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長尾 郁弥; 新里 忠史; 佐々木 祥人; 伊藤 聡美; 渡辺 貴善; 土肥 輝美; 中西 貴宏; 佐久間 一幸; 萩原 大樹; 舟木 泰智; et al.
JAEA-Research 2020-007, 249 Pages, 2020/10
JAEA-Research-2020-007.pdf:15.83MB
2011年3月11日に発生した太平洋三陸沖を震源とするマグニチュード9.0の東北地方太平洋沖地震とそれに伴って発生した津波により、東京電力(現東京電力ホールディングス)福島第一原子力発電所の事故が発生し、その結果、環境中へ大量の放射性物質が放出された。この事故により放出された放射性核種は、その大部分が森林に沈着している。これに対し、面積が広大であり大量の除去土壌などが生じる、多面的な森林の機能が損なわれる可能性があるなどの問題があり、生活圏近傍を除き、汚染された森林の具体的な除染計画はない。そのため、未除染の森林から放射性セシウムが流出し、既に除染された生活圏に流入することで空間線量率が上がってしまうのではないか(外部被ばくに関する懸念)、森林から河川に流出した放射性セシウムが農林水産物に取り込まれることで被ばくするのではないか、規制基準値を超えて出荷できないのではないか(内部被ばくに関する懸念)などの懸念があり、避難住民の帰還や産業再開の妨げとなる可能性があった。日本原子力研究開発機構では、環境中に放出された放射性物質、特に放射性セシウムの移動挙動に関する「長期環境動態研究」を2012年11月より実施している。この目的は、自治体の施策立案を科学的側面から補助する、住民の環境安全に関する不安を低減し、帰還や産業再開を促進するといった点にある。本報告書は、原子力機構が福島県で実施した環境動態研究におけるこれまでの研究成果について取りまとめたものである。
長尾 郁弥; 新里 忠史; 佐々木 祥人; 伊藤 聡美; 渡辺 貴善; 土肥 輝美; 中西 貴宏; 佐久間 一幸; 萩原 大樹; 舟木 泰智; et al.
JAEA-Research 2019-002, 235 Pages, 2019/08
JAEA-Research-2019-002.pdf:21.04MB
2011年3月11日に発生した太平洋三陸沖を震源とするマグニチュード9.0の東北地方太平洋沖地震とそれに伴って発生した津波により、東京電力福島第一原子力発電所の事故が発生し、その結果、環境中へ大量の放射性物質が放出され、その大部分が森林に沈着している。これに対し、面積が広大であり大量の除去土壌等が生じる、多面的な森林の機能が損なわれる可能性があるなどの問題があり、生活圏近傍を除き、汚染された森林の具体的な除染計画はない。そのため、未除染の森林から放射性セシウムが流出し、既に除染された生活圏に流入することに対する懸念があり、避難住民の帰還や産業再開の妨げとなる可能性があった。原子力機構では、環境中に放出された放射性物質、特に放射性セシウムの移動挙動に関する「長期環境動態研究」を2012年11月より実施している。この目的は、自治体の施策立案を科学的側面から補助する、住民の環境安全に関する不安を低減し、帰還や産業再開を促進するといった点にある。本報告書は、原子力機構が福島県で実施した環境動態研究におけるこれまでの研究成果について取りまとめたものである。
見掛 信一郎; 山本 勝; 池田 幸喜; 杉原 弘造; 竹内 真司; 早野 明; 佐藤 稔紀; 武田 信一; 石井 洋司; 石田 英明; et al.
