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論文

冷中性子計算機断層撮影の定量性におけるビームスペクトルの影響

小田 将広*; 玉置 昌義*; 松林 政仁; 森 千鶴夫*

日本原子力学会誌, 39(8), p.647 - 656, 1997/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Nuclear Science & Technology)

冷中性子によるラジオグラフィでは通常用いられている熱中性子ラジオグラフィと比較して冷中性子領域における干渉性散乱の消失による断面積の低下、1/$$nu$$則による断面積の増大などが特徴として表現される。このため熱中性子を用いた計算機断層撮影(CT)と異なり、冷中性子CTでは均質な試験体を撮影した場合でも再構成画像は不均質なものと提示されることがある。この問題を解決するため二つの方法を提案・検討した。一つは、試験体物質の中性子透過曲線に基づき投影データの中性子透過率が厚さゼロに外挿した減衰係数を用いる方法で逆関数と呼ぶ。他方はベリリウム等の中性子フィルタを用いて冷中性子ビームのスペクトル幅を狭め、物質のスペクトル依存による減衰係数の変動を低減する方法でスペクトル調整法と呼ぶ。両補正法とも冷中性子CTの定量性向上に有効であることが実験的に確認された。

論文

水平矩形ダクト内波状流における気液界面せん断応力に関する実験的研究

伊藤 和宏*; 辻 義之*; 玉置 昌義*; 中村 秀夫; 近藤 昌也; 久木田 豊

日本原子力学会誌, 39(8), p.669 - 680, 1997/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Nuclear Science & Technology)

水平水-空気波状流における気液界面せん断応力を実験的に評価した。実験では、高さ0.7m、長さ12mの矩形ダクトにおいて水の見かけ流速を0.3m/s一定とし、空気の見かけ流速を4.2~6.8m/sに変化させた。水面にh界面波が生じ、その振幅は空気流量又は入口からの距離と共に増加した。プレストン管法を用いて測定した気相部壁面摩擦係数は、この界面波の影響によって滑面に対するBlasius式の予測値と異なったが、その差は$$pm$$30%であった。気液界面せん断応力は、壁面せん断応力、圧力勾配、水位及び水位勾配の各計測値を気相の運動量式に代入することで評価した。その結果、気液界面せん断応力は界面波の振幅と共に増加し、気液界面摩擦係数のBlasius式の予測値との比は4~10であった。この比は空気の見かけ流速と入口からの距離に比例して増加した。

論文

Dynamic response of hot/cold liquid interfaces to pump speed perturbations in a thermal-hydraulic loop simulating a PIUS-type reactor

柴本 泰照; 与能本 泰介; 久木田 豊; 辻 義之*; 玉置 昌義*

Journal of Nuclear Science and Technology, 33(9), p.703 - 711, 1996/09

 被引用回数:2 パーセンタイル:24.76(Nuclear Science & Technology)

PIUS型炉では、通常運転時に、高温の一次系水と低温のポイズン系の間に形成される冷暖界面を安定に保持する必要がある。界面の位置は、静水頭差と一次系ループライザー部の流動圧損とのバランスによって決まるため、一次系ポンプの回転数は、この圧力バランスを保つように制御される。筆者らはこれまでに、ポンプ回転数の微小変動に対する界面位置の応答を、PIUS型炉を模擬した装置を用いて実験的に把握してきた。本論文ではこれを解析的に導き、実験結果との比較を行うとともに、応答遅れの主原因を探る。解析結果は実験データと良好な一致を示した。また、遅れの原因は、ポイズン系流量の慣性力の影響が支配的であることがわかった。

論文

Dependence of attenuation coefficient on penetrating path length in cold neutron radiography

小田 将広*; 玉置 昌義*; 松林 政仁; 小林 久夫*

Fifth World Conf. on Neutron Radiography, 0, p.199 - 205, 1996/00

これまで中性子ラジオグラフィ画像に関して試料の厚みと中性子透過率との関係を評価してきた。その中で、いくつかの物質に関しては冷中性子ラジオグラフィによって得られる透過率曲線が指数関数によって表現できないことがわかった。この問題を解決するために、深いブラッグカットオフ特性を持つベリリウムをフィルタとして用いて実験を行った。その結果、ベリリウムフィルタにより改善が確認され、巾広いスペクトルを有する冷中性子ビームを用いた中性子ラジオグラフィの定量的解析に有用であることが分かった。

