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柴田 晃; 北岸 茂; 渡士 克己; 松井 義典; 近江 正男; 相沢 静男; 那珂 通裕
日本保全学会第13回学術講演会要旨集, p.290 - 297, 2016/07
材料試験炉ホットラボの排気筒は、気体廃棄設備の一部として1970年に設置された高さ40mの自立式排気筒である。2015年、ホットラボの建家屋根の補修中に排気筒基礎部アンカーボルトの1本に減肉が確認されたため、排気筒の状況調査を実施した。また、当該調査中に、フランジプレートとアンカーボルトナット間に隙間が確認された。これを受け、安全確保のため排気筒円筒鋼板部(33m)を撤去したところ、最終的にアンカーボルト全数に減肉が確認された。原子力機構は再発防止を図るため、当該事象の原因調査を実施し、その結果、アンカーボルトの減肉は長期間に渡る水の浸入により生じ、また、フランジプレートとアンカーボルトナット間の隙間は、アンカーボルトの減肉した部位に2011年の東北地方太平洋沖地震を主要因として伸びが生じたことにより発生した事を明らかにした。
岡田 祐次; 馬籠 博克; 塙 博; 近江 正男; 菅野 勝; 飯田 一広; 安藤 均; 柴田 光敦; 米川 昭久; 上田 晴康
JAEA-Technology 2013-019, 236 Pages, 2013/10
JAEA-Technology-2013-019.pdf:45.07MB
日本原子力研究開発機構では、軽水炉利用の高度化及び高経年化に対応するため、軽水炉燃料及び材料の照射試験を実施する準備を進めている。JMTRは第165運転サイクル後の2006年8月に停止し、再稼働に向けて照射施設の整備を進めており、燃料・材料の中性子照射試験を行うための燃料異常過渡試験装置及び材料照射試験装置を2008年度から2012年度の間に製作、設置する予定である。本報告書は、2008年度から2010年度までに実施した照射誘起応力腐食割れ(IASCC: Irradiation Assisted Stress Corrosion)研究のための材料照射試験装置の水環境調整設備等の整備についてまとめたものである。
岡田 祐次; 馬籠 博克; 飯田 一広; 塙 博; 近江 正男
UTNL-R-0483, p.10_4_1 - 10_4_10, 2013/03
原子力機構において、軽水炉(BWR)の長期利用にかかわる原子炉圧力容器の照射脆化及び炉心構成機器の応力腐食割れに関して、BWRの温度,圧力,水質等の影響を確認する目的で、JMTR(Japan Materials Testing Reactor:材料試験炉)にBWR照射環境下における照射誘起応力腐食割れ(IASCC)評価を行う水環境調整設備の整備を実施した。本報告では、JMTR再稼働後に飽和温度キャプセルを利用した照射試験のために使用する水環境調整設備の整備の概要について報告する。
柴田 晃; 北岸 茂; 木村 伸明; 斎藤 隆; 中村 仁一; 近江 正男; 出雲 寛互; 土谷 邦彦
JAEA-Conf 2011-003, p.185 - 188, 2012/03
JMTR再稼働における照射技術開発の一環として、燃材料の照射試験において高精度なデータを得るため、腐食電位(ECP)センサー及び差動トランス(LVDT)式ガス圧計の開発を行っている。ECPセンサは高温高圧水条件にて構造材料の腐食電位を決定するためのセンサーであり、LVDT式ガス圧計は中性子照射下における燃料要素のガス圧を測定するためのセンサーである。本開発ではECPセンサーにおいては、センサーのセラミック及び金属の接合部について応力集中を避けるため形状の最適化を行った。一方、LVDT式ガス圧計においては、高温高圧かつ高照射下環境にて、高精度かつ安定した測定を行うためにLVDTのコイル材をMIケーブルと変更する改良を行った。この結果、ECPセンサーにおいては炉外試験において、接合材の破損なく安定した出力を得ることができるとともに、LVDT式ガス圧計についてはMIケーブルに変更しても、安定かつフルスケールで1.8%という正確さを示した。
柴田 晃; 中野 純一; 近江 正男; 川又 一夫; 中川 哲也; 塚田 隆