JAEA-Technology 2010-026, 146 Pages, 2010/08
JAEA-Technology-2010-026.pdf:41.08MB
JAEA-Technology-2010-026-appendix(CD-ROM).zip:83.37MB
現在、瑞浪超深地層研究所において進めている研究坑道掘削工事では、坑道掘削に先立ちボーリング調査を行い、掘削範囲の地質や地下水状況を把握したうえで坑道を掘削している。調査の結果、深度200m付近の換気立坑側や深度300m研究アクセス坑道で大量湧水が発生する可能性が高いことがわかった。このため坑道掘削時の湧水を抑制する技術として、坑道掘削に先立ち掘削範囲周辺の割れ目にセメントを注入する工法(プレグラウチング)を行った。本報告書は、プレグラウチングの計画と実施過程で得られた技術的知見を取りまとめたものである。
長尾 美春; 石井 忠彦; 新見 素二; 藤木 和男; 高橋 秀武
JAERI-Review 2002-031, 119 Pages, 2002/11
JAERI-Review-2002-031.pdf:5.64MB
本報告書は、1971年の利用運転開始以来、JMTRを利用して行われた研究の成果の発表について、2001年末までに日本原子力研究所から公刊された研究成果報告書のリスト及び各報告書の要旨をまとめ、JMTRによる研究の推移を概観したものである。
長尾 美春; 石井 忠彦; 武田 卓士; 藤木 和男
JAERI-Review 2002-007, 191 Pages, 2002/03
JAERI-Review-2002-007.pdf:10.97MB
本報告書は、1971年の利用運転開始から現在までにJMTRを利用して行われた研究の成果発表について、原研内,大学,民間企業,研究機関の利用者を対象に調査を行った結果に基づき、公刊された研究成果報告のリストを作成し、分野別一覧としてまとめたものである。
菅野 勝; 小山 昇; 石井 忠彦; 中崎 長三郎; 荒瀬 功
JAERI-Tech 97-042, 53 Pages, 1997/09
JMTRに設置してあるOSF-1炉内管内に装着してある仕切管のHe-3ガススクリーンが、使用寿命に到達のため平成8年9月に更新した。本報告書は、約5年間にわたって行った更新用仕切管に関する各種の検討、設計、製作及び現地更新工事についてまとめたものである。
中村 仁一; 遠藤 泰一; 石井 忠彦; 清水 道雄; 古田 照夫
JAERI-Research 95-083, 38 Pages, 1995/11
JAERI-Research-95-083.pdf:1.42MB
敦賀1号炉で照射された燃料棒を短尺化して燃料棒内圧計を再計装し、JMTR出力急昇試験設備を用いて、出力変動時のFPガス放出挙動を明らかにするための再照射試験を実施した。試験は最高出力約40kW/mでの定常運転と出力サイクル運転を行い、燃料棒内圧変化を測定した。出力変動時、特に出力低下時に顕著な燃料棒内圧の上昇が観察された。また、その上昇幅は直前の高出力保持時間に依存した。出力レベルを30,35,40kW/mと変化させて定常運転と出力サイクル運転を繰り返すと、いずれの出力レベルでも出力サイクル運転は定常運転に比べてFPガス放出をやや加速させる傾向を示した。この出力低下時のFPガス放出は、出力低下時の熱応力に起因する、結晶粒界上のFPガス気泡からの放出であろうと推定される。
ペレット中心孔加工技術及び燃料棒組立技術清水 道雄; 齋藤 順市; 大島 邦男; 遠藤 泰一; 石井 忠彦; 中川 哲也; 相沢 静男; 川又 一夫; 田山 義伸; 河村 弘; et al.
JAERI-Tech 95-037, 87 Pages, 1995/07
軽水炉燃料棒のPCI機構の解明には、出力変動時のペレットからのFPガス放出及びペレットの中心温度の情報が重要である。照射済燃料棒に中心孔を穿孔する技術開発は、バリウムフェライトペレットを充填した模擬試料を使用して種々の穿孔試験を行った。このとき、動力炉で生じたペレットの割れをそのまま保持した状態で穿孔することが重要であるため、穿孔の間は炭酸ガスでペレットを凍結し、ダイヤモンドドリルで穿孔した。これらの開発試験により、深さが54mmで直径が2.5mmの中心孔ができることを確認した。炉内確証試験は、1995年1月にJMTRに装荷して行った。本報告書は、UO中心孔加工技術及び燃料棒組立技術についてまとめたものである。
大島 邦男; 清水 道雄; 田山 義伸; 松本 正勝; 河村 弘; 石井 忠彦; 相沢 静男; 中川 哲也; 佐藤 均; 酒井 陽之
JAERI-M 93-206, 48 Pages, 1993/10
