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月森 和之; 岩田 耕司; 赤津 実
第9回原子力工学国際会議(ICONE-9), 2(779), 0 Pages, 2001/00
ナトリウムを冷却材とする高速増殖炉では、床ライナはナトリウム漏えい事故時に漏えいナトリウムと床コンクリ-トとの直接接触を防止する機能を有し、事故の拡大防止の観点から重要な構造である。ナトリウム漏えい時のライナの温度は、初期段階で漏えいナトリウムと接する領域を中心に急速に上昇する。一方、腐食によるライナの減肉については溶融塩型腐食を想定した厳しい減肉速度に従うとしても、ライナの温度上昇よりかなり遅れて進行する。このため、ライナに生じるひずみの最大値はこの初期段階に生じることになる。したがって、ひずみの解析評価において、最終的に到達する減肉量を最初から仮定したモデル化を用いるとひずみの最大値を過大に評価することになる。そこで、現象面から実態に合った解析を実現するためにライナの減肉の進行過程をモデル化する方法を検討した。
久保田 健一; 川崎 信史; 梅津 陽一郎; 赤津 実*; 笠井 重夫; 此村 守; 一宮 正和
JNC TN9400 2000-063, 221 Pages, 2000/06
電力・エネルギの利用形態の多様化、供給地の分散化等の要求に適用しやすい「多目的小型炉」について、過去の小型炉の文献調査を行って高速炉での可能性を検討した。また、モジュール化することで習熟効果の早期達成による経済性向上が期待されることから、基幹電源として廉価な初期投資額に魅力がある「中小型モジュール炉」の可能性を検討した。その結果をまとめると次のようになる。(1)多目的小型炉(a)多目的小型炉の出力規模を10MWe150MWeとすると、大規模なコジェネ、比較的大きな島嶼用電源、中規模都市の電源、淡水化電源(ダム建設の代替え含む)及び中小規模の船舶用動力炉と幅広いニーズ(市場)の可能性がある。(b)多目的小型炉の要件としては受動的機能を備えるとともに燃料交換頻度を極力少なく(長寿命炉心)、保守・交換機会を局限して運転員の負担軽減することが求められる。燃料交換頻度を極力少なくするための長寿命炉心は、FBRの特長が活かせる。この事は、海外市場を視野にすると核不拡散の観点からも重要な要件となる。(c)我が国で検討されているNa冷却の4S炉(50MWe)、鉛-Bi冷却4S型炉(52MWe)及びHeガス冷却PBMR型炉(100MWe)並びに米国で検討されているNERIプロジェクトの鉛-Bi冷却ENHS炉(50MWe)及びANLからの公募概念の鉛-Bi冷却炉(約100MWe)等の高速炉設計について分析し、実用化戦略調査研究での多目的小型炉の設計要求条件を検討した。(2)中小型モジュール炉(a)複数基の原子炉モジュールの総発電量が3200MWeの中小型モジュール炉のプラント建設費が、大型炉ツインプラントの設計目標である建設費20万円/kWe(30003200MWe)と匹敵競合するためには、単基モジュール炉の出力が800MWeでは初号モジュール26万円/kWe、400MWeでは28万円/kWe、200MWeでは29万円/kWe以下を夫々目標とする必要がある。(b)SPRISM(400MWe)と4S型(200MWe)の設計を分析した結果、複数のNSSS構成のモジュール化は、遮蔽、炉容器、熱交換器等の必須機器の増加による物量増加が大きく、物量的に大型炉と競合するには中小型炉の特徴を活かしたさらなる合理化が必要と考えられる。
早船 浩樹; 久保田 健一; 吉田 匡志; 宇野 修; 赤津 実; 江沼 康弘; 一宮 正和
JNC TN9420 99-004, 195 Pages, 1999/06