Journal of Nuclear Materials, 422(1-3), p.14 - 19, 2012/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Materials Science, Multidisciplinary)炉内照射試験により腐食誘起応力腐食割れ(IASCC)挙動の再現を行うためには、IASCCしきい値以上に試験片を照射しなければならない。このとき、照射済み試験片をベース照射キャプセルから炉内試験キャプセルに装荷する必要がある。これを行うため、遠隔操作型溶接機が開発された。また、キャプセルの長期照射におけるキャプセル構造材の健全性を確認するため、空気中における引張試験と、水中における低速ひずみ試験(SSRT)が行われた。この試験における試験片は、1.0-3.9
10
n/m
に照射されたキャプセル外筒管及び0.03-1.010n/mに照射されたバスケットの構造材から製作された。キャプセル外筒管温度である423Kにおいて15%以上の伸びが確認され、また、SSRTからIGSCC破面が確認されなかったことからキャプセル外筒管の健全性が確認された。
知見 康弘; 柴田 晃; 伊勢 英夫; 笠原 茂樹; 川口 佳彦*; 中野 純一; 近江 正男; 西山 裕孝
Proceedings of Enlarged Halden Programme Group Meeting 2011 (CD-ROM), 10 Pages, 2011/10
材料試験炉(JMTR)における照射下での照射誘起応力腐食割れ(IASCC)進展試験において、0.5T-CT大型試験片に
30MPa
という高い応力拡大係数までの荷重を負荷するために、テコ式荷重負荷ユニットを採用した。本ユニットでは、ベローズ内のガス圧を周囲の水圧より低くすることにより、ベローズが収縮して荷重が発生し、テコにより増大される。試験片のき裂長さは、MIケーブルを用いた電位差法(PDM)によりモニターされる。本発表では、照射下き裂進展試験ユニットの技術的課題、特に照射キャプセル内に設置されたときの試験片への負荷荷重の評価手法とPDM信号の精度評価について報告する。
伊藤 正泰; 川又 一夫; 田山 義伸; 金澤 賢治; 米川 実; 中川 哲也; 近江 正男; 岩松 重美
JAEA-Technology 2011-022, 44 Pages, 2011/07
JAEA-Technology-2011-022.pdf:3.29MB
ホットラボ施設は、材料試験炉等で照射された試料の照射後試験を実施する施設である。JMTR(Japan Materials Testing Reactor)ホットラボでは、平成23年度のJMTR再稼働にあわせ、高燃焼度燃料の取扱いを計画している。本報告書は、JMTRホットラボにおいて高燃焼度燃料を取扱うホットセルのしゃへい評価及びしゃへい体の製作・据付けについてまとめたものである。
石田 卓也; 谷本 政隆; 柴田 晃; 北岸 茂; 斎藤 隆; 近江 正男; 中村 仁一; 土谷 邦彦
JAEA-Testing 2011-001, 44 Pages, 2011/06
JAEA-Testing-2011-001.pdf:4.52MB
照射試験炉センターでは、材料試験炉(JMTR)の改修・再稼動後において技術的価値の高い照射データを提供するため、新たな照射試験法の開発を行っている。照射試験に必要なキャプセルを開発するため、キャプセル組立て、照射試料の材料試験や材料検査・分析などが行える施設を整備した。施設整備にあたっては、大洗研究開発センター内にある既設建屋の有効活用の観点から、現在、管理区域が解除され、実験装置,事務用品などの保管に使用されていたRI利用開発棟を改修し、上記目的のための施設整備を行った。改修後、照射試験開発棟と命名し、利用目的に基づいて8つの実験室を整備し、実験装置の設置を開始した。現在、照射試験開発棟における基本的管理要領を設定し、運用を行っている。本報告書は、RI利用開発棟の改修工事及び実験室内の実験装置の整備と操作方法及び照射試験開発棟における基本的管理要領についてまとめたものである。
柴田 晃; 木村 正; 永田 寛; 青山 征司; 菅野 勝; 近江 正男
