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報告書

グローブボックス用導電性グローブの開発; グローブの試作および性能評価

古田土 和雄; 江沼 誠仁; 川崎 猛; 野上 嘉能; 金子 一徳; 木村 真則*; 安森 友和*

JAEA-Research 2013-017, 45 Pages, 2014/02

JAEA-Research-2013-017.pdf:3.98MB

核燃料施設におけるグローブボックス用グローブには、素材としてクロロスルフォン化ポリエチレン系合成ゴム(以下、CSMゴムという)が多く用いられている。CSMゴムは、主鎖に2重結合を有しない構造であることから、耐放射線性の観点で優れた素材であるが、直接$$alpha$$線が接触する環境では、劣化の進行が速くなる。プルトニウム燃料製造施設では、グローブボックスにおいてプルトニウム粉末を直接取り扱うことから、グローブの劣化は、主として、グローブ表面に付着したプルトニウム粉末からの$$alpha$$線により生じることになる。そのため、グローブ表面へのプルトニウム粉末の付着を減少させることにより、グローブの劣化の進行を遅らせることができる。そこで、グローブ表面の静電気の発生を抑える導電性グローブを開発・試験し、従来のグローブと比較して、粉末が付着しづらいことを確認した。

報告書

プルトニウム燃料施設におけるグローブボックス用グローブ材の模擬アルファ線照射効果試験

齋藤 浩介; 野上 嘉能; 古田土 和雄; 松山 一富; 遠藤 秀男

JAEA-Research 2012-027, 118 Pages, 2012/09

JAEA-Research-2012-027.pdf:21.12MB

平成19年から4年間に渡って実施してきた、グローブボックス用ゴム製グローブに対するアルファ線照射影響を定量的に評価した一連の試験をまとめた。試験内容は、グローブ材となる各種ゴム試料に模擬アルファ線として5MeVの$$^{4}$$He$$^{2+}$$イオンを照射し、照射試料を目視及び光学顕微鏡による外観観察並びに引張試験に供したものである。一般に、イオン照射によって表面層数十$$mu$$mのみが劣化して退色及び硬化を呈することがわかった。照射材料は照射量によって引張強さ及び切断時伸びが低下し、引張強さ低下の機構は、表面劣化に伴う損傷を契機とした応力集中である可能性が高いことが見いだされた。高線量環境にて使用されている現行の鉛グローブ材では、イオン照射量1.4$$times$$10$$^{14}$$cm$$^{-2}$$程度で引張強さの減少が飽和した。また100%の引張り負荷を掛けた同試料への照射によって引張強さの減少が加速され、4.6$$times$$10$$^{13}$$cm$$^{-2}$$程度で飽和することがわかった。本試験は、先例がないグローブ材料(有機材料)への低エネルギーイオン照射試験であり、物性変化や変質・劣化の定量的なデータが得られたことや、試験の具体化を行ったことは、学術的にも貴重であると言える。