中長期事業計画を受けて、平成11年度から本格的に実施されるFBR実用化戦略調査研究に先立ち、革新的技術を取り入れ、経済性目標を達成可能なナトリウム冷却MOX燃料大型炉概念の創出を行った。更に、ナトリウム冷却MOX燃料大型炉以外の概念についても、文献調査を元に高速炉システムの幅広い技術選択肢としての検討を予備的に実施した。(1)革新的技術を取り入れたナトリウム冷却MOX燃料大型炉(基準プラント)については、経済ポテンシャルを有する概念を複数個創出することを目標にして検討した。その結果、プラント概念:18ヶ(この内、2次系削除概念は4ヶ)及び系統設備のみの概念(例:燃料取扱設備のみ):4ヶ、並びにコ・ロケーションシステム概念:5ヶを創出した。(2)基準プラント以外に関しては、幅広い技術選択肢を検討する観点から、ガス冷却炉、重金属冷却炉、小型モジュール炉、水冷却増殖炉、及び溶融塩増殖炉について、文献調査に基づいて各概念の特性を検討し、技術的成立性(構造健全性(含耐震性)、安全性、製作建設性、運転性、保守補修性、特有の開発課題)を評価すると共に、実用化目標の4視点(軽水炉と比肩する経済性、資源の有効利用、環境負荷低減、核不拡散性強化)及び開発リスクの観点から評価した。その結果、1)小型モジュール炉として、経済性に優れた中型炉及び多目的汎用型の設計概念を代表するものとして超小型炉2)ガス炉として、冷却材がCO2、He及び燃料被覆形態が密封型、ベント型、被覆粒子の組み合わせ3)重金属炉として、鉛・鉛ビスマス設計及び運転経験豊富なロシアの鉛冷却炉4)軽水冷却として軽水冷却沸騰水型増殖炉及び超臨界圧軽水冷却炉5)溶融塩炉としてU-Puサイクルと整合した三塩化物溶融塩炉を今後検討すべき出発点として摘出した。
月森 和之; 加藤 猛彦*; 古橋 一郎*; 岩田 耕司; 赤津 実
JNC TN9400 99-056, 62 Pages, 1999/06
ナトリウムを冷却材とする高速増殖炉では、床ライナはナトリウム漏えい事故時に漏えいナトリウムと床コンクリートとの直接接触を防止する機能を有し、事故の拡大防止の観点から重要な構造である。したがって、ナトリウム漏えい事故時にはその終息に到るまでライナの機能が維持されなければならない。ナトリウム漏えい時のライナの温度は、初期段階で漏えいナトリウムと接する領域を中心に急速に上昇する。一方、腐食によるライナの減肉については溶融塩型腐食を想定した厳しい減肉速度に従うとしても、ライナの温度上昇によりかなり遅れて進行する。このため、ライナに生じるひずみの最大値はこの初期段階に生じることになる。したがって、ひずみの解析評価において、最終的に到達する減肉量を最初から仮定したモデル化を用いるとひずみの最大値を過大に評価することになる。そこで、現象面から実態に合った解析を実現するためにライナの減肉の進行過程をモデル化する方法を検討した。具体的には、擬似的なクリープによる応力緩和と剛性の低減により減肉部分の応力を解放する方法をとった。さらに、この方法をFINASに適用して事例計算を行うことにより、その妥当性を検証した。
笠井 重夫; 小川 伸太*; 早船 浩樹; 黒澤 典史; 赤津 実; 戸澤 克弘; 庄野 彰; 一宮 正和
動燃技報, (105), p.27 - 40, 1998/03
経済性および安全性を十分に確保して、環境への負荷の低減および核不拡散性の強化が図れる先進的核燃料リサイクル体系を構成するのに相応しい先進的高速炉炉心(リサイクル炉心)概念を構築した。リサイクル炉心概念は、放射性固体廃棄物を削減するために従来の燃料集合体の外套であるラッパ管を削減するとともに中性子遮蔽体を分離・再利用することとし、炉心冷却性能を確保するために制御棒を内包する大型開放燃料集合体で構成した炉心構造概念(開放型炉心と称す)とした。また、燃料には窒化物燃料を用い、その高熱伝導でナトリウムとの共存性が良好である特長を利用し受動的安全性を高めた炉心概念とした。
赤津 康夫; 清水 武彦; 磯崎 徳重; 片桐 裕実; 磯崎 久明; 大内 博*
PNC TN8440 97-037, 501 Pages, 1997/10
東海事業所環境安全課では、海洋モニタリング船「せいかい」を用いて、保安規定、県監視計画等に、基づき、海洋試料(海水・海底土)の採取を実施している。また、東海沖の海洋観測業務(放出口)における流向・流速測定・水温・塩分の水平・鉛直分布観測等)も定期的に実施している。本報告書は1995年の東海沖における海洋観測業務(流動調査、水平観測・鉛直観測)を第I編とし、第II編に海洋試料採取に係わる業務についてまとめたものである。なお海洋試料採取については1995年4月1996年3月(年度)まで記載した。
赤津 康夫; 渡辺 均; 叶野 豊; 森澤 正人; 片桐 裕実; 清水 武彦; 今泉 謙二
PNC TN8440 97-022, 147 Pages, 1997/05
