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論文

Sodium-cooled Fast Reactors

大島 宏之; 森下 正樹*; 相澤 康介; 安藤 勝訓; 芦田 貴志; 近澤 佳隆; 堂田 哲広; 江沼 康弘; 江連 俊樹; 深野 義隆; et al.

Sodium-cooled Fast Reactors; JSME Series in Thermal and Nuclear Power Generation, Vol.3, 631 Pages, 2022/07

ナトリウム冷却高速炉(SFR: Sodium-cooled Fast Reactor)の歴史や、利点、課題を踏まえた安全性、設計、運用、メンテナンスなどについて解説する。AIを利用した設計手法など、SFRの実用化に向けた設計や研究開発についても述べる。

論文

Ecological and genomic profiling of anaerobic methane-oxidizing archaea in a deep granitic environment

伊能 康平*; Hernsdorf, A. W.*; 今野 祐多*; 幸塚 麻里子*; 柳川 克則*; 加藤 信吾*; 砂村 道成*; 広田 秋成*; 東郷 洋子*; 伊藤 一誠*; et al.

ISME Journal, 12(1), p.31 - 47, 2018/01

 被引用回数:45 パーセンタイル:91.53(Ecology)

岐阜県瑞浪市の超深地層研究所において、深度300メートルの地下水を地下坑道から採取し、地下微生物の生態系を調査した。その結果、花崗岩深部でマグマ由来のメタンに依存した微生物生態系が存在することを明らかにした。

論文

Development of the pump-integrated intermediate heat exchanger in advanced loop-type sodium-cooled fast reactor for demonstration

天野 克則; 江沼 康弘; 二神 敏; 井上 智之*; 渡邊 壮太*

Proceedings of 24th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-24) (DVD-ROM), 7 Pages, 2016/06

GIFにおいてSFRのSDC, SDGの検討が進められている。原子力機構と三菱FBRシステムズは革新的ループ型ナトリウム冷却高速炉の設計を行っており、この中でポンプ組込型IHXの安全対策について評価してきた。更に、保守・補修についても検討されている。ポンプ組込型IHXはこれら要求を満足するために最適化されてきた。本稿では耐震性、Naリーク時のGVの信頼性、Na-水反応時のCSEJの信頼性確保のための最適化検討について述べる。また、この最適化により影響が出る熱過渡、ポンプとの共振、伝熱管摩耗それぞれの評価についても述べる。

論文

環境負荷物質陸域移行予測コードMOGRA

天野 光; 高橋 和之*; 内田 滋夫*; 都築 克紀; 松岡 俊吾*; 池田 浩*; 松原 武史*; 黒澤 直弘*

KURRI-KR-80, p.48 - 49, 2001/12

陸域に負荷される放射性物質や重金属等の挙動を解析・予測する目的で開発したMOGRAにつき解説する。MOGRAはさまざまな評価対象系に対応し得る汎用コードであり、動的コンパートメントモデル解析部を中核とし、グラフィカルユーザインターフェイス(GUI)による入出力部やライブラリデータ等から構成されている。評価を行う際には、評価対象となる陸域生態圏を土地利用形態(例えば森林,畑,水田等)等によって分割(モジュール化)し、各モジュールで任意にコンパートメントモデルを設定する。モジュール間の物質の移行に関しても任意に設定できる。例えば畑モジュールの構造を大気から葉菜,土壌各層,地下水といった上下2次元構造とし、さらに隣のモジュールと接続することで擬似3次構造とし、3次元空間での物質移行を評価できる。負荷物質の存在形態ごとの移行評価も可能である。各移行経路の移行係数は、フォートランの自由な数式の記述により設定できる。現在、森林,畑,河川モジュール等のデフォルトを整備し公開準備中である。発表では、MOGRAの解析機能やユーザーインターフェイスの検証と充実化を目的とし設定した。大気-土壌-植物系におけるSr-90の移行を対象とした動的モデルを適用例として示す。MOGRAはGUIを整備した汎用動的コンパートメントモデルであるため、システムダイナミックスの解析にも容易に使える。

口頭

ナトリウム移送経験と循環ループ試運転

今村 弘章; 早川 雅人; 鈴木 将; 茅根 勝; 天野 克則; 平林 勝

no journal, , 

高速炉の安全性強化を目指した研究開発に向けて、AtheNaの整備を進めている。本報では、AtheNaに新設した循環ループにあるダンプタンク2基への大量ナトリウム移送と、移送したナトリウムの純度及びナトリウム受入直後のナトリウムと新設配管の音響的結合性に関する調査結果について報告する。