報告書

一般廃棄物・スクラップ管理体制改善提案書

大内 仁; 野上 嘉能; 飛田 典幸; 吉岡 正和

JNC TN8420 99-002, 52 Pages, 1999/01

JNC-TN8420-99-002.pdf:4.87MB

東海事業所は、法令を遵守し、茨城県および東海村の施策・動向と整合し、動燃行動憲章および行動規範に基づいた、環境負荷低減を指標とした資源循環型の事業系一般廃棄物および産業廃棄物の管理システムの確立を目指すこととした。本提案書は、所の廃棄物管理調査対応班内に設置された一般廃棄物・スクラップ管理体制改善Gr.が平成10年7月末から9月末の約2ヶ月間に調査、評価し、幹部会に諮ったのち所長に提出した提案書を、一部加筆のうえ成果報告書の形にまとめたものである。(結果)平成9年度の東海事業所と本社における一般・産業廃棄物発生量は、焼却前の可燃物と焼却後の焼却灰を含めて2,672tonであり、リサイクルされていたのは、金属スクラップ、新聞紙、段ボール、コピー紙(本社のみ)でリサイクル率は17%であった。また、焼却された可燃物は16%であった。これ以外は、植栽排出物(10%)、産業廃棄物(57%)、特別一般・産業廃棄物(1%)で、全て外部委託で処理・処分されていた。現状の技術でリサイクル可能なものが、廃棄物(焼却された可燃物を除いた)発生量の約98%を占めており、ほとんどの廃棄物がリサイクル可能であることが分った。対策の基本は、(1)源流低減、(2)リサイク(3)廃棄物処理・処分であり、(3)より(2)、(2)より(1)が上策である。当面、各部課室ですぐ実施できるコピー紙・計算機用紙などのリサイクルおよびダイオキシン規制対応の焼却炉新設から開始し、平成11年度は所内の廃棄物管理Gr.を設けるとともに分別収集ルールを確立して、焼却物の25%(105ton)減量を達成するとともに、食堂で発生した生ごみのたい肥化を開始する。平成12年度以降は、事業所におけるISO14000'sの認証の取得、ペットボトル再生生地を利用した作業着などの導入、生ごみからできたたい肥を使用した農作物を食堂で利用、焼却灰の新型中間処理装置導入による可燃物の100%リサイクル達成、有機汚泥の粒状燃料化などを目指す。これらの実施により、近い将来「ごみゼロ事業所化」を達成することを提案する。

報告書

FBR用中空ペレット製造技術開発(6) UO$$_{2}$$造粒特性評価試験(1)、(2)結果

野上 嘉能; 小幡 真一; 倉上 順一; 飯村 直人; 檜山 敏明; 小沼 勝弘*

PNC TN8410 98-109, 118 Pages, 1998/06

PNC-TN8410-98-109.pdf:5.56MB

(目的及び概要)プルトニウム燃料開発室では、FBRの炉心性能の高度化を目指し、FBR用中空ペレットの開発を進めている。本試験は、中空ペレット製造用の流動性の高い造粒粉の製造条件及び流動性などの工程管理値を得ることを最終目的として、DUO$$_{2}$$粉末(JCO製)を用いた試験を行ったものである。試験(I)では、造粒条件としてバインダ添加率、粗成形圧、分級サイズを試験因子として、これらが造粒粉の流動性に与える影響及び造粒粉のダイスへの充填性に与える影響を評価した。試験(II)は試験(I)の補足試験及び日欧専門家会議での情報に基づいた無バインダによる中空ペレットの製造を行った。(結果)(1)DUO$$_{2}$$粉(JCO製)を用いたルブリカント無添加の造粒粉において、(圧縮度と安息角から求めた)流動性指数を分散分析すると、分級サイズ(212$$sim$$850$$mu$$mの間で6サイズ)は流動性指数に影響を与えていると認められなかった。バインダ添加率(0.5$$sim$$1.0wt%)と粗成形圧(1$$sim$$3t/cm$$^{2}$$)は、危険率5%で流動性に影響を与えていると認められ、その水準間の母平均の推定値の差は、2.2$$sim$$2.4であった。この値は、流動性の程度の幅(流動性指数で10)と比べて十分小さいことから、本試験条件が造粒粉の流動性の程度に与える影響は少ないと考えられる。(2)DUO$$_{2}$$粉の圧縮率と流動指数の結果は、Carr、坂下らのグラフにほぼ一致したこと、DUO$$_{2}$$粉の安息角、圧縮度、スパチュラ角と流動性指数は、いずれも相関係数が高かった(r=0.92$$sim$$0.99)ことから、これらの測定値から流動性指数を求められることが分かった。(3)無バインダのDUO$$_{2}$$粉で得られた粗成形タブレットは、取り扱い上支障の無い強度で、重量の標準偏差はバインダ添加率0.5%の場合より、タブレット重量が3%程度少なかった。粗成形タブレットの解砕後の1回目の分級収率(212$$sim$$850$$mu$$m)は、バインダ添加率0. 5wt%の場合と同等であった。焼結ペレット は、外観、金相、寸法密度検査結果から見て問題なく、バインダ添加率0.5wt%の場合より2%T.D.程度、高密度($$geqq$$96%T.D.)の焼結ペレットを得ることができた。

