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報告書

酸化還元電位測定検討システムの製作

野村 末雄*

PNC TJ7422 90-001, 109 Pages, 1990/06

PNC-TJ7422-90-001.pdf:2.49MB

現在の地層処分技術開発の大きな目的の1つは、我が国における処分システムの長期安全性について示すことである。その安全性の立証は、天然バリア・人工バリアの性能評価によって行なうことになっている。天然バリアの性能評価を行なう上で人工バリアの安定性や核種の溶解・沈殿に大きく影響を与える要因である酸化還元電位(Eh)を正しく把握することは極めて重要である。原位置におけるEh測定値は、測定に伴う様々な要因(大気、共存イオン、測定センサーなど)によって大きく影響を受けるため、それを測定するための信頼性の高い測定装置を製作するためには、それらの影響因子について正確に把握しておく必要がある。本件では、基礎試験を実施することにより、Eh測定値へ影響を与える因子の種類とそれらの影響程度を明らかにし、現在稼働中の坑内原位置Eh測定装置の改良と近い将来製作予定のボウリング孔における原位置Eh測定装置の設計に反映させることを大きな目的とする。

論文

Removal of americium by its evaporation during carbo-thermic reduction of plutonium dioxide

大道 敏彦; 野村 末雄; 前多 厚

Journal of Nuclear Science and Technology, 22(4), p.329 - 330, 1985/00

 被引用回数:3 パーセンタイル:53.49(Nuclear Science & Technology)

PuO$$_{2}$$の炭素熱還元過程中のAmの蒸発を質量分析的に研究した。Amは反応の一過程でPuに比して優先的な蒸発を示すことを見い出した。CとPuO$$_{2}$$の混合比が1.5:1の試料を1400$$^{circ}$$C,5時間加熱して、PuO$$_{2}$$に最初含まれていたAmが90%除去される例を示した。反応の中間生成物としてのAmO$$_{1}$$$$_{.}$$$$_{5}$$あるいはAmC$$_{1}$$$$_{.}$$$$_{5}$$の存在が、Amの優先的な蒸発の原因となるであろうと推定した。

報告書

JMTR用国産Zry-2炉内圧力管の開発

村岡 進; 伊丹 宏治; 野村 末雄

JAERI-M 6856, 55 Pages, 1977/01

JAERI-M-6856.pdf:2.77MB

JMTR水ループ用炉内圧力管をZry-2合金材で製作するための知見を得ると共に製作上の問題を解決するためにZry-2製圧力管の試作を行なった。Zry-2合金材は国産品を用いたが、厚肉(3mmt)、太径(55~60mm$$phi$$)で且つ長尺(約4m)で寸法精度の高い管材の製作経験は皆無であったため、先ず素管の製作、加工上の問題点を明らかにするための各種試験検査を実施した。次いで、炉内管の製作に先立って、溶接試験と曲げ加工試験を行ない、その結果をふまえ、炉内モックアップを製作した。

報告書

多目的高温ガス実験炉第1次高温構造設計指針

野村 末雄; 宇賀 丈雄; 宮本 喜晟; 武藤 康; 幾島 毅; 古平 恒夫; 鈴木 道明*

JAERI-M 6396, 117 Pages, 1976/02

JAERI-M-6396.pdf:3.26MB

多目的高温ガス実験炉はヘリウム冷却ガス出口温度1000$$^{circ}$$C、40kg/cm$$^{2}$$で設計されている。このような高温構造物の構造物の設計指標となる基準が必要となり、本報はその第1次構造設計指針である。この指針は高温ガス炉の安全基準(ANSI-N213)、ASME Boiler and Pressure Vessel Code、SectionIII、Code case 1592、日本における原子力施設の耐震基準などを参考にして作成した。内容は指針の前提条件、構造設計と関連する設計仕様・安全設計、耐震設計手法、考慮すべき破壊様式、各種構造機器の応力評価基準、使用材料の許容応力値などである。

