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親松 泰子*; 染谷 博之
JAEA-Technology 2012-046, 80 Pages, 2013/02
JAEA-Technology-2012-046.pdf:5.43MB
高速実験炉「常陽」の照射試験では、コンパートメントごとに試験条件の設定が可能な照射リグの利用実績が多い。燃料照射においては燃料要素が少ない場合や、目標とする燃焼度等に達した燃料要素の一部を取り出した後、替わりに照射する燃料要素がない場合は、これまで燃料要素が装填されないダミーコンパートメントを用いて照射試験を実施してきた。このスペースの有効利用を図るために、材料試験片を組込むことが可能な材料照射用リグのコンパートメントに入れ替え、燃料要素と材料試験片を混載した照射リグ(ハイブリッドリグ)を開発している。本ハイブリッドリグの開発上の課題は、発熱量が大きい燃料要素と発熱量が小さい材料試験片とでは、冷却に必要な冷却材流量が大幅に異なることであり、適切な流量配分の成立性がポイントとなる。本報告書では、以下の内容について報告する。(1)必要流量が異なるコンパートメントを同一の照射リグに装填した場合における流量配分の成立性を確認した。(2)従来と同等の温度設定能力を確保できることを確認した。(3)コンパートメント下部の冷却材入口構造を標準化することにより、照射リグ間で種類の異なるコンパートメントの組み換えが容易にできる見通しを得た。
原山 泰雄; 星屋 泰二; 染谷 博之; 新見 素二; 小林 敏樹*
Journal of Nuclear Science and Technology, 30(4), p.291 - 301, 1993/04
被引用回数：4 パーセンタイル：44.87(Nuclear Science & Technology)引張試験片のような棒状試料の照射試験に用いるキャプセルでは、同時に多数の試料を照射するため、多数の孔(試料が挿入される)や中心孔を有する円柱形の試料ホルダーがしばしば使用される。この種のホルダーを用いたキャプセルの設計においては、照射試料が原子炉運転状態で目標温度になるかどうかを知るために、試料周りのホルダー孔周辺の熱流束分布、温度が試料温度に関する境界条件であることから、その温度分布を必要とする。そこで、多孔をもつ発熱円柱体の温度分布を求めることを試み、温度分布に関する解析的な表示を得た。その結果は、関係するパラメータの相互関係が明確になるため、材料照射に用いるキャプセルの設計や安全評価上極めて有用であると考える。
野村 靖; 染谷 博之; 伊藤 治彦
JAERI-M 92-163, 66 Pages, 1992/11
JMTRでの照射キャプセルの構造は、照射試料を中心に配置する同心円であり、試料を取り巻くキャプセル構造材の間隙には、気体あるいは液体が充填されている。このようなキャプセルの熱計算には、米国のオークリッジ国立研究所で開発された1次元熱計算コードGENGTCが用いられている。しかし、キャプセルを設計するためには、キャプセル構成部材、寸法等を変えたパラメータ計算を必要とし、多くの時間と労力を要する。また、短尺燃料のようなキャプセル軸方向への熱流が有意なものについては、2次元の熱計算が必要となる。本報告書は、1次元熱計算コードGENGTCの改良および2次元熱計算コードGENGTC-2の整備の内容とそれぞれのコードの取扱いについて述べたものである。
原山 泰雄; 染谷 博之; 麻生 智一; 新見 素二
JAERI-M 92-149, 78 Pages, 1992/10
JMTR内で照射される照射試験用キャプセルの型式として、内部へ高圧水を供給するタイプのキャプセルがある。本型式のキャプセルを設計するに当たっては、キャプセル内の熱挙動をできるだけ正確に把握しておく必要がある。そのための計算プログラムとしてSATCAPが作成された。現在、本タイプのキャプセルには、燃料棒照射用のBOCAキャプセルと材料試料照射用の飽和温度キャプセルがあり、照射に供されている。各々のキャプセルの照射挙動が解析された。その結果、これらキャプセルの熱挙動の解析に本計算プログラムは、十分な性能を有することが確認された。本報告書における計算プログラムSATCAP-Cは、供給水のキャプセル内への供給方法、外筒管の構造および照射試料の種類(燃料か材料か)を選択可能とし、現状で考えられる本型式のキャプセルの熱挙動を十分把握できるものである。
原山 泰雄; 染谷 博之; 星屋 泰二
Journal of Nuclear Science and Technology, 28(10), p.961 - 964, 1991/10
