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荒木 祥平; 會澤 栄寿; 村上 貴彦; 新垣 優; 多田 裕太; 神川 豊; 長谷川 健太; 吉川 智輝; 住谷 正人; 関 真和; et al.
Annals of Nuclear Energy, 217, p.111323_1 - 111323_8, 2025/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)原子力機構では、臨界集合体STACYを均質溶液体系から非均質軽水減速体系へと更新した。STACY更新炉においても最大熱出力は200Wと定められており、熱出力校正は運転を行う上で重要である。熱出力測定においては、溶液系STACYで用いていたFPの分析による熱出力の評価が適応できなかったため、放射化法をベースとする実験データと数値計算を組み合わせて出力を評価する手法をSTACY更新炉の体系に適応し、測定を実施した。測定データを基に出力校正を実施した結果、校正後の指示値は放射化法による測定結果と3%以内で一致した。
郡司 智; 荒木 祥平; 新垣 優; 井澤 一彦; 須山 賢也
Proceedings of 12th International Conference on Nuclear Criticality Safety (ICNC2023) (Internet), 9 Pages, 2023/10
原子力機構は、東京電力福島第一原子力発電所の事故で発生した燃料デブリの臨界特性の解析結果を検証するために、STACYと呼ばれる臨界集合体を溶液体系から軽水減速非均質体系に更新している。燃料デブリの組成や特性を実験的に模擬するために、特定の中性子減速条件を作る格子板や、棒状のコンクリートやステンレス鋼材を複数用意する予定である。これらの装置や材料を用いて、燃料デブリの臨界特性を評価する実験が予定されている。この一連のSTACY実験では、燃料デブリを模擬した試料の反応度測定、コンクリートやステンレス鋼などの構造材を含む炉心構成の臨界量測定、それらの配置が不均一になった場合の臨界量変化などが含まれている。さらに、燃料デブリの落下を静的に模擬した2つの分割炉心実験と、部分的に異なる中性子減速条件での未臨界測定実験などを予定している。これらの実験計画は、いくつかの実験的制約を考慮して検討された。本論文では、これらの実験のスケジュール、最適化された炉心構成の計算結果、及び各実験で期待される結果について示す。
荒木 祥平; 郡司 智; 新垣 優; 吉川 智輝; 村上 貴彦; 小林 冬実; 井澤 一彦; 須山 賢也
Proceedings of 12th International Conference on Nuclear Criticality Safety (ICNC2023) (Internet), 8 Pages, 2023/10
福島第一原子力発電所で発生した燃料デブリの臨界管理に資するため、STACY更新炉においてデブリ模擬炉心の検討を進めている。燃料輸送の問題から実験に利用可能な燃料棒本数に制限がある中で、低減速条件の炉心を構成するため、テスト領域とドライバ領域からなる2領域炉心を検討した。中性子スペクトル及びコンクリート模擬体を装荷した際の感度をMCNPとENDF/B-VIIを用いて計算した。テスト領域が17
17の炉心は1313サイズの領域において低減速条件のスペクトルをRMSPEが5%以下で模擬できることを明らかにした。
荒木 祥平; 郡司 智; 新垣 優; 村上 貴彦; 吉川 智輝; 長谷川 健太; 多田 裕太; 井澤 一彦; 須山 賢也
Proceedings of 4th Reactor Physics Asia Conference (RPHA2023) (Internet), 4 Pages, 2023/10
STACY更新炉における熱出力校正試験に向けて、放射化箔を用いた積算出力の評価方法の妥当性を検証するため、溶液系STACYで測定された放射化実験データを用いて、積算出力を評価した。放射化法による評価結果と溶液系STACYにおいて出力評価に用いられていた核分裂生成物の測定による評価結果とを比較し両者がよく一致することを確認した。
徐 平光; 友田 陽*; 新垣 優; Harjo, S.; 末吉 仁*
Materials Characterization, 127, p.104 - 110, 2017/05
被引用回数：47 パーセンタイル：93.14(Materials Science, Multidisciplinary)The volume fractions of austenite (
) in TRIP steels were evaluated using time-of-flight neutron diffraction through four methods. They include the analysis method with random texture assumption, the correction method of (
) peak intensities, the Rietveld refinement method using the summed spectrum without distinguishing the specimen orientations, and the combined Rietveld analysis method for textures and volume fractions. It was found that for a near-random spectrum obtained by the summation of all the measured neutron spectra, the Rietveld refinement provided a satisfactory precision for . Moreover, the precision was further improved through the combined Rietveld analysis method. If the texture measurement is unavailable, it is suggested to measure the neutron spectrum along the transverse direction, and to analyze the using conventional correction method of () peak intensities. It was also confirmed that the increment of evidently improved the combinations of tensile strength and uniform elongation (TSUEl).
