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那須 三紀*; 谷内 浩*; 平山 尚樹*; 安達 宏法*; 柿澤 優*; 白勢 裕登*; 西山 博道*; 川本 鉄平*; 犬飼 潤治*; 篠原 武尚; et al.
Journal of Power Sources, 530, p.231251_1 - 231251_11, 2022/05
被引用回数：16 パーセンタイル：89.77(Chemistry, Physical)To accelerate the spread use of polymer electrolyte fuel cells (PEFCs), it is essential to increase power density and durability, while reduce costs. We have succeeded in developing an innovative gas diffusion layer (GDL) with gas flow channels (GDLFC
) fabricated on a flat separator that enabled both cost reduction and high performance. In this study, neutron radiography was used to observe the distribution of liquid water during power generation. With using our GDLs and interdigitated (comb-shaped) gas flow channels, the distributions of liquid water were quantitatively imaged, influenced by the current density, the relative humidity, the oxygen utilization, and the water repellency of the GDL. The increase in linear velocity of the oxidant gases effectively suppressed the retention of liquid water at the cathode.
安居院 あかね; 櫻井 浩*; 田村 拓郎*; 倉知 俊誉*; 田中 真人*; 安達 弘通*; 河田 洋*
Journal of Synchrotron Radiation, 17(3), p.321 - 324, 2010/05
被引用回数：16 パーセンタイル：60.02(Instruments & Instrumentation)磁気コンプトン散乱強度には電子のスピン成分のみが寄与することが知られている。われわれは、この特色を利用し、その磁場変化から磁性電子の「スピン選択ヒステリシス」を観測することを試みた。試料はTb
Co
アモルファス膜を試料としテスト実験を行った。磁気コンプトン散乱実験はKEK-PF-AR・NE1Aの50keVの(楕)円偏光X線を試料に照射し、試料温度は室温で行った。磁場は超伝導マグネットを用い膜面垂直に印加した。散乱強度の磁場依存性測定は-2T
2Tの範囲で60秒積算ごとに磁場を反転させ計測した。この方法によって磁気コンプトン散乱強度の磁化曲線を測定することができた。この測定はスピン磁気モーメントを選択的に測定する方法として薄膜試料でも十分な検出精度があることが示された。
井尻 裕二*; 服部 弘通*; 鈴木 俊一*; 大石 雅也*; 窪田 茂*; 安達 哲也*; 山本 卓也*
JNC TJ8400 2001-010, 143 Pages, 2001/03
JNC-TJ8400-2001-010.pdf:17.19MB
高レベル放射性廃棄物地層処分の性能評価においては、地質環境の不確実性の影響を評価することが非常に重要な課題となっている。地質環境の不確実性には、調査試験により得られたデータに伴う不確実性と安全評価に用いる水理地質構造モデルに伴う不確実性がある。本研究では、今後サイト特性調査が進められる幌延の深地層研究所をモデルケースとしてデータ不確実性およびモデル不確実性を低減するためのサイト特性調査の合理化手法を開発するとともに、既に地上からの調査が進められている東濃の超深地層研究所をモデルケースとしてモデル不確実性を低減するためのモデル化手法を確立することを目的とする。