報告書

FBR用中空ペレット製造技術開発(5)中空ペレット成形用金型の開発(III)中空コアロッド材料の磨耗試験結果

野上 嘉能; 小幡 真一; 上村 勝一郎

PNC TN8410 96-218, 216 Pages, 1996/07

PNC-TN8410-96-218.pdf:9.24MB

(目的と概要)FBR燃料用中空ペレット製造技術開発課題の一つに中空コアロッド材料の長寿命化がある。本報告書は、成形時における中空コアロッドの摩耗形態を模擬した試験機(ピンオンディスク式摩耗試験機)を用いて、試験片の加圧力、MOX圧粉体模擬材の硬さを因子として、中空コアロッド候補材料の耐摩耗性の比較と実用上の性能基準との比較評価を行った結果に関するものである。(結果)(1)中空コアロッド候補材料の寸法減量から見た耐摩耗性の優劣は、次の通り。(劣)SKH51$$<$$GH880R$$<$$AF1≒GA30(優)なお期待値を満足するのは、GA30-溶融シリカ-30kgf/cm2の条件のみであった。(2)中空コアロッド候補材料の表面粗さから見た耐摩 耗性の優劣は、次の通り。(劣)GH880R$$<$$SKH51$$<$$GA30≒1(優)なお全ての条件で期待値を満足した。(3)面圧が高いほど、またディスクが固い方が、ピンの寸法減量(換算値)が多い。(4)もんじゅ取替燃料製造実績から、金型寿命は20ロット程度(成形回数42万回、摺動距離8,400mに相当)であれば十分であると思われるこの条件を満足するのは、AF1-溶融シリカ-70kgf/cm2及び30kgf/cm2、AF1-カーボンセラミックス-110kgf/cm2、GA30-溶融シリカ-30kgf/cm2、GA30-カーボンセラミックス-110kgf/cm2、GH880R-溶融シリカ-30kgf/cm2であった。本報告書は、動力炉・核燃料開発事業団が住友金属テクノロジー株式会社に委託して実施した研究の成果を元に、本試験に至る経緯、試験の評価基準、動力炉・核燃料開発事業団としての考察、まとめ及び今後の課題について加筆したものである。

報告書

FBR用中空ペレット製造技術開発(4)基礎技術開発成果の中間報告

野上 嘉能; 飯村 直人; 宮本 寛; 小幡 真一; 上村 勝一郎

PNC TN8410 96-214, 36 Pages, 1996/07

PNC-TN8410-96-214.pdf:1.47MB

FBR用中空ペレットは、FBRの炉心性能の高度化を目指して開発されている。動燃では、照射試験燃料としての中空ペレット製造経験を有しているものの、ドライバー燃料規模の量産経験が無い。中実ペレット製造法と異なるのは、成形時に中空コアロッドが必要となる点であり、この点を中心とした製造技術開発が求められている。プル開室においては、関係各部との調整の上、全体計画に沿った基礎技術開発基本計画(平成5年10月PNCZN841093-216)を策定し、今日までこれに沿った中空ペレット製造基礎技術開発を推進してきた。平成7年10月の「報告と講演の会」で燃料の太径化及び高線出力化による原子炉の「経済性と信頼性」向上を図る旨の報告がなされたことを契機として、MOX燃料高度化計画全体の中での中空ペレット製造技術開発計画の策定の動きが活発になってきている。プル開室においてもPu規格外品の再確定作業以降の計画立案上、現在の到達点を明らかにしておく必要があると判断した。これらの理由から、これまでプル開室で実施してきた中空ペレット製造技術開発の経過、実績及び得られた知見について整理し報告するものである。現在のところ、成形設備に用いられる中空コアロッドの開発はほぼ終了し実規模量産試験に供するところまで来たが、製造技術及び物性評価についてはUO2での造粒試験を実施した所までである。中空ペレット量産化のために、今後プル工場において実規模UO2、MOX中空ペレット量産試験を実施していくが、これと残された基礎試験(中空ペレットを製造する上で最適な造粒、成形、焼結条件の把握及び、粉末流動性評価手法の最適化など)を実施していく必要がある。

