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石川 寛; 青地 哲男; 原 昌雄
日本原子力学会誌, 25(12), p.971 - 978, 1983/00
被引用回数：1 パーセンタイル：22.52(Nuclear Science & Technology)これまで ほとんどの発電に向けられて来た原子力を、わが国のエネルギー需要の60~70%を占める非電力の分野にも導入しようとして、いま日本原子力研究所では多目的高温ガス炉の開発が進められている。そこで海外における高温ガス炉開発の経緯や動向をも含めて、その特徴、必要性、研究開発の状況ならびに熱利用系の考え方についてまとめた。
青地 哲男; 安野 武彦; 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; 鈴木 勝男; et al.
JAERI-M 8064, 255 Pages, 1979/03
多目的高温ガス実験炉(熱出力50MW、原子炉出口ガス温度1000
C)の標準設計炉心は、外面冷却型中空燃料棒用いるpin-in-block型燃料体で構成されるが、この炉心の運転性能の改善の方向を探るため、新たな2形式の燃料体から構成されるバックアップ炉心の設計を実施した。本報告書には、バックアップ燃料および炉心の諸元を選定するに当っての基本的考え方および核・熱流動・燃料安全特性の解析結果を詳しく記述した。第1のバックアップ炉心は内面冷却型燃料棒(通称セミピン)を用いた燃料体で、また第2それはマルチホール型燃料体で構成される。いずれもに高さが4m、カラム数73である。両炉心ともに与えられた炉心設計の基準をほぼ満足するとともに、炉心の最低Re数を10,000以上(セミピン型)または6,000以上(マルチホール型)とする定格運転が期待できるものである。
成瀬 雄二; 吉田 浩; 藤根 幸雄; 松田 祐二; 丸山 庸一郎; 田中 俊和*; 青地 哲男
JAERI-M 7822, 99 Pages, 1978/09
本研究は、ガス拡散法によるウラン濃縮の工学的研究の一環として実施したものであり、実際のプラントにおいて想定される種々の操作条件下でのカスケード諸特性を調べ、プラントの設計および運転上の問題に関する知見を得ることを目的としている。本稿では、この目的のために製作した工学的規模のカスケード実験装置の設計条件、装置各部の仕様、運転特性ならびに設計上の考え方を明らかにし、さらにカスケードの試運転結果について報告した。これより、以下の事柄が確認された。(1)実験装置の各部は、広汎な実験範囲において、ほぼ設計通り操作することができる。(2)カスケードは、制御性が高く操作が容易である。(3)アルゴン同位体の分離実験において要求される高い気密性が、装置全体について確保できる。
青地 哲男; 安野 武彦; 安川 茂; 宮本 喜晟; 三竹 晋; 新藤 隆一; 武藤 康
日本原子力学会誌, 19(12), p.806 - 813, 1977/12
被引用回数：0原研においては、多目的高温ガス炉の研究開発の一環として実験炉の設計研究を進めてきた。この実験炉では、核熱利用実験、照射試験などが行われるため、設計条件にはかなり厳しいものがある。これらについては、本誌(日本原子力学会誌)Vol.13(8)(1971)に資料として、その時点の開発状況が述べられたが、本稿では、昨年の新型炉専門部会のcheck&reviewの終了した時点における実験炉の炉心設計とプラントの安全解析に重点をおいて、設計の概要とその課題を解説する。
青地 哲男; 安野 武彦; 武藤 康; 鈴木 邦彦
JAERI-M 7371, 303 Pages, 1977/11
本報告書は、大型構造機器実証試験ループ(略称HENDEL)の設計調査結果をまとめたものである。HENDELは炉内構造物、炉心構造、中間熱交換器および配管等の大型構造物の設計を実証するために用いられる。HENDELはマザーループ、アダプターセクションおよび燃料体スタック試験部、炉内構造物試験部、大流量試験部、高温機器試験部の4つの試験部より成る。マザーループとアダプターセクションの系統および機器設計ならびに4つの試験部の基本構想が示される。さらに、運転計画、計装制御計画、安全計画、ユーティリティ(電力、冷却水、ヘリウムガス)計画、試験建家計画、建設スケジュールならびに試験部を製作するのに必要なR&D計画が述べられる。
成瀬 雄二; 吉田 浩; 藤根 幸雄; 青地 哲男; 東 邦夫*; 藤野 清彦*; 塩沢 茂雄*
JAERI-M 7344, 203 Pages, 1977/11
ガス拡散プラントは、軽水炉用の低濃縮ウランを生産する場合でも約1,000段のカスケードを必要とし、その周辺には多くのプロセス支援設備を有する大規模な多段分離システムである。信頼性が高くて融通性に富み、かつ経済性を有するプラントを設計、建設するためには、プラントの諸特性をよく把握するとともに、ウラン濃縮プラントとしての技術的、経済的な検討、評価を行うことが重要である。本報では、カスケードの最適化法およびプラントの概略設計法を与え、ついで、1970~1972年の経済指標に準拠したコスト算出式を提案した。経済評価コードを用いて数多くのケーススタディを行うことにより、技術的、経済的諸因子のプラント経済性に及ぼす影響を明らかにした。
青地 哲男; 下川 純一; 安野 武彦; 安川 茂; 三竹 晋; 宮本 喜晟; 武藤 康; 新藤 隆一; 田所 啓弘; 幾島 毅; et al.