幌延の深地層研究所を対象として実施するサイト特性調査の合理化手法の開発においては、調査の各段階における情報に基づいて概念モデルを構築し、概念モデルおよびデータの不確実性を考慮した感度解析を実施して、性能評価結果に対する感度が大きい項目(概念モデルおよびパラメータ)を同定する。この結果に基づいて、概念モデルの不確実性の感度が大きい場合には概念モデルを特定する調査を行い、データの不確実性の感度が大きい場合にはそのパラメータを優先的に取得する調査試験を実施する。このように、性能評価結果に対する感度が大きい項目を優先的に次の調査試験に反映させる調査試験計画の合理化手法を開発する。今年度は基礎研究として、サイト特性調査の合理化の概念を示すとともに、深地層研究施設周辺地域の地形地質情報に基づいて予備的概念モデルを構築し、次年度以降に実施する感度解析に供するパラメータの不確実性について検討を行った。東濃の超深地層研究所を対象として実施するモデル化手法の確立においては、モデルの不確実性に関する検討事例を調査するとともに、東濃で取得されたデータをモデル化の観点から検討した。
井尻 裕二*; 服部 弘通*; 鈴木 俊一*; 大石 雅也*; 窪田 茂*; 安達 哲也*; 山本 卓也*; 五十嵐 孝文*; 杉原 豊*
JNC TJ8400 2001-009, 41 Pages, 2001/03
JNC-TJ8400-2001-009.pdf:6.69MB
高レベル放射性廃棄物地層処分の性能評価においては、地質環境の不確実性の影響を評価することが非常に重要な課題となっている。地質環境の不確実性には、調査試験により得られたデータに伴う不確実性と安全評価に用いる水理地質構造モデルに伴う不確実性がある。本研究では、今後サイト特性調査が進められる幌延の深地層研究所をモデルケースとしてデータ不確実性およびモデル不確実性を低減するためのサイト特性調査の合理化手法を開発するとともに、既に地上からの調査が進められている東濃の超深地層研究所をモデルケースとしてモデル不確実性を低減するためのモデル化手法を確立することを目的とする。幌延の深地層研究所を対象として実施するサイト特性調査の合理化手法の開発においては、調査の各段階における情報に基づいて概念モデルを構築し、概念モデルおよびデータの不確実性を考慮した感度解析を実施して、性能評価結果に対する感度が大きい項目(概念モデルおよびパラメータ)を同定する。この結果に基づいて、概念モデルの不確実性の感度が大きい場合には概念モデルを特定する調査を行い、データの不確実性の感度が大きい場合にはそのパラメータを優先的に取得する調査試験を実施する。このように、性能評価結果に対する感度が大きい項目を優先的に次の調査試験に反映させる調査試験計画の合理化手法を開発する。今年度は基礎研究として、サイト特性調査の合理化の概念を示すとともに、深地層研究施設周辺地域の地形地質情報に基づいて予備的概念モデルを構築し、次年度以降に実施する感度解析に供するパラメータの不確実性について検討を行った。東濃の超深地層研究所を対象として実施するモデル化手法の確立においては、モデルの不確実性に関する検討事例を調査するとともに、東濃で取得されたデータをモデル化の観点から検討した。
安達 公道; 岩村 公道; 傍島 眞; 刑部 真弘; 大貫 晃; 阿部 豊; 村尾 良夫
JAERI-M 90-129, 179 Pages, 1990/08
本報告書では、一定系圧力条件下で行われた平板炉心試験装置(SCTF)第1次炉心コールドレグ注入再冠水試験S1-14(Run520)、S1-15(521)、S1-16(522)、S1-17(523)、S1-20(530)、S1-21(531)、S1-23(536)、S1-24(537)において観察されたシステム挙動について紹介する。主な検討項目は、(1)蒸気バインィディング、(2)U字管振動、(3)ECC水のバイパス、(4)炉心冷却挙動、(5)ベント弁の効果、および(6)試験パラメータの影響である。ここに紹介する結果は、再冠水挙動について極めて有用な情報や示唆を与えるものである。
安達 公道; 岩村 公道; 傍島 眞; 大貫 晃; 阿部 豊; 大久保 努; 村尾 良夫
JAERI-M 90-107, 146 Pages, 1990/07
平板炉心試験装置(SCTF)第1次炉心コールドレグ注入試験シリーズにおいては、蓄圧注入系注入期間中およびその後のある時間にわたって、炉心とダウンカマの間でU字管振動が観察された。また、同時期に、非常に良好な炉心冷却が観察された。これら2種類の現象の間には、何らかの関連があるものと思われる。U字管振動は、蓄圧注入から低圧注入への切換え時における炉心条件に大きな不確実性を与える。この切り換え時炉心条件は、炉心2次元熱水力挙動が主として発達する低圧注入期間に対する初期条件となるものであるから、平板2次炉心コールドレグ注入パラメトリック試験の主要な試験からは、上記U字管振動を除去することが望ましい。そこで、検収試験S2-AC1(Run 601)、S2-AC2(Run 602)及びS2-AC3(603)を実施することにより、U字管振動を除去する適当な試験手法を開発した。
