定核種の比から破損燃料の燃焼度を推定して被疑破損燃料を絞り込む手法への適用性を検討した。「常陽」で実施した燃料破損模擬試験において、試験燃料から放出されたガスをサンプリングし、RIMSにより、1010pptレベルの極微量のキセノン(Xe)FPガスを濃縮することなく、高分解能(M/M=600)かつ測定誤差412%の精度で、放射性のXeと安定Xeの同位体比が分析できた。燃焼計算コードORIGEN2を用いてFP生成量を計算し、Xeに対する安定Xeの同位体比を求め、RIMSによる分析値と比較した結果、Xe, Xe, Xeの計算値と測定値の差は3割程度であり、これらの同位体を安定核種の指標に用いることにより、被疑破損燃料の燃焼度が推定できることを示した。