論文

流動不純ヘリウム中におけるHastelloy Xの高温腐食

山本 克宗; 伊丹 宏治; 野村 末雄

日本原子力学会誌, 17(11), p.609 - 616, 1975/11

JMTRの炉内高温ヘリウムガスループ(OGL-1)の炉内管材料として使用されるHastelloy Xについて、1000$$^{circ}$$C付近における耐酸化性試験を行なった。炉内管内では高速でヘリウムガスが流れるため、特に流動ヘリウム中での酸化挙動を調べた。この結果、流速が大きい場合には、酸化皮膜の最外層の酸化物粒子が吹きとばされたり、降温時に酸化皮膜が剥離しやすくなるという現象が観察された。また高流速ヘリウム中では試片の端部が激しく酸化された。酸化皮膜は合金素地と酸化皮膜との境界部、その上にCr$$_{2}$$O$$_{3}$$から成る内層、およびCrとMnのスピネル酸化物を主成分とする外層から構成されていることが判った。また、酸化侵入深さは900$$^{circ}$$Cでは三乗則に、1000$$^{circ}$$Cでは自乗則に従がって増加した。これらの速度則の違いは酸素原子の合金中の拡散形態が粒界拡散と体積拡散のいづれが支配的であるかによると考えられる。

報告書

高温ガス炉用材料セラミックコーティング

伊丹 宏治; 村岡 進; 野村 末雄

JAERI-M 6127, 22 Pages, 1975/05

JAERI-M-6127.pdf:0.73MB

OGL-1、多目的高温ガス炉用材料の高温時における「くっつき」を防止する目的で、セラミック溶射の技術的検討を行ない、本報告は技術調査結果のうち、セラミック溶射の設計、施工に当って特に重要となる、下記事項についてまとめた。(i)溶射材の諸性質(ii)施工技術と問題点(iii)検査法(iV)溶射層の諸性質

報告書

高温ガス炉用耐熱材料の両立性,1; くっつき試験

村岡 進; 伊丹 宏治; 野村 末雄

JAERI-M 6088, 22 Pages, 1975/03

JAERI-M-6088.pdf:1.63MB

Hastelloy Xをはじめとする耐熱合金やTa等の耐熱金属について、それら相互間の800$$^{circ}$$Cと1000$$^{circ}$$Cにおける「くっつき」試験を流動He中で100~1000時間行なった所、耐熱合金同士は800$$^{circ}$$C以上ですべて「くっつき」を生じた。耐熱合金とグラファイトの両立性試験の結果、1000$$^{circ}$$C迄は「くっつき」は見られなかったが、各合金共浸炭が見られた。He中の実験では浸炭と共に酸化が見られ、それに伴って脱炭現象が認められた。「くっつき」や浸炭を防ぐ為には、その接触面上にセラミックコーティングを施こすのが有用である。種々のコーティングを施こした試験片について、長持間耐久試験及び「くっつき」試験を行なったところ、プラズマ・スプレー法によるAl$$_{2}$$O$$_{3}$$とZrO$$_{2}$$及びフレキシブル・コード・スプレー法によるZrO$$_{2}$$コーティングが、我々の使用条件では最も優れた結果を示した。

論文

Carburization of hastelloy alloy X

村岡 進; 伊丹 宏治; 野村 末雄

Journal of Nuclear Materials, 58(1), p.18 - 24, 1975/01

 被引用回数:5

ハステロイ-X合金中の浸炭について、$$^{1}$$$$^{4}$$C粉末を用いたトレーサー法によって調べた。試料中の$$^{1}$$$$^{4}$$Cよりの、$$B$$線の強度を測定しつつ、表面を研磨していった所、その強度は$$^{1}$$$$^{4}$$Cの浸入深さに対し、指数関数的に減少しており、この合金中の浸炭は粒界拡散先行型であることが判った。また、市販のヘリウムガス中で浸炭実験を行った所、試料表面における脱炭現象と共に、合金内部においては酸素があるが故の浸炭促進現象が認められた。

報告書

JMTR試用期間照射報告書,1; 総論

材料試験炉部; 野村 末雄; 田中 勲

JAERI-M 5518, 177 Pages, 1974/02

JAERI-M-5518.pdf:6.44MB

JMTRが昭和45年から約1年間に渡って実施した試用期間の照射試験結果の内、キャプセルの製作検査、照射条件、照射装置と原子炉の運転結果、照射後試験の方法などをまとめて第1部「総論」としたものである。キャプセルの設計は燃料と材料の場合について構造、熱、強度の各設計方法を述べ、照射条件では照射孔位置の選定法、中性子照射量および発熱量の測定法と結果を記し、運転については第3サイクルから第9サイクルの各装置の運転結果を、また照射後試験の方法については、燃料と材料の場合について測定項目と各々の測定方法を説明した。これらの結果をまとめると試用期間におけるキャプセルの設計、製作検査の方法は満足すべきものであることが立証され、照射条件と運転結果についてはJMTRにおける照射精度と運転効率などについてその後の実用照射の基礎になる有用なデータが得られた。照射後試験については従来の方法が適用できることが判った。