JAEA-Testing 2010-003, 22 Pages, 2010/11
JAEA-Testing-2010-003.pdf:8.82MB
インパイル水ループ2号(OWL-2)では、炉内管材料としてステンレス鋼(SUS316)を使用したが、高照射SUS316鋼材の機械的特性のデータはOWL-2が設置された当時から不足していた。このためOWL-2炉内管に材料であるSUS316サーベランス試験片を炉内に装荷し、3.410
n/m(
1MeV)までのSUS316の照射データの蓄積が行われた。しかしながらSUS316はJMTRに設置する他の照射装置の炉内管,照射キャプセル等に使用されており、より高い照射量における機械的特性データが求められている。本報告書では、OWL-2炉内管で用いられたSUS316について、1.010n/mまで照射したサーベランス試験片の照射後試験について報告する。引張強度の変化傾向が速中性子照射量10
-10n/mでの試験結果の延長上にあること、破断伸びが試験全域で37%以上残存していることを明らかにした。これにより、SUS316は、高速中性子照射量1.010n/mまで炉内構造物として十分な延性を有しているとの結論を得た。
北岸 茂; 谷本 政隆; 飯村 光一; 井上 修一; 斎藤 隆; 近江 正男; 土谷 邦彦
JAEA-Review 2010-046, 19 Pages, 2010/11
JAEA-Review-2010-046.pdf:2.51MB
JMTRは、1968年に初臨界を達成してから、燃材料の中性子照射試験やRI製造等に利用されてきたが、改修のために2006年に一旦停止した。再稼働後のJMTRは、軽水炉の長寿命化(高経年化対策,次世代軽水炉の開発等),産業利用の拡大(医療診断用
Tcの製造等)といった幅広い利用ニーズに応えるために、改修工事と並行して、新たな照射試験技術の開発を進めている。本報告書は、JMTRの中性子照射試験で用いる計測機器として開発中のFPガス圧力計,多対式熱電対,ECPセンサー及びセラミックセンサーの開発の現状についてまとめたものである。
相沢 静男; 中川 哲也; 岩松 重美; 林 光二; 田山 義伸; 川又 一夫; 米川 実; 田口 剛俊; 金澤 賢治; 近江 正男
JAEA-Technology 2009-070, 27 Pages, 2010/03
JAEA-Technology-2009-070.pdf:7.46MB
原子力機構では重要な安全基盤研究施設の1つとして位置づけられた材料試験炉(JMTR: Japan Materials Testing Reactor)を安定して運転するための改修を進めている。経済産業省原子力安全・保安院からの受託事業「軽水炉燃材料詳細健全性調査」では、これと並行して照射試験装置を整備し軽水炉の燃料及び構造機器の健全性評価にかかわる基準等の整備に資するための照射試験を実施する計画である。同試験の遂行に必要となるホットラボ施設の整備として、平成20年度は、(1)セル中性子しゃへい強化にかかわる申請図書作成等、(2)キャプセル組立装置の詳細設計、(3)燃料照射試験のための国内輸送装置の安全解析、(4)燃料棒中心孔加工装置用ダイヤモンドドリルの刃の確証試験の4項目について検討及び試験を進めた。
相沢 静男; 中川 哲也; 近江 正男; 林 光二; 岩松 重美; 川又 一夫; 加藤 佳明; 金澤 賢治
JAEA-Technology 2009-069, 32 Pages, 2010/03
JAEA-Technology-2009-069.pdf:7.33MB
原子力機構では重要な安全基盤研究施設の1つとして位置づけられた材料試験炉(JMTR: Japan Materials Testing Reactor)を安定して運転するための改修を進めている。経済産業省原子力安全・保安院からの受託事業「軽水炉燃材料詳細健全性調査」では、これと並行して照射試験装置を整備し軽水炉の燃料及び構造機器の健全性評価にかかわる基準等の整備に資するための照射試験を実施する計画である。同試験の遂行に必要となるホットラボ施設の整備として、平成19年度は、(1)JMTRホットラボのしゃへい強化,(2)キャプセル組立装置,(3)燃料照射試験のための国内輸送装置,(4)燃料棒中心孔加工装置,(5)パワーマニプレータ,(6)マスタースレーブ・マニプレータ及び、(7)微細構造観察装置の7項目について検討を進めた。本報告書は、これら検討の結果と、今後の課題についてまとめたものである。