JAERI-M 6845, 530 Pages, 1977/01
多目的高温ガス実験炉の第1次概念設計の内容を取り纏めた。この設計は、基本概念設計の成果に基づいて、原子炉および冷却系を重点とした系統の設計と機器構造概念の設定を目標としている。即ち、系統設計では原子炉と冷却系の熱物質収支、プラントの運転態様及び炉心核熱特性の解析を行なって機器構造設計の条件を明かにし、機器設計では原子炉本体と冷却系機器の構造概念、制御・保護系、工学的安全施設およびプラント建家の構成などを設定した。さらに、これらの系統設計、機器設計と併行して、プラントの状態分類、機器の安全クラス分類などの安全設計を進める基準の設定を行なった。
青地 哲男; 中根 良平*; 高橋 修一郎*
IAEA-CN-36/552, p.127 - 141, 1977/00
本報告は、1977年5月ザルツブルツグで開催されたIAEA国際会議「Nuclear Power and Its Fuel Cycle」で発表されたものである(論文No.IAEA-CN-36/552)。ガス拡散濃縮工場の経済性を支配する隔膜特性と、財務/(政策)計画とについて述べる。隔膜特性については、孔径40
という各種隔膜が作られ、そのうち、PTFE製がもっともすぐれていることを見出し、また、UF
循環用の軸流圧縮材についていは、断熱効率90%以上を得た。また経済性については、プラントの最適設計(経済性の上から)を行う方法を提示し、隔離孔径、UFのコスト、プラント容量、プラントの運転費に関し感度回折をも行っている。また財務計画については、自己出資分を最小にすること、OFF-TAKE契約を電力会社と結ぶこと、などが必要であり、このため、建設、運転工程、CASH FLOW 分折が、さらに、国際的なかつ政府の援助が重要な問題となる。
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1350C以下に収まっている。
辻野 毅; 星野 忠也*; 青地 哲男
Journal of Nuclear Science and Technology, 13(6), p.321 - 326, 1976/06
被引用回数：7TBPによるプルトニウムの精製工程において、還元塩を用いず、Puを効率よく還元逆抽出させる目的で、過剰の亜硝酸を抽出供給液に添加する改良プロセスを提案した。ついで、この概念を基礎抽出実験およびミニミキサーセトラーによるプロセス実験によって確認した。このプロセスでは、亜硝酸は抽出部でPu(IV)に対する酸化剤、逆抽出部では還元剤として作用するものである。抽出供給液に0.1mol/lの亜硝酸を添加すれば、約50%の亜硝酸は逆抽出部に運ばれ、流量比(A/0)=1.4,硝酸0.3~HNO3の条件で、約40%のPuが還元され。99.9%が逆抽出された。さらに、TBPによる亜硝酸の抽出、亜硝酸によるPu(IV)の還元、酸化還元電位などについて、基礎的に検討した。
成瀬 雄二; 松田 祐二; 丸山 庸一郎; 青地 哲男
JAERI-M 6455, 53 Pages, 1976/03
ガス拡散法によるウラン濃縮プラントでは、極めて高度の気密性が要求される。しかし、現実のカスケードでは、或る程度の漏洩を壁けることはできない。カスケードからプロセスガスが漏れ出すと製品量は低下する。即ち、所定の流量および濃度の製品を生産するためには、カスケード規模を漏れ出し量に応じて大きくしなければならない。本報では、各段から漏れ出しのある理想カスケードおよび準理想カスケードについて基礎方程式を誘導し、さらに、漏れ出し量、分離係数および製品濃度のカスケード静特性(所要段数、循環流量、廃棄材流量、原料流量)に及ぼす影響を検討した。
辻野 毅; 星野 忠也*; 青地 哲男
Ind.Eng.Chem.,Process.Des.Dev., 15(3), p.396 - 400, 1976/03