報告書

ハルデン炉照射試験用燃料要素(IFA-590)製造報告書

飯村 直人; 小幡 真一; 野上 嘉能; 豊島 光男; 関 正之; 深川 節男; 大内 隆雄

PNC TN8410 96-198, 235 Pages, 1996/06

PNC-TN8410-96-198.pdf:11.35MB

水炉用MOX燃料の高燃焼度化(燃焼初期の出力ピーク低減及び燃焼中の出力変化低減)を達成する方策として有効な、ガドリニア添加MOX燃料の照射挙動及び健全性評価を目的に、ノルウェーのハルデン炉で行う照射試験用燃料要素24本を製造した。製造した燃料要素はMOX及びUO2燃料であり、MOX燃料要素20本は、中空ペレットスタックの中空部にガドリニア棒を挿入したDuplexタイプ燃料(8本)、燃料中心温度測定を行うための計装を取り付けた中空ペレットタイプ燃料(7本)及び中実ペレットタイプ燃料(5本)である。また、UO2燃料要素4本は、全て中空ペレットスタックの中空部にガドリニア棒を挿入したDuplexタイプ燃料である。その他の燃料仕様パラメータにはペレット・被覆管ギャップ幅(=ペレット・外径3水準)、ガドリニア棒の組成及び外径(=中空ペレット内径・2水準)がある。尚、燃料ペレットの形状は、中空ペレットはチャンファ付、中実ペレットはディシュ・チンファ付である。各燃料要素の上部プレナム部には、プレナムスプリングが配されており、各種の計装付き端栓を取り付けた後に5kg/cm2・aの圧力でヘリウムを封入し、溶接密封した構造となっている。本報告書は、製造時及び品質検査時の詳細なデータ(サーベランスデータ)を収録したものである。

報告書

FBR用中空ペレット製造技術開発(1)基礎技術開発基本計画

宮本 寛; 加藤 直人; 野上 嘉能; 飛田 典幸; 小幡 真一; 山本 純太; 上村 勝一郎

PNC TN8410 93-216, 18 Pages, 1993/10

PNC-TN8410-93-216.pdf:0.43MB

FBR用中空ペレットは,FBRの炉心性能の高度化をめざして開発されている。中空ペレットの製造は,中実ペレットの製造に比べて,成形するときに,中空用コアロッドが必要になる。この中空用コアロッドがあるため,粉末の特性管理のような基礎的課題から,成形装置の構造設計上の課題がある。本報では,FBR用中空ペレット製造技術開発の一環として,核開部プル開室が,所掌する基礎技術開発の基本計画について報告する。

報告書

高速実験炉「常陽」照射用炉心特殊燃料要素 B型特殊燃料集合体(B8)特殊燃料要素(FMS)製造報告

野上 嘉能; 加藤 直人; 豊島 光男; 飛田 典幸; 石田 忍; 深川 節男; 上村 勝一郎

PNC TN8410 93-230, 100 Pages, 1993/08

PNC-TN8410-93-230.pdf:3.66MB

本報告書は、「常陽」運転工程第25サイクルから照射開始予定のB型特殊燃料集合体(B8)に装荷する特殊燃料集合体特殊燃料要素(FMS)の製造、加工における諸データを整理、収録したものである。照射試験は、炭化物析出強化フェライト/マルテンサイト鋼(以下PNC-FMSという)で被覆した燃料要素を到達燃焼度16万MWd/t以上を目標に照射し、PNC-FMSの長寿命燃料被覆管への適用性、並び現在鋭意開発を進めているODSフェライト鋼にも共通するフェライト系材料の燃料被覆管への適用性を評価して高性能燃料実用化方策に反映させることを目的とする。なお、本試験は日米長寿命燃料開発共同研究の一環として実施され、PNC-FMS被覆管燃料要素に加えて米国のフェライト/マルテンサイト鋼HT-9Mで被覆された燃料要素を同時照射して、両鋼の照射特性比較を行うことも、目的の一つになっている。燃料要素は、被覆管材質が2種類、ペレット密度とギャップ幅が2種類でこれらを組み合わせ4種類$$times$$2本の合計8本を製造した、本燃料要素は1991年10月に製造を開始し、1992年3月に加工を終了した。