論文

OGL-1概念設計

野村 末雄; 大内 信平; 井崎 隆*; 中井 保夫*

FAPIG, (64), p.233 - 241, 1972/00

OGL-1は大洗ガスループ1号の略で日本原子力研究所大洗研究所の材料試験炉(JMTR)に設置される予定の炉内高温ヘリウムガスループであり,多目的高温ガス炉に関する燃料,材料の照射試験および冷却材の化学試験などの実施を目的とした試験施設である.

論文

冷間圧接アルミニウムカプセルの製作および安全性の検討

大岡 紀一; 伊丹 宏治; 野村 末雄

軽金属溶接技術会誌, (116), p.337 - 345, 1972/00

RIを製造するためターゲットであるCo,Ir,SなどはAl製カプセルに入れて照射される。カプセルは安全性を確保するためターゲットの種類により化学的、物理的危険度に応じてAl材で二種ないし三重構造に被覆される。カプセルは圧接法により製作されるので原子炉内で安全かつ円滑に照射されるためにはカプセルについて特に圧接部の健全性が重要になる。従って圧接の最適条件を得るとともに安全性を確保するため各試験検査の適用性と必要性の検討を行なった。その結果(I)圧接状態を検査する1つの方法としてX線透過検査の必要性が認められた。(II)落下衝撃に対しても割れ変形など認められず漏洩検査でも異常なかった。(III)圧接面の耐内圧破壊強度は原材料の加工組成および加工度に依存することが判り2S-Al材で変形度を65%程度に納める様圧接すると耐内破壊強度60~90ks/cm$$^{2}$$のものが得られ、カプセル最適製作法に対する1つの目安が得られた。

論文

Taとグラファイト,UO$$_2$$およびUCとの両立性

村岡 進; 伊丹 宏治; 野村 末雄

日本原子力学会誌, 14(11), p.580 - 588, 1972/00

Taはその高温性質が優れている点で,高温材料としての応用は極めて広いものがある。原子炉材料の用途としては,高服用核燃料の被覆材として,またその核燃料の各部温度を測定する際に用いる熟電対のシース材として有用である。

論文

照射下の原子炉材料の腐食

野村 末雄

日本原子力学会誌, 11(6), p.353 - 361, 1970/00

原子力産業が発足してから20年になんなんとするが、照射下,特に原子炉内放射線照射下の材料の腐食についてはまだ定説がなく,定量的な関係式もほとんど得られていない。これはしばしば原子炉設計技術者を悩ますもので,現在原子炉設計の際のいわゆる「腐食シロ」は炉外でのcoldな実験値を代用するか,または経験的な数値を用いることが多い。

論文

材料試験炉(JMTR)インパイル・ループ(OWL-1)のインパイルチューブの疲労強度の検討

藤村 理人; 柴田 勝之; 野村 末雄; 安藤 良夫*; 飯田 国広*

溶接学会誌, 39(4), p.253 - 258, 1970/00

日本原子力研究所では,材料試験炉(Japan MaterialTesting Reactor,JMTR)を大洗研究所に完成し,昭和43年3月に臨界に達した.同炉は大型研究炉として,最近,急速に進展している動力炉開発の一翼をになうことになっている.すなわち,同炉は原子核燃料および原子炉材料の照射試験に利用されるが,核燃料の照射試験では,動力炉における使用条件をみたすことと,核分裂発生ガスなど高放射能に対する安全欧確保の観点から,インパイル・ループを使用する照射試験が実施される.JMTRには数本のインパイル・ループが設置される計圓がるあが,その1号ループがOWL-1である.