ピュレックスプロセスの共除染工程において、核分裂生成物(FP)の除染係数(DF)を向上させる目的で、非放射線ジルコニウムあるいはハフニウムイオンを添加する新しいプロセスを提案し、この原理をミニミキサーセトラーを用いるプロセス実験によって実証した。高速炉燃料を再処理する場合の溶媒の損傷(~2watt-hr/l-solv.)に相当するリン酸ニブチル(DBP)を加えた実験において、DFは、Zr-Nb、およびRu-Rhにおいてそれぞれ約4および2倍に上昇させることができた。これは主として、添加金属イオンによる「DBPのマスキング効果」によるものと推定され、非放射性HfはDFを向上させるだけでなく、水溶性中性子毒として、臨界制御にも用いることができる。
辻野 毅; 鴻坂 厚夫; 青地 哲男
JAERI-M 6284, 33 Pages, 1975/10
TBPによるPu精製工程を検討するため,TBP-HNO
-Pu系の計算コード(REPROSY-P)を多段回分向流抽出の原理に基づいて作成した。このコードでは、定常あるいは非定常状態にある濃度分布および所要理論段数を与えられたフローシート条件から求めることができる。この報告では、使用したPuの分配データとその数式化、計算プログラムを含む計算コードの詳細をまとめたものである。
成瀬 雄二; 丸山 庸一郎; 青地 哲男; 東 邦夫*; 山崎 博*; 大藤 芳久*
JAERI-M 6272, 58 Pages, 1975/10
ガス拡散法によるウラン濃縮プラントは、拡散筒、熱交換器、軸流圧縮機など主要コンポーネントの組合せを1段とし、これを約千段程度カスケードに配列した大規模な多段分離システムである。従って、プラントの設計、建設、運転にあたっては、あらかじめプラントの静特性と動特性を確実に把握し、その最適化をはからなければならない。本報では、構成が単純で取扱いも比較的容易な方形カスケードについて非定常特性を明らかにするために、基礎方程式を誘導し、分離作業量が約8750ton-SWU/yrのプラントを想定して、下記の項目を検討した。(1)運転開始から定常状態に到達するまでの過渡状態の解析(スタートアップの検討)(2)定常状態にあるプラントシステム(カスケード)の1部の除外および挿入に関する解析(カスケードの1部が故障した場合の検討)
青地 哲男; 辻野 毅; 鴻坂 厚夫; ホシノタダヤ*
Int.Solvent Extraction Conf., 93, p.138 - 146, 1972/00
抄録なし
青地 哲男; 八木 英二
原子力工業, 17(3), p.53 - 58, 1970/00
燃料再処理の方法に,湿式法と乾式法の2つがあることは,読者はよくご存知のことであろう。湿式法は,燃料を硝酸に溶解して水溶液にしたあと,沈殿,イオン交換,溶媒抽出などの方法でUやPuなどを精製回収するもので,なかでも溶媒抽出法が最もすぐれ,各種の研究炉,ガス炉および軽水炉などの使用済み燃料を再処理する数多くの既存工場があるほか,軽水炉を対象とした数トン/日にも及ぶ商業用工場の建設がつぎつぎと予定されている。そして最近では,高速炉原型炉の使用済み燃料も,これらの湿式工場で処理することが具体的に計画されている。
青地 哲男
化学工業, 33(6), p.492 - 498, 1970/00
軽水炉などの熱中性子炉から排出される使用済燃料の再処理,とりわけTBP(リン酸トリブチル)による溶媒抽出を主工程とするPurex法,はすでに実用化され,十数年にもわたって工場規模の運転経験を有している。
青地 哲男; 小森 卓二; 江村 悟; 高柳 弘; 山本 忠史
日本原子力学会誌, 12(1), p.7 - 12, 1970/00
実用燃料の燃焼度は,原子炉々心の燃焼特性(出カ分布,じ損耗,Pu生成など)や燃料の安全性を評価するパラメータとしてきわめて重要な値である。燃焼度測定法は破壊法と非破壊法とに大別され,前者はさらに,ホットラボなどで行われる燃料の試片溶解と,再処理施設などで行われる全溶解とに分けられる。