JMTRでは、1985年からFPガス圧力計再計装技術の開発を開始して以来、再計装機器の設計・製作及びその炉内性能試験、ホットセル内での照射済燃料棒と再計装機器との組立技術及びキャプセルへの挿入技術の開発を行ってきた。1990年には、これらの技術により軽水炉で照射された2本の燃料棒にそれぞれ再計装機器を計装し、JMTRで出力急昇試験を実施した。この結果、FPガス圧力計は、燃料棒の出力変動に伴う内圧変化を連続して測定し、所期の目的を達成した。現在、JMTRにおいて本技術を用いたFPガス圧力計再計装燃料棒での出力急昇試験が進められている。本報告では、これらの技術開発全体の概要を述べるとともに、ホットセル内での遠隔操作による燃料棒と再計装機器との溶接組立技術の開発について詳細に述べる。
清水 道雄; 石井 忠彦; 酒井 陽之; 小山田 六郎; 斎藤 実
Proc. of 4th Asian Symp. on Research Reactors, 10 Pages, 1993/00
軽水炉燃料の経済性の観点から、LWR燃料の高燃焼が重要な課題の一つである。高燃焼度LWR燃料の照射挙動を把握するために、FPガス圧力計と中心温度測定のための熱電対を、材料試験炉部で開発した。1985年からFP圧力計再計装技術を開発し、現在までに、BOCAキャプセルへ挿入して出力急昇試験を実施した。1988年以来、照射済燃料棒への燃料中心温度測定用熱電対を再計装する技術の開発を行っている。種々の穿孔試験をバリウムフェライトペレットを充填した模擬燃料棒を使用して行った。この開発では、穿孔の間、燃料ペレットの割れを炭酸ガスを凍結して固定する技術を、中心孔加工には、ダイヤモンドドリルを使用した。これらの開発試験は完了し、深さ54mmで直径2.5mmの中心孔がこの方法で穿孔できることが確認された。
内田 正明; 中村 仁一; 石井 忠彦
JAERI-M 92-177, 39 Pages, 1992/11
主にBWR燃料で問題にされてきた出力急昇破損について、炉外でのヨウ素応力腐食実験とベース照射を伴う出力急昇試験の接点を調べるため、未照射燃料にヨウ素を富化した状態で出力急昇試験を行った。ペレット-被覆ギャップ幅の調整などにより、応力的には実際の燃料破損が起こる条件よりやや低めの条件を設定した。ヨウ素雰囲気は、UO
、MoO
とCsIの粉末を混合して制御した。3本の燃料棒を用い、次第に条件を強めて最後はヨウ素分圧を1気圧程度まで高めたが、破損は起こらなかった。この結果および過去の炉内応力腐食実験結果の考察から、炉外応力腐食実験は必ずしも実際の条件を模擬したものとはいえず、実際の出力急昇破損においてはヨウ素の寄与は小さいものと考えられる。
原山 泰雄; 松並 清隆*; 石井 忠彦; 中村 仁一; 内田 正明
JAERI-M 91-003, 38 Pages, 1991/02
沸騰水キャプセル(BOCA)内部の熱的挙動の全体像を把握することを目的に熱解析を行なった。BOCAとは、材料試験炉(JMTR)において軽水炉燃料セグメントの出力急昇試験に使用している照射試験装置としてのキャプセルの一型式である。解析により、燃料セグメント線出力密度が600W/cm時、キャプセル外筒内面の熱伝達率は0.71W/cm
K程度であることが明らかになった。さらに、燃料セグメント部で発生した熱量のうち10%程度の熱量はペレット・スタックの上側部分に移動し、冷却されると予想されることが分かった。
中山 富佐雄; 石井 忠彦; 中崎 長三郎; 瀬崎 勝二; 市橋 芳徳; 田中 勲
Proc. on the 2nd Asian Symp. on Research and Reactor, p.1 - 18, 1989/00
JMTRは照射試験設備の一つとして、軽水炉燃料の安全性研究及びBWR用高性能燃料の出力急昇時における健全性確認試験のため昭和56年に出力急昇試験設備を設置し、試験を開始した。この設備について、試験の目的、設備の詳細及び試験の方法について紹介する。
内田 正明; 中村 仁一; 市川 逵生; 加島 洋一; 瀬崎 勝二; 石井 忠彦; 岩井 孝
JAERI-M 88-202, 53 Pages, 1988/10
JMTR出力急昇試験設備(BOCA/OSF-1)を用いて、国産試験燃料ピンの出力急昇試験を実施した。BWR8
8型及びPWR1717型を模擬した燃料ピンを、OWL-2ループで5-8MWd/kg-Uまで低出力照射した後、計7本(B型5本、P型2本)をBOCA/OSF-1に移し、初期出力約30kW/mから最高出力48-56kW/mまで、出力急昇させた。このうち3本については、最高出力到達後、最高300回の出力サイクルを加えた。この結果、どの燃料ピンにも、破損あるいは欠陥を生じなかった。
市橋 芳徳; 瀬崎 勝二; 露崎 典平; 石井 忠彦; 新見 素二
Japan-China Symp. on Research and Test Reactors, 12 Pages, 1988/00
およそ20年間にわたるJMTRでの照射設備設計製作に係る技術開発の経験及び得られた成果の概略を述べる。JMTRに現在据付けられている大型照射設備の状況に少し触れたあと、論文のほとんどの部分は、照射キャプセルに係る技術開発について述べ、結論として、利用者(研究者)の要求(照射に関する)を早く達成するために、予め照射要求の傾向を捕え必要な技術開発を進めることが重要であることを経験として述べた。
