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井澤 一彦; 青山 康夫; 曽野 浩樹; 小川 和彦; 柳澤 宏司; 三好 慶典
Proceedings of 9th International Conference on Nuclear Criticality (ICNC 2011) (CD-ROM), 11 Pages, 2012/02
日本原子力研究開発機構では、炉物理研究,臨界安全研究等の多様なニーズに対応するため、溶液系の臨界実験装置であるSTACYを棒状燃料と軽水減速材を使用する軽水減速型臨界実験装置に更新する計画である。更新に先立ち、STACY更新炉の核特性解析を実施した。計算には、連続エネルギーモンテカルロコードMVP,多群輸送計算コードDANTSYSを評価済み核データJENDL-3.3と組合せて使用した。解析の結果、STACY更新炉の反応度制御系に成立性があること及び原子炉停止系が原子炉停止余裕の制限値を満足する見通しがあることを確認した。また、本解析によってSTACY更新炉の反応度係数(温度,ボイド)及び動特性パラメータ(即発中性子寿命,実効遅発中性子割合)の変化特性が明らかとなった。
中村 勤也*; 尾形 孝成*; 菊地 啓修; 岩井 孝; 中島 邦久; 加藤 徹也*; 荒井 康夫; 魚住 浩一*; 土方 孝敏*; 小山 正史*; et al.
日本原子力学会和文論文誌, 10(4), p.245 - 256, 2011/12
「常陽」での照射試験を目的として、金属ウラン,ウラン-プルトニウム合金及び金属ジルコニウムを原料に、U-20Pu-10Zr燃料スラグを射出鋳造法により製造した。いずれの燃料スラグも表面は滑らかであり、合金組成,密度,長さ,直径,不純物濃度も製造仕様を満足した。製造した燃料スラグを、熱ボンド材,熱遮へい体及び要素反射体とともに下部端栓付被覆管に充填してTIG溶接を行い、ナトリウムボンド型金属燃料要素6本を組み立てた。これらの燃料要素は、今後B型照射燃料集合体に組み立てられた後、「常陽」に装荷されて国内で初めてとなる金属燃料の照射試験が実施される予定である。
中村 勤也*; 尾形 孝成*; 菊地 啓修; 岩井 孝; 中島 邦久; 加藤 徹也*; 荒井 康夫; 小山 正史*; 板垣 亘; 曽我 知則; et al.
Proceedings of International Conference on Toward and Over the Fukushima Daiichi Accident (GLOBAL 2011) (CD-ROM), 8 Pages, 2011/12
電力中央研究所と原子力機構の共同研究の下で、国内では初めてとなる照射試験用のNaボンド型U-Pu-Zr金属燃料要素を製造した。高速実験炉「常陽」での照射試験は、被覆管最高温度が873K以上の条件における燃料挙動とステンレス鋼被覆管の内面腐食の評価を目的としている。燃料要素1本あたり200mmのU-20wt%-10wt%Zr金属燃料スラグは、U金属,U-Pu合金及びZr金属を原料に用いて、射出鋳造法により製造した。この金属燃料スラグを、ボンドNa及び熱遮へい体や要素反射体などの部材とともに被覆管に挿入したうえで、上下端栓を溶接することにより燃料要素を組立てた。引続きNaボンディングにより、ボンド材のNaを、金属燃料スラグと被覆管の空隙に充填した。製造した6本の金属燃料要素は、検査により製造仕様を満足していることを確認した後、「常陽」の照射装置組立検査施設に運搬された。
井澤 一彦; 青山 康夫; 曽野 浩樹; 小川 和彦; 柳澤 宏司
JAEA-Technology 2007-001, 40 Pages, 2007/02
JAEA-Technology-2007-001.pdf:2.73MB
日本原子力研究開発機構の定常臨界実験装置STACYでは、2006年度に、非均質炉心での臨界実験を実施している。当該炉心は、可溶性毒物(ガドリニウム)を添加した硝酸ウラニル溶液燃料(