東海事業所では、「動力炉・核燃料開発事業団東海事業所再処理施設保安規定、第VII編環境監視」に基づき、再処理施設周辺の環境放射線モニタリングを実施している。本報告書は、1996年4月から1997年3月までの間に実施した環境モニタリングの結果及び大気,海洋への放射性物質の放出に起因する周辺公衆の線量当量算出結果を取りまとめたものである。なお、線量当量の評価に当たっては、1997年3月11日に発生したアスファルト固化処理施設の火災・爆発事故の影響を考慮し算出した。環境監視結果を要約すると以下のとおりであり、1996年度における再処理施設の平常運転及びアスファルト固化処理施設の火災・爆発事故による放射性物質の放出は、環境や一般公衆の健康に影響を及ぼすものではなかった。(1)空気浮遊じん試料の一部から事故に伴う影響が一時的に見られたが、それ以外については過去10年間に実施したモニタリング結果に基づく平常の変動範囲内であった。(2)公衆の実効線量当量評価結果は、2.410-3mSvから2.110-2mSvであった。
植頭 康裕; 宮河 直人; 片桐 裕実; 赤津 康夫
動燃技報, (101), p.75 - 80, 1997/03
環境試料中のPuの測定として、液体シンチレーションカウンタ(LSC)が用いられているが、Pu同位体中の線と線の弁別には減衰時間の差を利用した波形弁別について検討を行った。その結果、共試量200g、バックラウンド4.0cmp、回収率65%、計数効率35%、測定時間500分の条件で、検出下限値は1.4101Bq/kg・dryとなり、従来法に比べ約2倍の感度上昇が認められた。東海事業所周辺の土壌を用いて行った実環境試料への適用では、Puは、約510Bq/kg・dryであり、Pu/Puでは約2.5であった。この値は、大気中の核実験のフォールアウトによるものである。
植頭 康裕; 森田 重光; 渡辺 均; 宮河 直人; 片桐 裕実; 赤津 康夫
Health Physics, 0 Pages, 1997/00
テクネチウム-99(99Tc)は、核分裂による生成が約6%と高く、半減期も2.1410^5と極めて長いため、環境影響評価上重要な核種である。そこで妨害核種の除去にキレート樹脂を、また、測定系に誘導結合プラズマ質量分析装置(Inductively Coupled Plasma Spectrometer:ICP-MS)を用いた高感度定量法を開発し、99Tcの環境中における挙動を解析した。東海村の畑土は、1.510^-1Bq/kg・dryレベルであり、植物中濃度は、3.610^-2mBq/kg・生であった。これまで移行係数については、トレーサ試験の結果から10^-210^2と高い値が報告されていたが、フィールドデータより求めた移行係数は2.410^-4であり、トレーサ実験による移行係数より2桁以上も小さいことがわかった。この結果から99Tcの移行係数は、他の核種同等レベルであることが
赤津 康夫; 渡辺 均; 森田 重光; 中野 政尚; 片桐 裕実; 森澤 正人; 吉田 美香
PNC TN8440 97-001, 39 Pages, 1996/11
平成6年5月にプルトニウム燃料第三開発室のプルトニウム工程内滞留量が約70kgに達していることが新聞紙上に大きく報じられた。プルトニウム燃料工場では国/IAEAと協議して、工程内滞留を技術的に可能な限り低減する計画を策定した。この低減化計画は、設備の清掃・分解・解体による工程内滞留量の低減、新型燃料製造設備の開発による工程内滞留量の抑制、改良型非破壊測定装置の開発による工程内滞留量の測定精度向上等を柱としており、これらの実施により平成8年10月末の実在庫検認(以下「PIV」)で、目標とした当初滞留量の約15%以下(約10kgPu)の達成が確認された。本書は、プルトニウム燃料第三開発室における工程内滞留問題の発生から、この問題への取り組み状況およびその成果、今後の課題等について平成8年11月15日に開催された「工程内滞留抑制技術開発報告会」において発表した概要をまとめたものである。報告は、以下の4つの項目から構成されており、問題発生の経緯、低減化計画の策定、低減化作業の実施およびその結果、滞留低減化および滞留量測定のための技術開発等について述べたものである。
赤津 康夫; 渡辺 均; 森田 重光; 中野 政尚; 片桐 裕実; 森澤 正人; 小林 美香
PNC TN8440 97-011, 98 Pages, 1996/10