北岸 茂; 井上 修一; 斎藤 隆; 近江 正男; 土谷 邦彦
UTNL-R-0475, p.2_5_1 - 2_5_9, 2010/03
材料試験炉(JMTR)を用いた燃材料の中性子照射試験では、中性子照射量,照射温度等を正確に測定することは必要不可欠である。特に温度測定では、熱電対が使用されているが、照射キャプセルの内容器(直径2030mm)に熱電対を取り付ける本数には制限があった。このため、低温領域(200300
C)から高温領域(10001200C)までの広い温度範囲において、1本の細径シースに最大7点までの測温接点を有し、かつ軸方向温度分布が測定可能な細径多対式熱電対の開発を開始した。本発表では、1000C以下での温度測定では、K型多対式熱電対を用いることで、照射環境下において測定できることを確認した。また、1000C以上での温度測定では、新たにN型多対式熱電対を設計・試作し、炉外試験を通じて製作性と電気的性能を確認した。この結果、シース外径
1.8mm、測温接点の軸方向における寸法公差が
1mm以内で製作が可能でかつ各測温接点での温度特性及びシース-素線間の絶縁性が良好であることから、多対式熱電対の製作の見通しを得た。
北岸 茂; 井上 修一; 斎藤 隆; 近江 正男; 土谷 邦彦
JAEA-Testing 2009-010, 14 Pages, 2010/02
JAEA-Testing-2009-010.pdf:6.12MB
材料の中性子照射試験において、照射中の環境を把握することは必要不可欠である。特に、軽水炉の水環境等を模擬した中性子照射試験では、材料の腐食が酸化性の化学種である酸素や過酸化水素が水の放射線分解により生成することに影響すると考えられていることから、酸素や過酸化水素の濃度をその場測定することが要求されている。本報は、ガスセンサー素子の試作試験を行い、炉外における基本性能試験結果について記載している。
米川 実; 相沢 静男; 近江 正男; 中川 哲也
UTNL-R-0471, p.5_6_1 - 5_6_7, 2009/03
JMTRや試験研究炉で中性子照射された原子炉燃料試料及び材料試料を試験するために、ホットラボで開発・整備された照射後試験装置の現状について紹介するものである。燃料試料の照射後試験技術では、(1)燃料ふるまいを明らかにするための熱電対再計装技術,(2)渦流探傷法による酸化膜厚さ測定,(3)燃料棒の寸法測定について報告する。また、材料試料の照射後試験技術では、(4)非接触で高精度の歪測定が可能なレーザマイクロゲージを採用した低サイクル疲労試験,(5)TIGによる非照射材-照射試験片の溶接及び試験片加工技術,(6)照射誘起応力腐食割れの機構解明に向けた試験について報告する。
田口 剛俊; 加藤 佳明; 高田 文樹; 近江 正男; 中川 哲也
UTNL-R-0471, p.5_7_1 - 5_7_8, 2009/03
軽水炉の高経年化に伴い、顕在化する可能性のある照射誘起応力腐食割れ(IASCC)に関して、正確な挙動予測及び有効な対策技術の開発が確立していないため、IASCCの発生進展機構の究明を始めた。その一環として、これまでは実施されなかった中性子照射され高放射化した構造材の結晶方位解析を可能とした遠隔操作型結晶方位解析装置の整備及びデータ解析ソフトウェアの開発を行い、ホットセル内に装置を設置した。本報告は当該解析装置に供する試験試料の遠隔操作による最適な試料調製技術についてまとめたものである。これら解析装置の技術開発により、き裂が進展した粒界の粒界性格やき裂周辺の変形挙動を調べることが可能となり、軽水炉構造材料の高経年化対策におけるメカニズム解明に大きな貢献が期待できるとともに高速炉及び次世代炉の炉内構造物の劣化損傷現象をミクロな変形挙動の観点から機構論的に解明するための不可欠なツールとして期待できる。
川又 一夫; 中川 哲也; 近江 正男; 林 光二; 柴田 晃; 齋藤 順市; 新見 素二
JAEA-Conf 2008-011, p.78 - 86, 2009/01