燃料棒内のペレットが、偏心した場合のギャップ熱伝達率について考察した。ペレットが被覆内で偏心すると、ギャップの断面は「三日月形」の領域が形成される。この「三日月形」の領域に関する温度分布を二次元分布として表わした。得られた温度分布より、ギャップ寸法が周方向に変化する場合のギャップ熱伝達率が推定された。結果として、軽水炉燃料棒のようなギャップ寸法の小さいものでは、平均ギャップ熱伝達率は軸対称と考えて求めたギャップ熱伝達率とほとんど変わらないことが示された。この結果は、燃料棒の設計等において、燃料棒内のペレットと被覆を中心軸対称と考えて温度を計算しても、特に問題は発生しないと言う理論的基礎を与える。
染谷 博之; 遠藤 泰一; 星屋 泰二; 新見 素二; 原山 泰雄
JAERI-M 90-214, 57 Pages, 1990/11
JMTRでは、照射目的に合わせ種々の照射試験用キャプセルが設計・製作され、照射試験に供されている。多段独立制御ヒータ付きキャプセルは、キャプセルの一型式であり、キャプセル内に複数個の電気ヒータを組み込み、その供給電流を独立に調整可能である。本タイプキャプセルの照射試料は、試料ホルダーに挿入される。試料ホルダーと外筒間のガスギャップ寸法は、軸方向にわたり試料温度が平坦化するように設計される。原子炉の出力変動等による温度変化は、試料ホルダー表面の溝に取り付けたヒータによって目標温度になるよう矯正される。この報告書では、本タイプのキャプセルについて設計・製作の経験ならびに現在までにキャプセルの照射により得られたデータの整備をすることにより、考えられる合理的一設計手法について述べたものである。
星屋 泰二; 染谷 博之; 山口 昇*; 原山 泰雄
JAERI-M 89-199, 35 Pages, 1989/12
燃料ペレットの被覆内での偏心、あるいは燃料被覆のovalityなどによる変形があると、燃料棒内のギャップ寸法は周方向に変化する。ギャップ寸法の変化に伴うギャップ熱伝達の局所的変化が燃料棒内温度、熱流束に与える影響を評価可能な評価式を導いた。その結果の一つとして、燃料ペレットの被覆内偏心を含めギャップ寸法が周方向に変化する場合でも、平均ギャップ熱伝達率はnominalギャップ寸法の熱伝達率と見なしてもよいことが分った。
原山 泰雄; 染谷 博之; 新見 素二
JAERI-M 89-187, 60 Pages, 1989/11
JMTRでは、照射技術向上の一つとして、水の飽和温度を利用した飽和温度キャプセルの開発を進めている。キャプセル内部に水を注入するキャプセルの設計に当たっては、内部の熱挙動を可能な限り正確に把握することが重要である。そこで、本型式のキャプセルの熱挙動を把握するための設計用プログラム(SATCAP)が作成された。一方、飽和温度キャプセルが製作され、照射試験に供された。このとき得られた測定温度データは、初期プログラムの熱伝達係数の評価モデルを自然対流によるものにした方が良いことを示した。そこで、熱伝達係数の評価法に自然対流によるモデルを追加し原バージョンのプログラムが修正された。この報告書は、修正された計算機プログラムSATCAP-Bについてのものである。
新見 素二; 染谷 博之; 小林 敏樹*; 大内 光男; 原山 泰雄
JAERI-M 89-099, 30 Pages, 1989/08
材料試験炉部では現在飽和温度キャプセルの開発を進めている。本キャプセルは、キャプセル内に水を供給し、その水をキャプセル構造材および照射試料のガンマ発熱を利用して沸騰させるタイプのキャプセルである。このように、キャプセル内の照射環境は実機軽水炉の環境と同様であるため、照射試験においては有益なデータが得られることが期待される。そこでこのようなタイプのキャプセルを確立するため、あらかじめ炉外で実験を行った。本報告書は、炉外で行った飽和温度キャプセルの熱的特性と、キャプセル制御装置の性能特性についてまとめたものである。
小林 敏樹*; 星屋 泰二; 新見 素二; 染谷 博之; 原山 泰雄
JAERI-M 88-121, 36 Pages, 1988/07
試験試料を格納し、照射試験のため原子炉炉心に装荷されるキャプセルの外筒(内筒)は、炉心とキャプセル内容物との境界である。キャプセルが炉心に損傷を与えないため、キャプセル外筒(内筒)については安全上の強度評価が必ず要求される。これらのキャプセル設計の効率化を図るため、キャプセル外筒(内筒)の強度評価を行う計算機プログラムCAPSTARを作成した。この報告書は、プログラムCAPSTARで行う計算内容、プログラム入/出力についての説明を記載している。
原山 泰雄; 小林 敏樹*; 新見 素二; 染谷 博之
JAERI-M 88-013, 49 Pages, 1988/02
JMTRでは照射技術向上の一つとして、キャプセル内で供給水が沸騰する“飽和温度キャプセル$の$開発を進めている。これは、キャプセル内の供給水を飽和温度に保ち温度コントロールに利用しようとの構想にもとずく。このキャプセルの設計には、キャプセル内の熱挙動を正確に把握することを必要とする。 このため、本キャプセルの熱挙動を評価する設計用プログラムを開発した。
染谷 博之; 小林 敏樹*; 新見 素二; 星屋 泰二; 原山 泰雄
JAERI-M 87-148, 25 Pages, 1987/09
JMTRで照射するキャプセルの設計において、GENGTCプログラムを温度評価に使用してきた。