富本 浩; 加藤 康; 大和田 博之; 佐藤 直; 島崎 洋祐; 小澤 太教; 篠原 正憲; 濱本 真平; 栃尾 大輔; 野尻 直喜; et al.
JAEA-Technology 2009-025, 29 Pages, 2009/06
JAEA-Technology-2009-025.pdf:21.78MB
高温工学試験研究炉(HTTR)は、1989年に初装荷燃料を装荷し、初臨界を達成してから、10年が過ぎ、現在も初装荷燃料にて運転を継続中である。燃料体組立は12種類の濃縮度がある燃料棒4770本を黒鉛ブロックに装荷する。第2次燃料体組立では150体の燃料体を組立てた。燃料棒は設計上、燃料棒の濃縮度誤装荷防止について考慮されているが、さらに確実な取扱いができるように作業上の誤装荷対策をあらかじめ検討した。燃料棒の受入れを2008年6月から開始し、原子炉建家内で組立作業を行い、新燃料貯蔵ラックへの貯蔵を行った。組立,貯蔵作業は、3回の期間に分けて実施し、各々の期間ごとに使用前検査を受検し、2008年9月にすべての作業を完了した。その後、同年11月に使用前検査合格証を受けた。本報告は第2次燃料体の組立,貯蔵作業における燃料取扱いについてまとめたものである。
山崎 和則; 亀山 恭彦; 猪井 宏幸; 新垣 悦史; 篠崎 正幸; 太田 幸丸
JAEA-Testing 2008-002, 52 Pages, 2008/03
JAEA-Testing-2008-002.pdf:15.54MB
高温工学試験研究炉(HTTR)で発生する気体廃棄物を適切に回収し、放射性物質の除去・減衰を経て放射性物質の濃度を監視しながら大気へ放出するために気体廃棄物の廃棄施設が設置されている。この設備は、それらの目的を果たすために常に設備の健全性が求められているため、毎年実施する保守管理によって機器の健全性の維持管理を行っている。本設備の保守管理はHTTRの運用に必要不可欠であり、現在まで効率的な保守管理を行ってきた。本報は、気体廃棄物の廃棄施設の維持管理を目的に実施してきた保守項目並びに実際の経験に基づいて改善した事項についてまとめたものである。
亀山 恭彦; 渡辺 周二; 猪井 宏幸; 清水 康則; 新垣 悦史; 篠崎 正幸; 太田 幸丸
JAEA-Testing 2008-001, 63 Pages, 2008/03
JAEA-Testing-2008-001.pdf:20.97MB
高温工学試験研究炉(HTTR)の冷却設備には、補機冷却水設備及び一般冷却水設備が設置されている。補機冷却水設備は、原子炉の安全運転,停止等に必要な系統・機器に冷却水を供給し、一般冷却水設備は、原子炉の通常運転時に必要な一般の系統・機器に冷却水を供給しており、各系統・機器で昇温した冷却水を冷却塔で除熱している。これらの設備には、循環ポンプ,冷却塔,配管・弁類,薬液注入装置があり、原子炉の運転の有無に関係なく年間を通して運転している。本報は、補機冷却水設備及び一般冷却水設備の維持管理を目的に実施してきた保守項目,設備の改善等についてまとめたものである。
濱本 真平; 飯垣 和彦; 清水 厚志; 澤畑 洋明; 近藤 誠; 小山 直; 河野 修一; 小林 正一; 川本 大樹; 鈴木 尚; et al.