報告書

Oxidation Kinetics and Oxide Film Break-away of Zironium and its Alloys at High Temperatures

野村 末雄; 圷 長

JAERI 1161, 19 Pages, 1968/07

JAERI-1161.pdf:1.71MB

純Zr,Zircaloy-2とZr-Cu,Ni,Sn,Nbなどの二元合金の600~850$$^{circ}$$Cの空気または純酸素中における酸化を、とくに反応速度のtransition(遷移)を重点に研究した。実験は連続記録式の熱天秤によっておこない、各時間における酸化膜の構造をX線、電子廻折などによって解析すると共に酸化膜中の合金元素の分布を電子線マイクロアナライザーによって調べた。他方,酸化膜表面の割れの発生と成長を高温顕微鏡によって追跡した。結果は酸化速度のtransitionをおこしにくいものとおこし易いものの二つのgroupに分れ、前者には純Zr,Zr-Cu,Ni合金,後者にはZircaloy-2,Zr-Nb,Zr-Sn合金などが含まれる。前者の合金ではmetal-oxideの境界層に合金元素の濃縮比(選択酸化)がみられ、これに反して後者の合金では選択酸化はみられない。酸化速度の遷移の原因として今まで4つの説が提出されてきたが酸化物の再結晶説が最も各種の実験結果と一致することを示し、遷移は酸化膜中のanion vacancyが安定な時におこりにくいことを立証した。

論文

ベリリウムの水蒸気における高温酸化

雀部 実; 野村 末雄

日本原子力学会誌, 10(6), p.319 - 324, 1968/00

ベリリウムは熱中性子吸収断面積が小さく、中性子散乱断面積が大きいので、原子炉の減速材や反射材として優れている上に比重が小さく、熱伝導度が比較的高く、融点が高いという利点を持っている。しかしながら、延性が乏しく加工が困難で毒性を有すること、高価なこと、などが原子炉材料として実用上の大きい障害となっている。

報告書

高温高圧流動沸騰水、水蒸気によるジルカロイの腐食

野村 末雄; 伊藤 昇

JAERI 1116, 11 Pages, 1966/10

JAERI-1116.pdf:1.13MB

2種のジルカロイ-2と1種のジルカロイ-4を280゜C,気圧の沸騰水と400゜C,64気圧の水蒸気中で腐食させた結果、ストリンガーの多い試料程その場所で局部腐食が進み腐食され易い。また水は静止よりは流動補給が、そして溶存酸素の多い程腐食が多い。腐食の差は反応速度係数の差によるもので、律速過程は変らず、また反応速度係数の差も主に腐食表面の形態学的な相異に起因することが酸化膜のインピーダンス測定や、光学,電子顕微鏡観察結果から推定された。

論文

Oxidation kinetics and oxide film breakaway of zirconium and its alloys at high temperatures

野村 末雄; 圷 長

Electrochem.Technol., 4(3-4), p.93 - 99, 1966/00

抄録なし

論文

純ZrとZr$$_{y}$$$$_{-}$$$$_{2}$$の陽極酸化膜内の応力測定

野村 末雄; 圷 長; 猿山 一郎

電気化学, 33, p.723 - 727, 1965/00

Zr,Zr合金の高温酸化や高温水腐食の際、ある時間後に見られる急激な酸化速度の上昇(これをrate transitionという)とこれに伴う酸化膜の崩壊割れ(これをbreakawayという)は材料の使用寿命を支配する重要な現象であるが、その原因についてはまだ定説がない。現在この原因についてはほぼ4つの仮説が提出されているが、いずれにしても酸化膜内に発生する応力が大きい役割を果していることは多くの人々によって認められている。そこで酸化膜内に発生する応力を測定容易な室温で陽極酸化膜を用いて測定し、応力を知るとともにこの結果の類推から高温酸化や高温水腐食における酸化速度の遷移と酸化膜のbreakawayに対する酸化膜の内部応力の効果を明らかにする手がかりをえようと試みた。

論文

高温高圧水ループによる原子炉材料の腐食の研究,2; ループの水化学

伊丹 宏治; 野村 末雄; 圷 長; 伊藤 昇

日本原子力学会誌, 7(1), p.15 - 24, 1965/00

水冷却型動力炉では高温高圧水を冷却材として使用しているが,この冷却材の水化学的諸問題は,炉の安全性と密接な関係があり,特に被覆材や構成材料が腐食する結果生ずる可溶性腐食生成物ならびに不溶性腐食生成物(crudと呼称されている)は、つぎのような点から非常に重要な問題となる。(1)不溶性crudは燃料被覆材表面上に析出し、熱伝導率を低下させ、燃料の局部過熱をひきおこす。(2)不溶性crudは炉の構成部品中の特に狭い部分(例えばバルブ等)に析出し、圧力損失を増大させる。(3)炉内でcrudは誘導放射能を帯び、炉の保守、管理を著しく阻害する。

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