報告書

FBR用中空ペレット製造技術開発(2)中空ペレット成形用金型の開発(1)金型の設計・試作

野上 嘉能; 宮本 寛; 飛田 典幸; 小幡 真一; 上村 勝一郎; 山本 純太

PNC TN8410 93-228, 66 Pages, 1993/07

PNC-TN8410-93-228.pdf:2.3MB

FBR用中空ペレット製造技術開発の一環として、成形用金型を試作した。本報告書は、今後実施される中空コアロッドの性能評価試験に供するため、金型の設計および強度、寿命についての予測解析を行い、試作結果についてまとめたものである。中空コアロッドの予備解析の内、座屈強度に関しては、超硬合金製では$$phi$$1.50mm以上、SKH製では$$phi$$2.00mm以上のものが使用可能であった。しかし、中空コアロッドに働く軸圧縮力の計算条件に推定値が入っているため、それらの解析を待って、再解析する必要があると考える。疲労強度に関しては、超硬材製で$$phi$$1.50mm以上の場合49kg/mm2以上、SKH製で$$phi$$2.00mm以上の場合37kg/mm2以上の疲れ限度を有する材料であれば、使用可能と思われる。文献データから推定すると、SKH製で$$phi$$2.00mm以上の場合、疲労せず使用可能の見通しがある。超硬材製については、文献データからは推定できなかった。耐磨耗性については、超硬材のAF1が一番耐磨耗性が良かった。(以下、D2-G5-GH880R$$rightarrow$$SKH51-GH96Rの順)金型は、ウイズドロアル式プレス(Pu第1開発室R-125室既設)に取付けられるものであり、中空コアロッド、上・下パンチ、ダイスより構成される。試作金型は、予備解析及び使用実績等を基に各種超硬合金(4種類)及び高速度工具鋼(1種類)を用い、中空コアロッドのチップ径が$$phi$$1.00$$sim$$$$phi$$2.50mm(0.5mmごと)のものを試作した。中空コアロッドは、チップ部の表面荒さを0.2S以内に抑え、目視上鏡面状態に仕上げた。取扱性は、チップ部が超硬合金の場合、WC-Coをベースにしているため、脆性破壊が予想されたにもかかわらず、指で3mm程度曲げたり、机の角部へ4$$sim$$5cm上方から降り下ろしても破損せず、良好な状態であった。今後は、試作した金型を用いて、座屈強度、疲労強度、耐磨耗性の試験を行い金型の性能評価を実施する予定である。

報告書

高速実験炉「常陽」照射用炉心特殊燃料要素ーB型特殊燃料集合体(B8)特殊燃料要素(HAM)製造報告

野上 嘉能; 加藤 直人; 豊島 光男; 石田 忍; 飛田 典幸; 上村 勝一郎

PNC TN8410 93-200, 78 Pages, 1993/06

PNC-TN8410-93-200.pdf:2.7MB

本報告書は,「常陽」運転工程第25サイクルから照射開始予定のB型特殊燃料集合体(B8)に装荷する特殊燃料集合体特殊燃料要素(HAM)の製造,加工における諸デ-タを整理,収録したものである。本特殊燃料要素の照射試験目的は,TRU消滅処理研究の一環として241Am含有率の高いペレットを充填した燃料ピンを高速炉で照射し,TRU燃料ピン照射のための其礎デ-タを取得するものである。本特殊燃料は241Am含有量が高く(241Am/METAL=0.90wt%)かつ6.5mm径の被覆管に装荷可能なA1M09ピンを解体し,試料ペレットを再充填したものである。本特殊燃料要素は,1991年5月にA1M09ピンの解体を行い,1991年10月に要素製造を終了した。