口頭

JSFRにおける機器開発,1; IHXの熱過渡対策

天野 克則; 江沼 康弘; 二神 敏; 渡邊 壮太*

no journal, , 

JSFRの安全設計要件に適合する設計取り纏めに向け、各機器の成立性に関する課題への検討を実施している。ポンプ組込型IHXにおいては、1次系ポンプの軸固着時、事故ループと健全ループの圧力差により事故ループの1次系ナトリウムが逆流し、上部管板内の冷却材温度が短時間で200$$^{circ}$$C以上も低下するため、上部管板と周辺構造に大きな温度差が生じることから構造不連続部で高い熱応力が生じる。ポンプ組込型IHXの熱過渡対策では最も厳しい部位であり、この対策を講じることが機器の成立性を確保するために必須である。そこで上部管板部を対象に熱応力低減のための対策構造を検討し、ポンプ組込型IHXの熱過渡への成立性を評価した。

口頭

直管型密着防護伝熱管SGの構造成立性検討

天野 克則; 江沼 康弘; 二神 敏; 宇敷 洋*; 河村 雅也*; 市原 隆司*

no journal, , 

革新的ループ型ナトリウム冷却高速炉の安全設計要件に適合する設計取り纏めに向け、各機器の成立性に関する課題への検討を実施している。SGは直管型密着防護伝熱管を採用しており、伝熱管相互の温度差に起因する軸力に対する伝熱管の座屈防止が重要となる。伝熱管相互の温度差の要因としては、管束部入口からの2次系ナトリウムの横流れに起因する径方向温度差や密着防護伝熱管の伝熱性能のばらつきなどが考えられる。後者は試作試験によりばらつきを抑えられる見通しを確認した。本報では、前者の径方向温度差の低減対策について報告する。

口頭

プラギング計によるナトリウム中の不純物(酸素濃度)管理に関する検討

鈴木 将; 吉田 英一; 今村 弘章; 天野 克則; 下山 一仁

no journal, , 

炉心損傷等のシビアアクシデント時における影響緩和技術の開発に向けて、冷却系機器開発試験施設(AtheNa)に新設されたナトリウム循環ループの機能確認試験を進めている。この一環として、本発表ではナトリウム循環ループに設置されたプラギング計を用いて、高温ナトリウム中の不純物(酸素)の濃度管理及びコールドトラップ冷却温度の変化による不純物濃度との相関性について検討した結果について報告する。

口頭

ナトリウム冷却高速炉におけるシビアアクシデント時の炉内冷却に関する研究,3; 大型ナトリウム試験装置AtheNa-RVの設計検討

鍋島 邦彦; 堂田 哲広; 石川 信行; 天野 克則; 大島 宏之

no journal, , 

原子力機構では、ループ型及びプール型ナトリウム冷却高速炉を対象として、シビアアクシデント時における自然循環崩壊熱除去系の炉内冷却性能評価を行っている。本報では、炉心が健全状態から損傷状態までを模擬する原子炉容器大型ナトリウム試験装置(AtheNa-RV)の概念設計検討について報告する。

口頭

次世代ナトリウム冷却高速炉1次ポンプにおけるガス巻込み防止及びガス抜き構造の検討

天野 克則; 江沼 康弘; 近澤 佳隆; 渡辺 収*; 早川 教*; 井上 智之*

no journal, , 

次世代ナトリウム冷却高速炉の1次冷却材中にはベント型制御棒からのヘリウムの放出、1次ポンプ軸周りの遠心力によるカバーガスの巻込みなど、気泡が混入する可能性がある。炉出力変動の原因となる1次冷却材中の気泡を許容値以下に抑えるための対策である1次ポンプのガス巻込み防止及びガス抜き構造を検討し、CFD解析(二相流解析)によりその妥当性を評価した。

口頭

ナトリウム冷却高速炉における崩壊熱除去システムの炉内冷却特性に関する研究; 多様な炉内冷却器を有するナトリウム試験装置への試験要求項目の予備的検討

田中 正暁; 天野 克則*; 石川 信行; 鍋島 邦彦; 大島 宏之; 大山 一弘*; 中村 博紀*; 市原 隆司*

no journal, , 

原子力機構ではMFBRの協力の下、ナトリウム冷却高速炉の安全性強化の一環として、過酷事故(シビアアクシデント)時を含む崩壊熱除去時の多様な炉内冷却システムの成立性確認を目的とするナトリウム試験(AtheNa-RV/DHRS)の概念設計を進めている。本報では、崩壊熱除去に関する既往研究調査結果及び暫定体系での予備解析結果を基に試験要求項目について検討した結果及び試験装置の具体化に係る設計課題について報告する。

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