再処理施設から海洋へ放出される低レベル液体廃棄物の東海地先海域における放射能レベルの変動を詳細に把握するため、放出口を中心とした一定海域において海水中の放射性物質濃度調査を実施した。動燃再処理排水環境影響詳細調査は、海中放射能監視確認調査(再処理ホット試験期間実施)の後を受け、また、再処理施設の本格運転に伴う茨城県の要請に基づき、1978年(昭和53年7月)から実施している。環境影響詳細調査の開始から1988年9月までの測定結果は、既報(PNCSN842089-009)でまとめており、また、1988年10月から1991年9月までの測定結果のまとめは、既報(PNCZN844093-027)のとおりである。今回、第3報として、1991年10月から1996年3月までの測定結果について整理を行った。その結果、再処理施設排水に起因すると思われる放射能濃度の上昇は観測されなかった。また、1978年以降18年間にわたる環境影響詳細調査について検討した結果、再処理施設排水による海域全体の放射能レベルの変動は見られなかった。
中野 政尚; 住谷 秀一; 渡辺 均; 片桐 裕実; 赤津 康夫; 飛田 和則
PNC TN8520 96-002, 54 Pages, 1996/09
この資料は、環境中プルトニウムとアメリシウムに関する知見とその分析法の二つの章から成る。第1章ではプルトニウムとアメリシウムの生成、特徴、核実験、使用済み燃料、廃棄物、環境試料についてのデータを示す。第2章では環境試料中の分析方法について説明している。分析の概略は大きく4つの工程、すなわち前処理、化学分離、電着、線測定から成る。初めにそれぞれの工程の原理を説明している。次に実際の環境試料の分析手順を示す。最後にSi検出器の校正と放射能の測定について示す。
赤津 康夫; 清水 武彦; 今泉 謙二; 片桐 裕実; 叶野 豊
PNC TN8420 96-017, 50 Pages, 1996/08
動力炉・核燃料開発事業団東海事業所では、昭和30年代(当時は、原子燃料公社)から、気象観測を継続・実施してきている。その後、再処理施設からの大気放出される放射性廃棄物の環境影響評価に使用する目的で、昭和49年頃から気象観測塔が設置され、昭和52年のホット試験以降の大気拡散計算に用いられている。本報告書は、1977年(昭和52年)から1995年(平成7年)までの約18年間に実施した大気拡散計算に関連する気象統計結果を取りまとめるとともに、気象要因に関連する大気拡散の特性について考察したものである。その結果、各年の気象統計と再処理施設からの放出量を基にした計算結果での最大濃度地点は、安全審査等で評価している最大濃度地点と同様の地点に多く出現することが確認された。しかし、20年間の観測結果を用いた今回の調査結果では、大気安定度の出現頻度等の違いにより、西南西方向に最大濃度地点が出現するパターンが数回あった。また、これまで暦年で報告していた一般公衆の線量当量評価が、1995年(平成7年)から年度報告となったため、大気拡散計算に用いる気象統計結果、相対濃度について年度別に整理し、付録として収録した。
片桐 裕実; 森田 重光; 渡辺 均; 赤津 康夫; 石黒 秀治
原子力工業, 42(8), p.62 - 67, 1996/08
平成3年から原子力基盤技術クロスオーバー研究として進めている「局地的な環境条件に対応した総合的な環境評価モデルの開発」に関して、最終年度に当たることから、これまでの進捗状況及び次期計画について報告する。本プロジェクトは、放射線医学総合研究所、理化学研究所、日本原子力研究所、気象研究所及び動燃事業団の5機関によって進められており、長半減期核種の環境中での挙動を評価することを目的として研究を分担している「土壌-植物系での放射性核種の挙動」に関する成果として、99Tc及び237Npについて実施してきた検討結果及び今後の展開について触れる。
赤津 実; 戸澤 克弘; 渡辺 一郎; 一宮 正和; 林 秀行; 向坊 隆一
PNC TN9430 96-005, 237 Pages, 1996/07
標記検討において環境負荷低減・資源有効利用の観点から,廃棄物を極限できるリサイクルシステムを目指している。マイナアクチド(MA)を含むアクチニドリサイクル・ダクトレス60万kWe炉心の実現のため,MOX燃料炉心を中心に設計検討を行った。プラントシステム設計に関連し,ダクトレス・アクチニド含有炉心槽内の熱流動,炉心の浮上り力増大及び崩壊熱増大による系統への影響を評価した。更に,炉心廻り構造の成立性の検討・設定を行った。原子炉の支持構造概念を検討し,浮上り防止機構構造を明らかにした。冷却系は,MAを炉心に添加することで,1ループ当たり16MWの除熱容量の確保で,事故時も原子炉冷却材バウンダリの健全性の確保を確認した。