報告書

高速実験炉「常陽」試験用要素FFDL試験用集合体試験用要素(F3B)製造報告

野上 嘉能; 加藤 直人; 豊島 光男; 関 正之; 石田 忍; 飛田 典幸; 長井 修一朗

PNC TN8410 93-190, 93 Pages, 1993/03

PNC-TN8410-93-190.pdf:4.48MB

破損燃料集合体検出装置(FFDL)は、高速実験炉「常陽」炉内で燃料破損が発生した場合、任意の燃料集合体内の燃料要素の破損の有無を同定しようとする装置である。FFDLは、炉停止時に回転プラグ上に据付け燃料集合体内のナトリウムを吸い上げ、ナトリウム中に含まれるFPガスをキャリアガスへ吸着させてFPガス検出装置に導入し、FPガスを検出するものである。昭和60年度には、ガスプレナム部破損に対するFFDLのFP検出性能を確認した。 今回は、燃料カラム部破損に対する検出性能を確認する。このため、FFDL試験用集合体試験用要素(以下、F3Bと称す。)を製造するものである。F3Bは、試験用要素2本、校正用要素1体、ダミー要素27本で構成される。F3Bの試料ペレットは、「常陽」MK-II3次取替用製品ペレットを使用した。F3Bの熱遮蔽ペレットは、「常陽」MK-II取替用熱遮蔽ペレットを使用した。F3Bは、1989年3月に燃料ペレットを受け入れ、1991年4月に要素製造を終了した。本報告書は、要素の製造、加工における諸データを整理、収録したものである。

報告書

高速実験炉「常陽」照射用炉心特殊燃料要素-高線出力試験用集合体試験用要素(B5D-2)製造報告

野上 嘉能; 豊島 光男; 石田 忍

PNC TN8410 93-030, 195 Pages, 1992/10

PNC-TN8410-93-030.pdf:10.86MB

高線出力試験用集合体試験用要素(その1、その2)(以下B5D-1、B5D-2と言う。)を用いた照射試験の目的は、燃料仕様(ペレット密度、O/M比、ペレット/被覆管ギャップ)をパラメータに燃料中心溶融をさせ、溶融限界線出力を求めるとともに、ギャップコンダクタンス、燃料組織変化等、照射初期の挙動を把握することにある。B5D-1の照射試験は、低溶融限界線出力が予測される燃料仕様パラメータ3条件(ペレット密度、O/M、ペレット/被覆管ギャップ)4本の試験用要素と20本のダミー要素で構成され、B5D-2で燃料溶融が確実に得られる試験条件を決定するため実施する。B5D-2の照射試験は、同じく燃料仕様パラメータ3条件24本の試験用要素で構成され、B5D-1試験の照射後試験結果を評価することにより予測精度を高め、燃料溶融が確実に得られる試験条件を決定した上で実施する。B5D-2の製造は、1991年4月に燃料ペレットの製造を開始し、1991年10月に要素製造を終了した。本報告書は、試験用要素及びダミー要素の製造、加工における諸データを整理収録したものである。

報告書

高速実験炉「常陽」照射用炉心特殊燃料要素-高線出力試験用集合体試験用要素(B5D-1)製造報告

野上 嘉能; 豊島 光男; 石田 忍

PNC TN8410 93-021, 118 Pages, 1992/10

PNC-TN8410-93-021.pdf:5.06MB

高線出力試験用集合体試験用要素(その1,その2)(以下B5D-1,B5D-2と言う。)を用いた照射試験の目的は、燃料仕様(ペレット密度、O/M比、ペレット/被覆管ギャップ)をパラメータに燃料中心溶融をさせ、溶融限界線出力を求めるとともに、ギャップコンダクタンス、燃料組織変化等、照射初期の挙動を把握することにある。B5D-1の照射試験は、低溶融限界線出力が予測される燃料仕様パラメータ3条件(ペレット密度、O/M、ペレット/被覆管ギャップ)4本の試験用要素と20本のダミー要素で構成され、B5D-2で燃料溶融が確実に得られる試験条件を決定するため実施する。B5D-1は、低溶融限界線出力が予測される燃料仕様パラメータ3条件4本の試験用要素と20本のダミー要素で構成される。B5D-1は、B5D-2で燃料溶融が確実に得られる試験条件を決定するため実施する。B5D-1の製造は、1990年11月に燃料ペレットの製造を開始し、1991年4月に要素製造を終了した。本報告書は、試験用要素及びダミー要素の製造、加工における諸データを整理収録したものである。