大久保 努; 傍島 眞; 岩村 公道; 大貫 晃; 阿部 豊; 安達 公道; 村尾 良夫
JAERI-M 90-083, 155 Pages, 1990/06
実機に対する流路面積の縮小割合は同じであるものの、実機の半径と同じ炉心幅を有するSCTFとその約4分の1の炉心半径を有するCCTFの間の炉心再冠水挙動の差および炉心の2次元的な熱水力学的挙動に与える炉心半径長さの効果を検討するため、数回のSCTF/CCTF対照試験を実施した。得られた主要な結果は以下の通りである。(1)SCTFとCCTFの間の試験条件と装置上の相違を考慮すれば、両試験に於ける再冠水挙動は類似のものであると考えられる。炉心の蓄水挙動の相違は炉心の実効流路面積の相違でほぼ説明できた。(2)炉心の半径長さがその2次元的な熱水力学的挙動に及ぼす効果は大きく、炉心半径の長い程顕著に現れる。(3)半径方向に大きな出力の変化がある場合には、その高出力側のバンドルでLPCI注水期に著しく熱伝達率が増加する。また、炉心の周辺領域では、同一のバンドル出力であるにも係わらず外周側のバンドル程熱伝達率の低減が大きい。
大久保 努; 井口 正; 岩村 公道; 秋本 肇; 大貫 晃; 阿部 豊; 榊 勲*; 安達 公道; 村尾 良夫
JAERI-M 90-080, 100 Pages, 1990/05
複合注水型ECCSを備えたPWRのLOCA時再冠水過程に、ホットレグに注入されたECC水が上部プレナムに間欠的に供給される場合のブレークスルー及び炉心冷却挙動をSCTF試験により検討した。本試験のデータを連続的なECC注水により実施した試験のデータも含めて検討して、以下の結論が得られた。(1)ブレークスルーは間欠的に発生し、間欠的なECC水の供給に即座に呼応して発生した。ブレークスルーの発生している期間には、ブレークスルー領域と非ブレークスルー領域で異なった二つの熱水力学的挙動が見られた。(2)ECC注水流量がほぼ零の期間には、炉心の水頭が減少し、この期間の炉心冷却を悪化させた。炉心水頭の減少の原因は、上部プレナムでの蒸気の凝縮の減少による健全ループ差圧の増加にあると考えられる。(3)炉心冷却挙動は、振動的であったものの連続的な注水を行なった場合とほぼ同じであった。
大久保 努; 井口 正; 岩村 公道; 秋本 肇; 大貫 晃; 阿部 豊; 榊 勲*; 安達 公道; 村尾 良夫
JAERI-M 90-046, 114 Pages, 1990/03
UPTFとの実験的結合に用いるコールドレグ注水型ECCS付PWRに対する評価モデル条件下に於ける広い炉心内の再冠水データを得る為に、1000MWe級PWRの半径と同じ半径方向長さを有するSCTF第3次炉心を用いて試験を実施した。本報告書では、対応するCCTF試験C2-4のデータを用いてSCTFとCCTFの間の再冠水挙動の差を主に検討した。得られた主要な結論は、(1)本試験は成功裏に実施され、UPTFとの結合に必要なデータを取得した。(2)本試験でみられた全体的な炉心冷却挙動は、CCTF試験C2-4のそれとほぼ同一であった。(3)しかし、本試験でみられた炉心差圧の特徴は、試験C2-4でみられたものと多少異なっていた。この相違の理由は、両試験の間で炉心入口サブクーリングが異なっていた事と両試験装置の間で炉心の実効流路面積が異なっている事であるとしてほぼ説明できた。
大久保 努; 井口 正; 岩村 公道; 秋本 肇; 大貫 晃; 阿部 豊; 榊 勲*; 安達 公道; 村尾 良夫
JAERI-M 90-036, 120 Pages, 1990/03
ベントバルブ付PWR(BBR)のLOCA時再冠水過程の熱水力学的挙動を検討するため、SCTFを用いて再冠水実験を実施した。また、本試験結果は、2D/3D協定に基づき、西独の上部プレナム試験装置との実験的結合に用いられることになっている。本試験のデータを他の試験のデータも用いて解析し、以下の主要な結論を得た。(1)最適条件下におけるBBRの再冠水過程中の炉心冷却は非常に良好で有ることが実証された。(2)健全ループ差圧は、ベントバブルが開くことにより著しく減少する。(3)ベントバルブが炉心冷却におよぼす効果は、ベントバルブが開いていない場合にダウンカマ水位がオーバフロ位置に達しない条件の下では顕著ではなかった。しかし、その効果は、ベントバブルが開いていない場合に、ダウンカマ水位がオーバフロ位置を越えるような条件の下では顕著になると考えられる。
