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平野 光将; 幾島 毅; 鈴木 邦彦; 石黒 興和*; 斉藤 宜弘*; 西条 泰博*; 倉重 哲雄*; 中村 久*; 大岡 俊隆*
JAERI-M 8546, 107 Pages, 1979/11
Mark-III炉心設計の主な目標は、(1)最低レイノルズ数の向上、(2)炉停止余裕の増加、(3)炉外核計装に必要な熱中性子束レベルの確保、(4)構造設計との整合などのMark-II炉心設計での残された主要課題を解決し、総合的に調和のとれた実験炉炉心を設計することである。そのため、まず広範囲にわたる核・熱流動・燃料・動特性サーベイを実施して最適な炉心主要諸元を探り、上記の課題を一応解決する炉心の構築に成功している。本報告書は、それらの主要特性サーベイのうち、(1)燃料要素諸元、(2)炉心構成、(3)領域別燃料装荷方式などを決定するための核・熱流動特性サーベイの手順と結果がまとめられている。
平野 光将; 新藤 隆一; 渡部 隆*; 石黒 興和*; 斉藤 宣弘*; 倉重 哲雄*
JAERI-M 8293, 101 Pages, 1979/06
Mark-III炉心設計では、Mark-II炉心での残された主要課題である(1)レイノルズ数の向上、(2)炉停止余裕の確保、(3)炉外計測に必要な中性子束レベルの達成、(4)構造設計との整合、などの解決が主な目標とされた。その結果、なお炉停止余裕などのいくつかの特性において余裕は必ずしも大きいとはいえないが、第1次概念設計当初に設定された炉心設計指針・基準を満足する炉心Mark-IIIが実現できた。本報告書は、このMark-III炉心の核設計及び炉心核特性の詳細をまとめたものである。なお、本設計研究を通して、中空型燃料棒を装填したピン・イン・ブロック型燃料体により構成される実験炉炉心の設計限界を、ほぼ探り得たといえよう。
新藤 隆一; 渡部 隆*; 石黒 興和*; 黒木 修二*
JAERI-M 7350, 64 Pages, 1977/10
第1次慨念設計に先行して実施された炉心参考設計Mark-IIIIにおいて、Mark-IIでの反応度制御素子設計を見直おすとともに、その改善が計られた。その結果、次のことが明らかになった。 (1)炉構造設計上の制約で制御棒本数の増加が望めないことから、棒外径は許容しうる最大の値にせざるをえない。(2)制御棒は双子型配置であり相互干渉性が著しく、補償反応量評価精度が重要になる。(3)炉心特性上で十分な性能を確保しようとすると、制御棒の設計余裕が減る。(4)可燃性毒物による反応度補償量を増すと燃焼にともなう反応度回復量が増大し、この反応度回復量を低減しようとすれば反応度の温度効果が増す。(5)従って、この相殺効果により可燃性毒物を用いることによって制御棒で補償すべき反応度を低減化することには限界がある。(6)後備停止系については補償反応度として燃焼分を分担しないとの考えに立てば、制御棒に較べて比較的余裕のある設計が可能である。
江崎 正弘; 三竹 晋; 石黒 興和*; 伊藤 勝*; 小沢 保*; 高谷 純一*
JAERI-M 6893, 119 Pages, 1977/01
多目的高温ガス実験炉の安全保護系の特性を、平常運転時のプラント保護ならびに事故状態における原子炉保護の観点から、第1次概念設案に基づいて解析・評価した結果を述べたものである。本設計研究の内容は、既存の既存の基・指針に基づく安全保護計画の策定及び保護緒元の立案、原子炉特性の解析による平常運転時での運転保護方案の明確化、並びに事故状態における原子炉保護系の機能評価などを含み、それ等の結果より実験炉設計で考慮すべき事項を示している。この安全保護系の機能評価により、想定される事故事象に適した保護シーケンスが明らかとなるとともに、今後のプラントのシステム改良点、(1)補助冷却系の容量の変更、並びに(2)中間ループ(2次)系への容量10%程度のポニー・モータの設置などが判明した。
青地 哲男; 下川 純一; 安川 茂; 宮本 喜晟; 新藤 隆一; 幾島 毅; 荒井 長利; 江崎 正弘; 平野 光将; 佐藤 貞夫; et al.
JAERI-M 6895, 170 Pages, 1976/12
多目的高温ガス実験炉の炉心参考設計Mark-IIIについて、炉心緒元選定の経緯とこの炉心が持つ基本特性に焦点を合わせて纏めたものである。この炉心参考設計Mk-IIIは、実験炉第1次概念設計における炉心・炉体構造の基本設計を成すものである。この設計作業の範囲は、設計指針・基準の見直し、設計データの検討、反応度制御素子や炉心構成のサ-ベイ、燃料装荷方法や制御棒引き抜き形状のサ-ベイ、炉心特性解析や燃料特性評価に及んでいる。Mk-III炉心は、低濃縮二酸化ウランを燃料とする中空型燃料ピンを六角断面の黒鉛ブロックに挿入した燃料体を用い、炉心部の等価直径が2.7m,高さが4mである。制御棒は、炉38本(19対)あって炉容器上部から駆動され、また、冷却材は、炉心上部のオリフィス装置によって調節される。炉心の平均出力密度は2.2W/cm
、燃料の平均燃焼度は約22GWd/T、燃焼温度は1350
C以下に収まっている。