報告書

高速実験炉「常陽」照射用炉心特殊燃料要素-C型特殊LDP-2燃料要素製造報告

野上 嘉能; 豊島 光男; 後藤 安志

PNC TN8410 92-211, 192 Pages, 1992/07

PNC-TN8410-92-211.pdf:6.82MB

LDP-2照射試験は、高速炉燃料の高性能化を達成するための改良技術として、実用化段階にあると判断される以下の技術の高燃焼度炉心への適用性を実証することを目的としているものである。(1)太径薄肉改良オーステナイト鋼被覆管 (2)太径高密度ペレット(3)下部プレナム構造(4)軸方向非均質燃料ピン 上記(1)から(4)を実証することにより、実証炉1号の安全審査及び燃料設工認に反映される計画である。また、高燃焼度下における太径燃料ピンの照射挙動データは、燃料材料データベースとして整備されるとともに、燃料挙動解析コードの検証データとして活用し、さらに実証炉以降の大型炉の高性能化に反映されるものである。核開部プル開室においては、上記目的を持ったC型特殊LDP-2燃料要素38本を、1988年11月$$sim$$1989年12月にかけて製造した。これらの製品についての品質を確認するため、プル燃工場検査課が検査を実施し、すべて合格した。本燃料要素は、C6Dリグに装荷され、高速実験炉「常陽」で1991年1月より照射開始された。本報告書は,製造及び品質検査時の詳細なデータ(サーベランスデータ)を、編集整理したものである。

報告書

高速実験炉「常陽」照射用炉心特殊燃料要素-B型特殊LDP-1燃料要素製造報告

野上 嘉能; 豊島 光男; 後藤 安志

PNC TN8410 92-210, 118 Pages, 1992/07

PNC-TN8410-92-210.pdf:5.41MB

LDP-1の照射試験は、高速炉燃料の高性能化を達成するための改良技術として、実用化段階にあると判断される以下の技術の、高燃焼度炉心への適用性を実証することを、目的としているものである。(1)太径薄肉改良オーステナイト鋼被覆管(2)太径高密度ペレット(3)下部プレナム構造(4)軸方向非均質燃料ピン 上記(1)から(4)を実証することにより、実証炉1号の安全審査及び燃料設工認に反映する計画である。また、高燃焼度下における太径燃料ピンの照射挙動データは、燃料材料データベースとして整備されるとともに、燃料挙動解析コードの検証データとして活用し、更に実証炉以降の大型炉の高性能化に反映されるものである。核開部プル開室においては、上記試験目的を持ったB型特殊LDP-1燃料要素8本を、1988年11月$$sim$$1989年10月にかけて製造した。これらの製品についての品質を確認するため、プル燃工場検査課が検査を実施し、全て合格した。本燃料要素は、B7リグに装荷され、高速実験炉「常陽」で1990年9月より照射が開始された。本報告書は、製造及び品質検査時の詳細なデータ(サーベランスデータ)を編集整理したものである。

報告書

高速実験炉「常陽」照射用炉心特殊燃料要素-C型特殊(SPC)燃料要素製造報告

野上 嘉能; 豊島 光男; 後藤 安志

PNC TN8410 92-080, 279 Pages, 1992/05

PNC-TN8410-92-080.pdf:12.99MB

C型(SPC)特殊燃料要素は、「常陽」燃料仕様をベースに製造コストに大きく影響すると考えられる仕様項目を摘出し、この仕様を緩和した燃料の照射試験に用いるものである。この照射試験は仕様緩和が燃料の健全性に及ぼす影響の程度を把握し、その健全性を実証することを目的としている。燃料は、C型特殊燃料集合体(C5J)に組み込み、高速実験炉「常陽」照射用炉心に装荷し照射する。なお、この照射計画にPNC/DOE燃料材料開発共同計画の一環として、PNCが分担実施する燃料製造仕様緩和のための照射試験を含む。本燃料要素の製造は、核燃料技術開発部プルトニウム燃料開発室 (以下「Pu開発室」と称す。)が、燃料ペレットの製造(一部燃料ペレットは、プルトニウム燃料工場製造第一課(以下「製造第一課」と称す。)の製造した常陽「MK-II」3次、4次取替製造ペレットを転用した。)と整列を行い、燃料要素への充填以降の工程を、製造第一課が実施した。ただし、基準ペレット(POペレット)及び熱遮蔽ペレットは、製造第一課が製造から充填まで実施した。プルトニウム燃料工場検査課(以下「検査課」と称す。)は、品質検査を実施した。なお、これらの実施期間は1988年1月から8月までである。本報告書は、照射後試験(PIE)のベースとするため、製造及び品質検査時の詳細時な記録(サーベランスデータ)を収録している。ただし、製造第一課で実施した燃料要素製造加工条件等については、含まれていない。また、基準ペレット(POペレット)及び熱遮蔽ペレットの整列データは、記載していない。(官庁検査等での抜き取り試験データを記載した。)物性等は、常陽「MK-II」3次、4次取替ドライバー用ペレットと同じペレットを使用しているため、ドライバー燃料製造報告書で参照することができる。