大久保 努; 井口 正; 岩村 公道; 秋本 肇; 大貫 晃; 阿部 豊; 湊 明彦*; 榊 勲*; 安達 公道; 村尾 良夫
JAERI-M 90-035, 143 Pages, 1990/03
複合注水型ECCSを備えたPWRの再冠水過程において、タイプレート付近の水温分布がブレークスルーおよび炉心冷却に与える影響を検討するため、SCTF第3次炉心を用いて2回の試験を実施した。一方の試験(試験S3-7)では、UCSP直上へのECC注水をバンドル3、4の上方で行い、もう一方の試験(試験S3-8)では、最初の60秒はバンドル7、8の上方でその後バンドル3、4の上方へ切換えて注水を行なった。これらの試験データを解析して、以下の事柄が明らかとなった。ブレークスルーは、タイプレート付近での水温がサブクールの所で生じ、ブレークスルー域では、炉心冷却が著しく増大する。また、ブレークスルーの位置は、多少の時間遅れを伴ってタイプレート付近での水温分布の変化に追随して変化する。更に、ブレークスルーの生じていない領域での炉心冷却は、ブレークスルーの位置に関係無く同程度である。
村尾 良夫; 井口 正; 安達 公道; 杉本 純; 秋本 肇; 岩村 公道; 大久保 努; 大貫 晃; 阿部 豊
Proc. of the 4th Int. Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal-Hydraulics, Vol. 1, p.54 - 59, 1989/10
PWRの冷却材喪失事故時再冠水過程に関しては、従来、軸方向には実寸大であるが、半径方向には寸法が十分小さく軸方向に1次元的な試験装置による試験からの知見に基づいて、半径方向にも寸法が十分大きいPWR圧力容器内多次元熱水力挙動の安全性を評価してきた。本報告は、大型再冠水効果実証試験の円筒炉心試験、平板炉心試験の結果にもとづいて、多次元熱水力挙動を明らかにすることを目的としている。見い出された多次元熱水力挙動は、次の通りである。(1)炉心内に蓄積された水の量が1次元のものより多く、炉心冷却が1次元のものより良い。(2)半径方向の出力分布により生ずる横流れのため、炉心内の蓄積水量がほぼ均一化し、高出力部の冷却もよい。(3)半径方向の出力分布のため、又は、炉心上方から注入された冷水により炉心内循環流が生じ、冷却が促進する。
岩村 公道; 井口 正; 安達 公道; 村尾 良夫
Journal of Nuclear Science and Technology, 26(4), p.428 - 440, 1989/04
平板炉心試験装置(SCTF)及び円筒炉心試験装置(CCTF)を用いた試験の結果、PWR-LOCA時再冠水過程における半径方向出力分布に起因する熱伝達促進の程度は、主として半径方向出力比自体により決定され、最大出力比1.36以内では、出力分布の形状にはほとんど依存しないことが判明した。また、再冠水過程の広範囲な試験条件及び1/4.6から実寸大までの炉心半径長さが、2次元熱伝達挙動に及ぼす影響は小さかった。不均一な半径方向出力分布が存在する場合の熱伝達率は、完全混合条件下で得られる熱伝達率と、SCTF試験結果に基づく実験式により与えられる値との和として表現できた。
安達 公道
混相流, 3(2), p.175 - 180, 1989/00
二相流の流体力学的基礎方程式には一般的に認められた定説がなく、特に運動の式については研究者による形の差が著しい。著者は、2流体モデルによる一次元二相流の運動の式の一般形について、新しい提案を行った。その骨子は、主流各相と相変化流体との間の作用反作用の関係を正しく取扱うことによって、慣性力と外力とのバランス関係を正しく表現しようとしたものである。これによって、相変化慣性力の値を、気液各相への分配も含めて、相変化加速のメカニズムに関する何らかの仮定を導入することなく一般的に表現することが可能になった。本稿では、著者の運動の式の導出過程および得られた形の物理的意味について解説すると共に、数値計算結果を示して、運動の式の形の持つ重要性を指摘する。
岩村 公道; 井口 正; 秋本 肇; 大久保 努; 大貫 晃; 湊 明彦*; 榊 勲*; 安達 公道; 村尾 良夫
JAERI-M 88-213, 120 Pages, 1988/10