ホットラボ施設(JMTR-HL)は、おもに材料試験炉(JMTR)で照射されたものを試験することを目的に1971年に設立された。JMTR-HLは、ホットセルがカナルによってJMTRの原子炉容器と接続され、カナルを通じて照射されたキャプセルや試料を容易に搬送できるという利点がある。JMTR-HLは、運転開始以降、約2,400体の照射キャプセルを取扱い、種々の照射後試験(PIE)が広範囲に実施されてきた。近年、幾つかの新技術、例えば、セル内での照射誘起応力腐食割れ(IASCC)試験,走査型電子顕微鏡(SEM)/電子後方散乱回折パターン(EBSD)の観察が、従来のPIEに加えられた。さらに、JMTR-HLでは、キャプセルの再組み立てのためにホットセル内で遠隔操作によるTIG溶接技術の開発を通して、JMTRの炉内IASCC試験計画を実現するために貢献した。JMTR-HLでは現在、約100GWD/tまでの高燃焼度燃料を取り扱うために施設の改造を計画している。
柴田 晃; 近江 正男; 中川 哲也
JAEA-Conf 2008-010, p.54 - 66, 2008/12
材料試験炉に付随するホットラボ(JMTR-HL)はおもにJMTRで照射された試料を試験するために1971年に建設された。JMTR-HLは原子力燃料及び材料の研究開発のために3ラインのベータ
セルを有する。JMTR-HLはホットセルとJMTRが水カナルで接続されているという利点を有しており、これにより照射済みキャプセルや試験片を容易に輸送することができる。1971年よりJMTR-HLでは約2,400本の照射済みキャプセルが取り扱われ、種々の照射後試験(PIEs)が広く実施されている。本発表ではこのホットラボの概況,現在の組織,照射後試験の現状、及び100GWD/tを超える高燃焼度燃料の取り扱いのための施設変更計画について述べる。
竹本 紀之; 出雲 寛互; 井上 修一; 阿部 新一; 那珂 通裕; 明石 一朝; 近江 正男; 宮澤 正孝; 馬場 治*; 長尾 美春
JAEA-Review 2008-051, 36 Pages, 2008/10
JAEA-Review-2008-051.pdf:3.14MB
JMTRでは、2011年度の再稼動に向け原子炉施設の改修を行っている。改修後のJMTRは、(1)軽水炉の長期化対策,(2)科学技術の向上,(3)産業利用の拡大,(4)原子力人材育成等の役割を担う。再稼働後のJMTRにおいては照射需要の増大が見込まれるため、安全かつ安定的な運転に加えて、高稼働率(5070%)であることが必要である。このため、本報では、再稼働時に安全かつ円滑に運転を行うための運転体制等を提案するとともに、JMTRにおいて材料試験炉として世界レベルの稼働率を実現するための運転方式の検討を行った。その結果、再稼働後には、安定的に年間210日運転(稼働率60%)を行える見通しを得た。
加治 芳行; 宇賀地 弘和; 塚田 隆; 中野 純一; 松井 義典; 川又 一夫; 柴田 晃; 近江 正男; 永田 暢明*; 堂崎 浩二*; et al.
Journal of Nuclear Science and Technology, 45(8), p.725 - 734, 2008/08
被引用回数：7 パーセンタイル：44.56(Nuclear Science & Technology)照射誘起応力腐食割れ(IASCC)は、高経年化軽水炉のステンレス鋼構造物における重要課題の一つである。中性子照射量レベル約110n/mまで予備照射した304型ステンレス鋼のコンパクトテンション型試験片を使用して材料試験炉(JMTR)において沸騰水型原子炉(BWR)模擬環境条件で炉内IASCC進展試験を実施してきた。IASCC進展速度に及ぼす中性子/線照射,応力,高温水環境の同時作用効果について検討するために、同じ電気化学電位条件下で種々の溶存酸素環境での照射済試験片を用いた炉外IASCC試験を実施した。本論文では、炉内SCC進展試験結果について議論し、IASCCにおける同時作用効果の観点から炉外試験結果との比較検討を行った結果、電気化学腐食電位が同じ条件では、IASCC進展速度に及ぼす照射,応力,高温水環境の同時作用効果は小さいことを示した。