報告書

高速実験炉「常陽」照射炉心特殊燃料要素-C型特殊INTA-2燃料要素製造報告

野上 嘉能; 豊島 光男; 後藤 安志

PNC TN8410 92-024, 166 Pages, 1992/02

PNC-TN8410-92-024.pdf:10.95MB

本照射試験は,INTA-1に続く計測線付燃料照射試験であり,大型炉の燃料設計に反映できるデータを取得するとともに幅広い燃料設計に対応できる基礎的なデータを燃料仕様とし,パラメトリックに変えて取得することを目的としている。本試験では,計測線数に限りがあることも考慮し,オンライン計測としては利用価値の最も大きい燃料中心温度測定を重点におくものとする。また,燃料中心温度測定結果と照射後試験により得られる燃料組織変化との対応を得,組織変化の境界温度の推定を容易とするため,照射は比較的短期間(11日)としている。C型特殊INTA-2燃料要素は,核開部プル開室において,計測線付特殊燃料要素13本を製造した。また,これらの製品についての品質を確認するため,プル燃工場検査課が検査を実施し,全て合格した。本報告書は,製造及び品質検査時の詳細なデータ(サーベランスデータ)を多く収録している。

報告書

低密度ペレット製造条件確立試験(2)-乾式回収粉添加試験(1)

飛田 典幸; 加藤 直人; 野上 嘉能; 長井 修一朗; 上村 勝一郎

PNC TN8410 91-272, 244 Pages, 1991/11

PNC-TN8410-91-272.pdf:26.73MB

ペレット製造における不合格品を乾式回収粉原料として再利用することは,原料粉末の有効利用のみならず製品の特性をコントロールする上からも必要不可欠である。本試験は「もんじゅ」初装荷燃料製造に合わせ,乾式回収粉添加がMOX燃料の焼結挙動に与える影響を調べ,プルトニウム燃料工場(以下「Pu工場」という。)での生産性向上に資するとともに広くMOX燃料技術開発の一環として実施した。本試験に用いた粉末はPu工場で「もんじゅ」燃料製造に使用しているものである。試験の結果,乾式回収粉を55w/o添加しても,ペレット製造上大きな問題点は発生しなかった。また,ペレットの焼結密度の標準偏差を小さくするためには,乾式回収粉の添加率に関係なく,ポアフォーマを造粒後でなく造粒前に添加する必要がある。乾式回収粉の添加率が少ない場合には,粉末の活性度が大きいと焼き膨れが生じ,ペレットの焼結密度が大幅に低下する現象が生じた。本試験の結果,今後解決すべき課題として,乾式回収粉の性状の差によるペレット特性への影響及びペレットの焼き膨れメカニズムの解明とその防止策開発がある。これらについては,引き続き試験を行い解決を図っていく予定である。

口頭

グローブボックス用導電性グローブの開発; グローブの試作及び性能評価

古田土 和雄; 江沼 誠仁; 川崎 猛; 野上 嘉能; 金子 一徳; 吉澤 康介*; 安森 友和*

no journal, , 

核燃料施設におけるグローブボックス用グローブには、素材としてクロロスルフォン化ポリエチレン系合成ゴム(以下、CSMゴムという)が多く用いられている。CSMゴムは、主鎖に2重結合を有しない構造であることから、耐放射線性の観点で優れた素材であるが、直接$$alpha$$線が接触する環境では、劣化の進行が速くなる。プルトニウム燃料製造施設では、グローブボックスにおいてプルトニウム粉末を直接取り扱うことから、グローブの劣化は、主として、グローブ表面に付着したプルトニウム粉末からの$$alpha$$線により生じることになる。そのため、グローブ表面へのプルトニウム粉末の付着を減少させることにより、グローブの劣化の進行を遅らせることができる。そこで、グローブ表面の静電気の発生を抑える導電性グローブを開発・試験し、従来のグローブと比較して、粉末が付着しづらいことを確認した。

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