馬場 信一; 遠藤 泰一; 染谷 博之; 倉沢 利昌; 田中 勲
JAERI-M 86-117, 78 Pages, 1986/08
本報告は、日本原子力研究所が開発研究を進めている高温ガス実験炉の制御棒被覆管材料と中性子吸収体とのキャプセル照射下両立性の予備評価及びキャプセルの設計について述べたものである。予備評価は三項目について行なった。:1)インコロイ800H合金と水酸化リチウムを添加した黒鉛炭化ホウ素混合粉末との間における同合金の侵食反応について調べた。2)インコロイ800H及びハステロイXRの両合金が黒鉛炭化ホウ素混合燒結体と反応後の室温短時間引張強度特性を測定すると共に、破壊モードなどについて調べた。3)インコロイ800H及びハステロイXRの両合金と黒鉛炭化ホウ素混合燒結体とが、実験炉の過渡条件の下(1050
C
1時間)では どのような挙動を示すのかを調べた。これらの試験の結果、水酸化リチウム添加によりインコロイ800H合金の侵食反応速度係数は加速される事が判明した。インコロイ800HおよびハレステロイXRの両合金の機械的性質への影響は、引張り強さと延性は両合金ともに反応温度850Cを越えた付近から低下したが、耐力については ほとんど影響が見られなかった。
曽我 知則; 板垣 亘; 染谷 博之; 山本 雅也; 飛田 公一
no journal, ,
Joyo is the main fast neutron irradiation facility to develop fuels and materials for fast reactor in Japan. After restart of Joyo, we would like to play a role of center of fast neutron irradiation experiments in the world. In order to make the multipurpose utilization encourage and compatible with the Japanese fast reactor R&D project, several ideas are discussed now. This presentation outlines several ideas regarding future material irradiation service using Joyo such as (1) New device to increase high dose irradiation space for external users, (2) Periodical shuttle rig service to abridge turnaround time, and (3) Flexible rig design to meet various experimental needs.
板垣 亘; 野口 好一; 遠藤 紀生; 中村 俊之; 芦田 貴志; 齊藤 隆一; 染谷 博之*; 遠峰 洋*; 加藤 淳*; 郡司 雅勝*
no journal, ,
近年、原子力業界では福島第一原子力発電所の事故以来、多くの原子力プラントが長期停止したことで、原子力に携わる技術者の技術維持が困難な環境となっている。高速実験炉「常陽」においても、平成19年に発生した「燃料交換機能の一部阻害」および東日本大震災の影響により、「常陽」を利用した照射試験が長らく休止している。このため、「常陽」で照射する装置の製作の一翼を担う照射装置組立検査施設(IRAF)における「ものづくり」の技術維持が困難な状況になっている。「常陽」が平成26年12月に「燃料交換機能の一部阻害」からの復旧を果たして、今後、新規制基準の適合性審査をへて再起動を目指してゆく中、照射試験再開の前提となる照射装置の製作技術の伝承は喫緊の課題の一つである。本件では、IRAFにおける照射装置製作に係る技術伝承活動について報告する。
齋藤 拓人; 山本 雅也; 染谷 博之*; 板垣 亘; 前田 茂貴; 高松 操
no journal, ,
高速実験炉「常陽」は、現在、再稼動のための原子力規制委員会による新規制基準への適合確認に係る審査が行われており、その進捗を報告する。また、再稼動後の高速中性子照射施設としての役割を向上させるため、日本国内の照射に関する研究者に「常陽」の運転再開後の照射機能を報告するとともに、照射機能向上に関する意見交換を実施する。
板垣 亘; 齋藤 拓人; 染谷 博之*; 矢野 康英; 大塚 智史; 高松 操; 前田 茂貴; 関根 隆
no journal, ,
高速実験炉「常陽」の照射試験機能と新規制基準の対応について報告する。「常陽」では再稼働に向け照射試験ユーザーの拡大に向けた検討を進めており、当会議において「常陽」の中性子束等の照射能力、MARICO-2を用いた照射温度制御技術や照射後試験施設の試験機能の他、照射機能の拡大に向けた技術開発について紹介し、国内外の研究者と照射試験利用について意見交換を行う。