複合注入型ECCS付PWRのLOCA時再冠水過程における熱水力学的特性に及ぼす半径方向出力分布の影響を調べるため、平板炉心試験装置(SCTF)第3次炉心を用いて、炉心冷却個別効果試験S3-06及び複合注入試験S3-16-Phase2を実施した。両試験の半径方向出力分布は、それぞれ、複合注入型ECCS付PWR参照炉心の出力分布及びコールドレグ注入型ECCS付PWRの急峻出力分布を模擬した。複合注入型ECCS付PWR出力分布条件下では、二相上昇域内での出力比が1.04~1.08と、比較的平坦なため、出力分布の差に基づく落水域での熱水力学的挙動の差が、二相上昇域における熱水力学的挙動に及ぼす影響は極めて小さかった。また、圧力容器内の流体挙動にも出力分布の有意な影響は認められなかった。一方、急峻出力分布条件下(最大出力比=1.36)においては、二相上昇域内の高出力バンドルにおける熱伝達促進の程度は、半径方向出力比に依存し、コールドレグ注入型ECCS付PWRの場合と同様な取り扱いが可能なことがわかった。
安達 公道
JAERI 1313, 147 Pages, 1988/10
本論文の第I部では、一次元二相流(2流体モデル)の水力学的な基礎方程式の基本形式について述べる。議論の中心は運動の式の相変化慣性力項の取扱いにある。従来の運動の式に較べて、(1)単位質量あたりの力の平衡を表現する、(2)存在量基準と流量基準の2種類の二相検査流体を取上げる、(3)定常慣性力の評価に運動エネルギの原理を適用する。という3点において、著しい特徴を持つ運動の式を導いた。これによって、主流各相と相変化流体部分との間の作用反作用の関係が正しく取込まれ、その結果として、慣性力と外力との平衡関係が正しく表現される。本論文の第II部では、第I部で導いた基礎方程式群を用いて、各種の二相臨界流を解析する。
大貫 晃; 岩村 公道; 安達 公道
JAERI-M 88-166, 98 Pages, 1988/09
本報告書では、平板炉心試験装置(SCTF)第一次炉心においてみられた炉心入口流量(Mi)の炉心内再冠水現象に及ぼす効果を調べる。特に炉心内の二次元熱水力学挙動に及ぼす効果に重点をおく。本研究から得られた主な結論は以下の通りである。(1)炉心入口流量が大きいほど炉心内の蓄水速度が大きく、その結果炉心冷却は促進された。また、炉心入口流量が大きいほど炉心内の上部プレナム内の蓄水速度は大きく、ホットレグを流れる水流量は増加した。(2)炉心内の二次元熱水力学的挙動、すなわちボイド率や熱伝達率の半径方向の差といったものは炉心入口流量の大きさによらずほぼ同程度であった。(3)熱伝達率の炉心入口流量に対する依存性は、水流量補正係数を含む修正村尾・杉本の式により定性的に表すことができた。定量的には同相関式は熱伝達率をわずかに過小評価した。炉心内の循環流の評価により過小評価の原因を考察した。
岩村 公道; 井口 正; 秋本 肇; 大久保 努; 大貫 晃; 榊 勲*; 安達 公道; 村尾 良夫
JAERI-M 88-125, 124 Pages, 1988/07
複合注水型ECCS付PWRの炉心熱水力挙動を調べるため、平板炉心試験装置(SCTF)第3次炉心を用いて、炉心冷却基準試験(S3-SH1)を実施した。本試験では、安全評価解析条件(EM条件)下でのホットレグ注入を模擬して、サブクールを有する緊急冷却水を、上部プレナムに注入した。緊急冷却水注入の不均一性に応じて、炉心流動状況は落水域と上昇域の2領域に分割され、炉心内には顕著な循環流が形成された。下部からの再冠水開始以前には、落水域においては炉心冷却効果が大きかったが、上昇域においては冷却効果は小さかった。下部からの再冠水開始後には、上昇域での熱伝達率は、コールドレグ注入時に適用できたBromley型の膜沸騰熱伝達相関式による予測値の約2倍となった。一方、液滴分散流モデルを用いれば、熱伝達率の予測性能は向上した。
岩村 公道; 井口 正; 秋本 肇; 大久保 努; 大貫 晃; 榊 勲*; 安達 公道; 村尾 良夫
JAERI-M 88-060, 150 Pages, 1988/03
平板炉心試験装置(SCTF)を用いた再冠水試験により、半径方向出力分布が存在すると、高出力バンドルでは熱伝達が促進され、低出力バンドルでは熱伝達が劣化することが既に明らかとなっている。
安居院 あかね; 倉知 俊誉*; 櫻井 浩*; 田村 拓郎*; 田中 真人*; 小泉 昭久*; 河田 洋*; 安達 弘通*
no journal, ,
希土類-遷移金属アモルファス合金膜は、強い垂直磁気異方性を持つ。磁気コンプトン散乱強度には電子のスピン成分のみが寄与することを利用し、その磁場変化から磁性電子の「スピン選択ヒステリシス」を観測することを試みた。この方法によってTb33Co67の磁気コンプトン散乱強度の磁化曲線を測定することができた。このスピン選択磁化曲線の振る舞いは、振動試料型磁力計(VSM)で測定された合金膜全体の性質を反映するマクロスコピックな磁気磁化曲線の形状と比較すると、定性的に似た形状をとっていることがわかった。