市橋 芳徳; 瀬崎 勝二; 中崎 長三郎; 石井 忠彦
Japan-China Symp. on Research and Test Reactors, 11 Pages, 1988/00
JMTRにおける軽水炉燃料の出力急昇試験装置の概略を紹介するとともに、この試験装置で実施可能な出力急昇試験パターン、出力急昇試験に係る全体の作業の流れ等について概要を述べる。結論として、現状で利用者が持っている軽水炉燃料の健全性確認試験は、より早い速度の出力過渡試験であり、この要求に答えるための新しい装置について検討を進めていることを述べる。
河村 弘; 土田 昇; 桜井 文雄; 石井 忠彦; 瀬崎 勝二
JAERI-M 85-211, 50 Pages, 1985/12
JMTRでは、軽水炉燃料の安全性研究として出力急昇試験設備(BOCA/OSF-1)を用いて種々の出力急昇試験が行われている。本出力急昇試験では、燃料の破損しきい値等を明確にするために、燃料棒の出力を精度良く評価することが重要になる。本報告書では、BOCA/OSF-1での出力評価方法及びその評価精度について検討した。その結果、OSF-1冷却水温度の不安定性のため、一般的なカロリメトリック法、すなわちOSF-1冷却水の出入口温度差と流量から求める方法と異なるOSF-1冷却水出口側温度のみによる出力評価法により、燃料棒出力が300W/cm及び6600MW/cm時に各々
6.4%及び4.3%の精度で評価できることが明らかになった。
中田 宏勝; 瀬崎 勝二; 中崎 長三郎; 石井 忠彦; 伊藤 治彦; 阿部 弘
JAERI-M 85-021, 36 Pages, 1985/03
材料試験炉では、軽水炉燃料ピンの出力急昇試験を行うための設備(BOCA/OSF-1)の開発と設備を昭和53年度より行って来た。本報告は、前報(JAERI-M8533及び同9343)に引き続き、昭和56年の9月から12月にかけて実施したBOCA照射設備の特性試験の結果をまとめたものである。特性試験では、まず装置の長期運転性能を確認したのち、BOCA照射設備を構成する沸騰水キャプセル、キャプセル制御装置及び
He出力可変装置について原子炉運転中に各種測定を実施した。その結果、BOCA照射設備は軽水炉燃料ピンをBWR条件下において2倍以上の変化幅をもって最大50kW/mまで出力急昇させると云う目標をほぼ満足していることを確認した。また、各装置も設計どうりの性能を有し、安定して作動することが確認された。
He-BOCA出力急昇試験設備の開発,2; 試験計画とHe-BOCAの設計中田 宏勝; 瀬崎 勝二; 永堀 浩; 石井 忠彦; 伊藤 治彦; 土田 昇; 阿部 弘; 中崎 長三郎; 伊藤 昇; 小向 文作; et al.
JAERI-M 9343, 37 Pages, 1981/03
材料試験炉では、軽水炉燃料ピンの出力急昇試験に必要な「He出力制御型沸騰水キャプセル(略称He-BOCA)」の開発・整備を昭和53年度より行っている。本報は、前報(JAERI-M8533)に引続き、主に昭和54年から55年にかけて行った各種検討と試験の結果をまとめたものである。出力急昇試験設備としては、新燃料のみならず照射済燃料ピンを、軽水炉と同等の条件下で大量に試験できるものとすることを目標に開発を進めている。今期は主に、BWR条件下で燃料を照射するためのBOCA本体及びBOCA制御装置と、燃料ピンの発熱量を変えるためのHe出力可変装置の詳細設計を行うとともに、設計を確認するために一連の試験を行った。また、He-BOCAにより行う出力急昇試験の計画を検討し、実施のための準備を進めた。
He-BOCA出力急昇試験設備の開発,1; 開発計画と設備概要中田 宏勝; 石井 忠彦; 伊藤 治彦; 阿部 弘; 中崎 長三郎; 瀬崎 勝二; 永岡 芳春
JAERI-M 8533, 35 Pages, 1979/11
JMTRでは、昭和44年以来各種燃材料の照射試験を行って来たが、昭和53年度より5ヶ年計画で軽水炉燃料ピンの出力急昇試験を行うのに必要な「He-3出力制御型沸騰水キャプセル(略称He-BOCA)」の開発・整備を行うことになった。同キャブセルは、加圧静止水を熱媒休とする照射装置であり、簡単な装置で軽水炉と同等の圧力・温度条件が得られ、かつキャブセル周囲に設けるHe-3ガスのスクリーンにより燃料ピンの発熱量を容易に変えられるものである。完成後の設備は新燃料のみならず照射済燃料ピンを大量に試験できる能力を有し、BWRおよびPWR条件下で出力急昇試験の他パワーサイクルを行うことができる。本報告ではHe-BOCAの原理や開発計画について説明するとともに、BOCAの基本的伝熱特性を調べるために行った炉外予備実験の結果、BWR条件下で短尺燃料ピンを出力急昇できることを目標として概念設計したHe-BOCAの概要、などについて述へる。