笠井 重夫; 戸澤 克弘; 赤津 実; 小川 伸太; 渡辺 一郎; 早船 浩樹; 永沼 正行; 一宮 正和; 林 秀行; 向坊 隆一
PNC TN9430 96-004, 152 Pages, 1996/07
リサイクル試験炉開発における平成7年度の概念設計について報告した。また,概念構築上重要な要素研究として,試験炉での炉内計装技術の調査と引抜型UISにおける機器再使用性を検討し,開発課題を示した。リサイクル試験施設との隣接設置,試験炉での試験内容及び試験炉の運用スケジュールを想定して,試験炉全体の輪郭を示した。次年度の計画も記述した。1)概念の詳細化,2)前提条件の確認,3)実用リサイクル炉概念の開発,4)試験炉での試験シミュレーション。
赤津 康夫; 渡辺 均; 住谷 秀一; 片桐 裕実; 清水 武彦; 叶野 豊
PNC TN8440 96-022, 139 Pages, 1996/05
東海事業所では、「動力炉・核燃料開発事業団東海事業所再処理施設保安規定、第VII編環境監視」に基づき、再処理施設周辺の環境放射線モニタリングを実施している。本報告書は、1995年4月から1996年3月までの間に実施した環境モニタリングの結果を取りまとめたものであり、大気及び海洋への放射性物質の放出に起因する周辺公衆の線量当量算出結果についても併せて収録した。また、環境監視計画の概要、測定方法の概要、測定結果及びその経時変化、気象統計結果、放射性廃棄物の放出状況の内訳等については付録として収録した。
赤津 康夫; 片桐 裕実; 清水 武彦; 磯崎 久明; 磯崎 徳重; 大内 博
PNC TN8440 96-021, 45 Pages, 1996/05
東海事業所環境安全課では、海洋モニタリング船「せいかい」を用いて、保安規定、県監視計画等に基づき、海洋試料(海水・海底土)の採取を実施している。また、東海沖の海洋観測業務(放出口)における流向・流速測定、水温・塩分の水平・鉛直分布観測等も定期的に実施している。本報告書は1994年の東海沖における海洋観測業務(流動調査、水平観測・鉛直観測)を第I編とし、第II編に海洋試料採取に係わる業務についてまとめたものである。なお海洋試料採取については1994年4月1995年3月(年度)まで記載した。
赤津 康夫; 片桐 裕実; 清水 武彦; 磯崎 久明; 磯崎 徳重; 大内 博
PNC TN8440 95-032, 458 Pages, 1995/09
東海事業所環境安全課では、海洋モニタリング船「せいかい」を用いて、保安規定、県監視計画等に、基づき、海洋試料(海水・海底土)の採取を実施している。また、東海沖の海洋観測業務(放出口における流向・流速測定・水温・塩分の水平・鉛直分布観測等)も定期的に実施している。本報告書は1993年の東海沖における海洋観測業務(流動調査・水平観測・鉛直観測)を第I編とし、第II編に海洋試料採取に係わる業務についてまとめたものである。
森田 重光; 片桐 裕実; 渡辺 均; 赤津 康夫; 石黒 秀治
1996 International Congress on Radiation Protection, ,
テクネチウム-99は半減期が約21万年と長く、また、核分裂収率も6%と高いため、核燃料サイクルに係る環境影響評価上重要な核種である。しかし、環境中における濃度が極めて低く、軟ベータ線放出核種であることもあり、環境中における挙動も解析した研究例は少ない。そこで、最近、無機金属元素の超高感度測定装置として注目を集めている誘導結合プラズマ質量分析装置の測定系への適用を検討した。その結果、検出感度を、従来の放射能測定法の10倍から10,000倍に高めることができ、測定時間も1/300から1/10,000まで短縮することができた。開発した分析法を用いてコア状の土壌試料を採取し、テクネチウム-99の95%以上が表層下8cmまでの層に保持されていた。テクネチウム-99は、酸化的雰囲気では陰イオンの化学形をとるため移行しやすいと考えられていたが、実フィールドにおける挙動は、この理論に反するものであった。