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報告書

JRR-3高性能冷中性子源装置の検討

熊井 敏夫; Liem, P. H.*; 堀口 洋二

JAERI-Tech 2002-023, 49 Pages, 2002/03

JAERI-Tech-2002-023.pdf:2.1MB

冷中性子束を増加するために、冷中性子源装置(CNS)の減速材容器(セル)の高効率化を検討してる。高効率化では、冷中性子束の発生に影響するセルの形状,寸法,材料等のパラメータを組み合わせたケースについて、高い冷中性子束のセルを求めるサーベイ計算をMCNPを用いて行った。また、冷中性子束の大きなセルについて製作性,設置性,運転性等も考慮して、その基本仕様を検討した。この結果、現状比約2倍の冷中性子束が得られる船底形セルのモデルを得た。このモデルでは、既存水筒形セルの液体水素厚さを50mmから25mmに、材料をステンレス鋼厚さ0.8mmからアルミニウム合金厚さ1.0mmに、冷中性子取出面形状を凸から凹に変える等の変更を行っている。今後、船底形セルのJRR-3への適用にあたっては使用条件下における核発熱・温度解析,熱流動実験等を予定している。

論文

Cold neutron source facility and neutron guide tube in JRR-3M; Characteristics and construction/operation experiences

熊井 敏夫; 掛札 和弘; 高柳 政二

ASRR-V: Proc., 5th Asian Symp. on Research Reactors, 2, p.619 - 626, 1996/00

JRR-3Mの冷中性子施設は、冷中性子源装置及び中性子導管から成っており、JRR-3改造の主目的の一つとして高中性子束研究炉に我が国で初めて1990年に設置され、以来約5年間順調に稼動してきている。冷中性子源装置は、液体水素を減速材として、これをサーモンサイフォン回路で循環する型で、中性子導管は、ニッケルを蒸着したガラス管を並べたものである。これらの主要な特性として、冷中性子源利得は、波長4$AA$以上の中性子に対して10以上であり、中性子導管出口の冷中性子束は、約2$$times$$10$$^{8}$$n/cm$$^{2}$$・s/20MWである。この冷中性子は、研究所内外の中性子ビーム実験に広く利用されている。本発表では、上記施設の設計、建設、特性及び運転・保守経験について概括的に述べる。

報告書

JRR-3改造炉の冷中性子源装置のための二重管式閉ループサーモサイフォン実験,II

熊井 敏夫; 工藤 三好*; 坂本 正誠; 圷 長; 高橋 秀武

JAERI-M 89-114, 32 Pages, 1989/09

JAERI-M-89-114.pdf:1.16MB

本報告は、JRR-3に設置する冷中性子源装置の最適な運転条件を検討するためにおこなった二重管式閉ループサーモサイフォンの熱流力実験について述べたものである。実験ではコンデンサ、サイフォン管、蒸発器等から成るガラス製の装置にフロン113を充填して流体の流動状況を調べ、サイフォン回路の圧力変化、熱輸送限界、蒸発の貯液量、ボイド率等を測定した。実験の結果、充填液量はサイフォン流体の脈動やドライアウトの発生に対して重要な調製要素であり、また蒸発器内の貯液量及びボイド率にも影響を与えることが分かった。これらのことから、サイフォン流体として水素を使用する冷中性子源装置の運転においても充填液量を調製することによって脈動やドライアウトのない安定な運転ができ、また蒸発器内の貯液量及びボイド率も良好な冷中性子を発生させ得る様に調整できることが明らかになった。

報告書

JRR-3改造炉の冷中性子源装置のための閉ループサーモサイフォン実験、(I)

熊井 敏夫; 篠津 和夫*; 坂本 正誠; 高橋 秀武

JAERI-M 87-006, 19 Pages, 1987/02

JAERI-M-87-006.pdf:2.32MB

本報告は、JRR-3改造炉に設置される冷中性子源装置で、核加熱等による水素系はの入熱を除去するサ-モサイフォンの熱輸送特性を把握する為に行なったサ-モサイフォン実験について述べたものである。本稿ではガラス製の実験装置を用いた、実験・観察に基づくフロン113流体の流動状況、フラッデング現象及びコンデンサにおける凝縮状況について述べた。さらにフラッデング臨界入力については、単管の場合はWallisの相関式で C=0.9とした時の値に合致している事、二重管の場合は、単管の場合より約200W大きくなることを述べた。

報告書

JRR-3改造炉の設計のための遮蔽解析,3; 中性子導管の物理と遮蔽

伊勢 武治; 丸尾 毅; 一色 正彦; 熊井 敏夫; 宮坂 靖彦; 鈴木 正年; 福本 享*; 成田 秀雄*

JAERI-M 86-028, 107 Pages, 1986/03

JAERI-M-86-028.pdf:2.94MB

JRR-3改造炉に設置予定の中性子導管の物理設計及び遮蔽設計のために行われた解析につてまとめた。すなわち、冷中性子導管及び熱中性子導管の出口でのエネルギ-分布及び空間分布を求めた。また導管を囲む遮蔽コンクリ-トの遮蔽効果も評価した。解析計算では、液体水素散乱カ-ネルはYoung-Koppelモデルを、冷中性子源スペクトル及び導管遮蔽にはANISNコ-ドを、導管中の中性子輸送にはMORSEコ-ドを用いた。

報告書

JRR-3改造炉の設計のための遮蔽解析,2; ビーム実験孔設備の遮蔽

伊勢 武治; 丸尾 毅; 宮坂 靖彦; 一色 正彦; 熊井 敏夫; 成田 秀雄*

JAERI-M 85-105, 113 Pages, 1985/07

JAERI-M-85-105.pdf:2.56MB

JRR-3改造炉の設計のために行われた、ビーム実験孔設備の遮蔽解析についてまとめた。すなわち、一般用及び中性子ラジオグラフイ用実験孔設備、並びにガイドトンネル設備に対する遮蔽解析の方法と解析結果について述べている。実験孔のストリーミング解析には、MORSE-CGコードとDOT-3.5コードを用いている。

報告書

ガラス板に蒸着したニッケル鏡面のガンマ線照射効果

鈴木 正年; 高橋 秀武; 金田 義郎; 市原 正弘; 熊井 敏夫; 大友 昭敏; 篠津 和夫; 坂本 正誠; 宮本 和千代*

JAERI-M 85-003, 14 Pages, 1985/02

JAERI-M-85-003.pdf:1.06MB

改造3号炉に設置を計画している中性子導管に使用する、ガラス板にニッケルを蒸着した鏡面のガンマ線照射効果を、目視観察、平滑度測定、X線回折で調べた。空気中の照射では10$$^{8}$$rad照射で表面に座点があらわれ、10$$^{9}$$radではX線回折像にニッケル以外の回折像が見られる。一方真空、ヘリウム雰囲気中では10$$^{9}$$rad照射でも大きな影響はみられない。

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