論文

波状流界面状に発達するダクト内乱流の研究

武田 健二*; 辻 義之*; 玉置 昌義*; 中村 秀夫; 近藤 昌也; 久木田 豊

日本機械学会東海支部第45期総会講演会講演論文集. No. 963-1, 0, p.177 - 178, 1996/00

高速の気相流(1.9~6.5m/s)によって静止水面上に生じる水面波が気相流れに及ぼす影響につき、原研の大型水平ダクト装置(0.7m高、12m長、0.1m幅)で熱線流速計を用いた気相流速分布計測から、特に、波状水面の上下変動と気相部流れ変動との関連性を調べた。その結果、水面波による水面の上下変動の影響は、流速の鉛直成分では気相高さ(=0.4m)のほぼ中央部にまで達すること、及び、水位変動が気相部流速変動に及ぼす影響は、気相高さの1/10付近で最大となり、以後減衰することがわかった。さらに、条件付きの平均流速分布結果から、気相流れの乱れは波の山部付近で大きくなるが、谷部ではその位相平均と時間平均に大差ないことがわかった。

論文

Visualization and correlation analysis of counter-current two-phase flow in a thermosyphon by neutron radiography

辻 義之*; 松枝 慎二*; 小田 将広*; 松田 宗法*; 八木 貴広*; 玉置 昌義*; 松林 政仁; 藤根 成勲*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 377, p.148 - 152, 1996/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:55.23(Instruments & Instrumentation)

屈曲型サーモサイフォンの基本特性を研究するために、JRR-3M熱中性子ラジオグラフィ装置の実時間中性子ラジオグラフィを用いて屈曲型サーモサイフォン内の作動流体の動的振る舞いを調べるとともに、局所的ボイド率計測を行った。さらに、対向二相流の相関解析を行い、入熱量と作動流体の動きとの関係を求めた。実験及び解析の結果、本手法が金属管流路内の流体の挙動を観察するのに適しており、温度の変動のみによる計測では得ることのできない重要な情報が中性子ラジオグラフィの画像解析により得られることが分かった。

論文

Startup Experiment of a PIUS-type reactor from isothermal fluid condition by feedback control of primary pump

田坂 完二*; 玉置 昌義*; 羽賀 勝洋*; 安濃田 良成; 村田 秀男; 久木田 豊

Proc. of the 4th Int. Topical Meeting on Nuclear Thermal Hydraulics,Operations and Safety,Vol. 2, 0, p.38.A.1 - 38.A.6, 1994/00

PIUS型固有安全炉において、定常運転時の安全性と異常時での安全性を両立させる事が重要である。これまでの研究で、下部密度ロックにおける密度界面を安定に保つように、1次系ポンプ回転数をフィードバック制御することによって、安全性と安定性の両立が確保されることを明らかにした。本報告では、特に炉の立ち上げ時における下部密度ロック中心温度による循環ポンプ回転数制御の有効性を調べるため、PIUS炉を原理的に模擬した実験装置により、大気圧下の実験を行った。実験の結果、制御開始時に1次系とポイズン系の温度差がわずかでもついていれば、制御が可能であるが、全く温度差の無い状態からは制御が困難であることがわかった。しかし、ポンプ出口にヒータを付加するような工夫をすれば、どの様な状態からも本制御方法による立上げが可能である。

論文

Small scale thermal-hydraulic experiment for stable operation of a PIUS-type reactor

田坂 完二*; 玉置 昌義*; 今井 聡*; I.D.Irianto*; 辻 義之*; 久木田 豊

7th Int. Conf. on Emerging Nuclear Energy Systems; ICENES 93, 0, p.287 - 292, 1993/00

PIUS型原子炉では、1次系と高濃度ボロン水タンクが、安定な密度成層を介して常時接触しており、異常時には圧力バランスがくずれてボロン水が1次系に流入することにより、原子炉が受動的に停止する。上記の密度成層が生る箇所を密度ロックとよぶ。本研究では、通常運転時に密度界面を一定位置に安定に制御する手段として、密度ロックにおける流量または温度により冷却材循環ポンプ速度を制御する方法を提案し、小型低圧の実験装置により模擬実験を行い、起動時を含む通常運転時にこのような制御が有効であることを確認した。