U濃縮度6wt%)及び格子間隔1.5cmで配置した二酸化ウラン棒状燃料(U濃縮度5wt%)333本で構成される。その実験に先立ち、当該炉心の核的安全性及び核的制限値の評価を目的として核特性解析を行った。解析対象とした項目は、臨界,反応度及び原子炉停止余裕に関するパラメータである。解析には、モンテカルロコードMVP及び核計算コードシステムSRACを使用し、断面積ライブラリにはJENDL-3.3を用いた。解析の結果、当該実験で使用するすべての燃料条件下において、原子炉停止余裕が安全基準に適合する見通しであることを確認した。また、運転時に制限値の確認を容易に行うため、臨界液位,反応度等に関する解析値を補間する簡易推定式を評価した。
井澤 一彦; 関 真和; 広瀬 秀幸; 神永 城太; 青山 康夫; 吉田 博; 曽野 浩樹; 小川 和彦; 桜庭 耕一
UTNL-R-0453, p.9_1 - 9_10, 2006/03
日本原子力研究開発機構原子力科学研究所のSTACY施設(定常臨界実験装置)は、ウラン硝酸水溶液,プルトニウム硝酸水溶液、及びウラン・プルトニウム混合硝酸水溶液を燃料とする臨界実験装置で、溶液燃料体系のベンチマークデータの取得、及び再処理施設における臨界安全裕度の確認を目的としている。STACY施設では、平成7年2月の初臨界以降、平成18年3月までに、炉心タンクの形状や寸法、また燃料の組成を変更しながら533回の運転を実施してきている。平成17年度には、再処理施設の溶解工程を模擬した非均質炉心において核分裂生成物を模擬した可溶性毒物を付加した溶液燃料を用いた運転を行った。本報告では、今回運転を行うにあたって、燃料調製及び臨界液位推定に用いた手法について紹介する。
青山 康夫; 小室 迪泰; 関 真和; 井澤 一彦; 曽野 浩樹; 小川 和彦; 柳澤 宏司; 三好 慶典
no journal, ,
軽水減速型非均質体系の臨界実験装置であるSTACY更新炉について、軽水炉の反応度投入事象解析コードEUREKA-2を用いて、運転時の異常な過渡変化における反応度投入事象の動特性解析を行った。臨界実験装置であるSTACY更新炉は非常に多種多様な炉心が想定されることから、解析にあたっては炉心構成範囲の中から解析結果を最も厳しく評価するパラメータから成る仮想的な炉心(代表炉心)を選定した。代表炉心について動特性解析を行った結果、異常な過渡変化時に発生する炉出力は最大で800W程度であり、また棒状燃料の温度上昇は最大で7
C程度である。したがって、仮に昇温実験で減速材温度を70Cまで上昇させた時に事象が発生しても、棒状燃料の最高温度は80C以下であり、ペレット熱膨張量及びギャップガスの圧力上昇は小さい。STACY更新炉は、投入反応度が80￠以下の遅発臨界に制限されるよう設備設計され、かつ出力が上昇しても低い出力(220W)でスクラムする設計となっているため、事象が発生しても棒状燃料被覆管はペレット熱膨張及びギャップガス内圧により機械的に破損することなく、通常運転に復帰できる状態で事象が収束される。
井澤 一彦; 三好 慶典; 青山 康夫; 曽野 浩樹; 小川 和彦; 柳澤 宏司
no journal, ,
更新後STACYの炉心核特性として、反応度係数(温度,ボイド)及び動特性パラメータ(即発中性寿命,実効遅発中性子割合)を核計算システムDANTSYSと核データライブラリJENDL-3.3を組合せて解析した。また、安全板反応度価値を連続エネルギーモンテカルロコードMVPにより解析し、原子炉停止余裕を満足することを確認した。発表では、これらの特性結果とともに、可溶性毒物等の実験用装荷物の影響について報告する。
井澤 一彦; 青山 康夫; 曽野 浩樹; 小川 和彦; 柳澤 宏司; 三好 慶典
no journal, ,
原子力機構では、STACY更新炉を使用して燃料デブリ模擬体を用いた臨界実験を実施することを計画している。本発表では、臨界実験のための予備解析として、燃料デブリ模擬体を含む炉心の核特性解析(中性子エネルギースペクトルとデブリ模擬体の反応度価値)について報告する。
井澤 一彦; 前川 知之; 青山 康夫; 曽野 浩樹; 小川 和彦; 柳澤 宏司; 三好 慶典
no journal, ,
燃料デブリ臨界試験への対応にあたり、燃料仕様の変更がSTACY更新炉の安全性に与える影響を確認するため、炉心の反応度係数及び動特性パラメータを解析した。解析の結果、各核特性値は、当初設計における安全評価のための代表炉心の核特性値に包含される見通しが得られた。