論文

Feedback control of primary pump using midplane temperature of lower density lock for a PIUS-type reactor

田坂 完二*; 羽賀 勝洋*; 玉置 昌義*; 村田 秀男; 安濃田 良成; 久木田 豊

Proc. of the 2nd ASME/JSME Nuclear Engineering, p.301 - 306, 1993/00

PIUS型固有安全炉において、定常運転時の安全性と異常時での安全性を両立させることが重要である。これまでの研究で、下部密度ロックにおける密度界面を安定に保つように、1次系ポンプ回転数をフィードバック制御することによって、安全性と安定性の両立が確保されることを明らかにした。本報告では、特に炉の立ち上げ時における下部密度ロック中心温度による循環ポンプ回転数制御の有効性を調べるため、PIUS炉を原理的に模擬した実験装置により、大気圧下の実験を行った。実験の結果、制御開始時に1次系とポイズン系の温度差がわずかでもついていれば、制御が可能であるが、全く温度差の無い状態からは制御が困難であることがわかった。しかし、ポンプ出口にヒータを付加するような工夫をすれば、どの様な状態からも本制御方法による立上げが可能である。

論文

Atmospheric-pressure small-scale thermal-hydraulic experiment of a PIUS-type reactor

田坂 完二*; 玉置 昌義*; 今井 聡*; 纐纈 英年*; 安濃田 良成; 村田 秀男; 久木田 豊

Journal of Nuclear Science and Technology, 29(12), p.1152 - 1161, 1992/12

PIUS型炉は、一次系全体が低温のボロン水タンク内に納められており、上下2箇所の密度ロックにおいて、一次系とボロン水が接している。通常運転時には、一次系とボロン水の水頭差と炉心流動圧損が釣り合っているが、事故時には、このバランスが崩れ、ボロン水が一次系に流入し、炉が停止する。この炉停止機構は、静的安全性という点では優れているものの、安定性に問題がある。筆者らは、これまで、下部密度ロック内の密度境界を安定化させる方法として、下部密度ロック上下差圧を基に、主循環ポンプの回転数を自動制御することを提案してきた。本報は、さらに実用的な方法として、下部密度ロツクの中央温度を基準とした主循環ポンプの回転数制御を提唱し、その有効性を実験によって確認した。

論文

Electrical resistivity of uranium monophosphides, uranium mononitrides and uranium carbonitrides at low temperatures

那須 昭一; 倉沢 利昌; 松井 昌之*; 玉置 昌義*; 奥田 基*

Plutonium and Other Actinides, p.515 - 523, 1976/00

燐化ウラン(UP),窒化ウラン(UN)、および炭窒化ウラン(UC$$_{1}$$$$_{-}$$$$_{2}$$Nx,x=0,0.96,0.91)の電気抵抗$$rho$$を3$$^{circ}$$Kから80$$^{circ}$$Kにわたって測定し次の結果を得た。(1)UPの$$rho$$は、moment jump温度(22.4$$^{circ}$$K)で、急激に23%低くなった。この転位中は0.30$$^{circ}$$K以下であった。(2)Moment jump温度の2-3以下の温度範囲で、$$rho$$$${propto}$$T$$^{2}$$の関係が成立した。(3)UN単結晶の$$rho$$対T曲線から求めたネール温度は50.5$$^{circ}$$Kで、従来報告されてきている値よりも低かった。(4)UN単結晶のネール温度以下の$$rho$$$$rho$$$${propto}$$T$$^{3}$$の関係が成立した。(5)UN単結晶のd$$rho$$/dT対T曲線には、高温側に極小値を伴う大きな対象性のよい極大値が存在した。(6)UC$$_{0}$$$$_{.}$$$$_{0}$$$$_{9}$$ N$$_{0}$$$$_{.}$$$$_{9}$$$$_{1}$$$$rho$$対T曲線には、もはや折れ曲り点が存在しなかった。

論文

Magnetic Behavior of Hexagonal U$$_2$$N$$_3$$ in the Temperature Eange from 77 to 300 °K

那須 昭一; 玉置 昌義*; 田川 博章; 菊池 武雄

Phys.Status Solide, 9(1), p.317 - 321, 1972/00

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