JAEA-Technology 2006-030, 58 Pages, 2006/03
JAEA-Technology-2006-030.pdf:10.69MB
日本原子力研究開発機構が所有する高温工学試験研究炉(HTTR)の反応度制御設備は、制御棒系と後備停止系の、動作原理の異なる二つの独立した系統で構成されている。通常運転時、原子炉の反応度を制御するとともに、運転時の異常な過渡変化時及び事故時に安全かつ確実に原子炉を停止させるものである。後備停止系は、万一制御棒系のみで原子炉を停止できない場合に、中性子吸収材である炭化ホウ素ペレットを炉心内に重力落下させ、いかなる運転状態からも原子炉を停止する機能を有するものであり、炭化ホウ素ペレットと、ペレットを収めるホッパ,電動プラグ,後備停止系駆動機構,ガイドチューブ等で構成されている。HTTRでは、平成16年7月26日から平成17年3月4日までの計画で、施設定期検査を実施してきたところ、2月21日の後備停止系の作動試験時に、本装置の16基のうち1基が正常に動作しないことがわかった。調査の結果、後備停止系が正常に動作しなかった原因は、後備停止系を駆動するモータの上部のオイルシールが変形したことによってグリースから分離した油がブレーキに到達し、ブレーキの磨耗した粉と混合することによって粘着物となり、粘着物がブレーキの解除を阻害したことによって、モータの駆動を妨げたことがわかった。
吉川 智輝; 荒木 祥平; 新垣 優; 井澤 一彦; 郡司 智; 須山 賢也
no journal, ,
燃料デブリの臨界特性を明らかにするため、定常臨界実験装置STACYにおいて福島第一原子力発電所の炉心の構造材を模擬したコンクリート及び鉄をデブリ構造材模擬体として炉心に装荷する実験を計画している。実験を実施するためにはデブリ構造材模擬体を装荷した炉心の設工認の取得が必要である。本発表では設工認の取得のためのデブリ構造材模擬体を装荷した炉心の解析結果及び得られた炉心構成範囲について報告する。
新垣 優; 井澤 一彦; 郡司 智; 荒木 祥平; 須山 賢也
no journal, ,
燃料デブリの臨界特性を実験的に明らかにするために、定常臨界実験装置STACY更新炉の整備を進めている。STACYの炉心には任意の検出器や放射化試料等を配置することができるが、それらは規制当局の許可を得た鞘管(内挿管)の中に収めることが求められる。STACY更新炉における実験で用いる内挿管の設計検討の状況について報告する。
荒木 祥平; 郡司 智; 吉川 智輝; 新垣 優; 井澤 一彦; 須山 賢也
no journal, ,
原子力機構が更新を進める定常臨界実験装置STACYの初臨界は2024年に予定されており、その後にはデブリ構造材模擬体を用いた実験が準備されている。デブリ構造材模擬体を用いた炉心については、2023年春の年会において、900本の燃料棒を使用する条件下での解析を報告したが、燃料調達の関係から400本での炉心構成を検討することが求められた。本発表では、400本以下の燃料棒で構成される炉心での再解析を実施し、前回発表で検討した炉心に包含されることを確認した。
郡司 智; 荒木 祥平; 新垣 優; 井澤 一彦
no journal, ,
STACYを用いた燃料デブリの臨界特性評価の実験においては、燃料デブリに含まれると推定されるコンクリートを実験で模擬するため棒状模擬体をモルタル組成で作製する予定である。一般にセメント類は鉱物組成や水分量を均質にして調製することが難しく、加えて組成の経時変化が想定される。そのため、コンクリート模擬体を用いた実験では、組成起因の不確かさが臨界実験に与える影響を評価する必要がある。本発表においては、作製予定の試料の主成分である水、シリカ、生石灰の含有量に摂動を与えた核計算を行い、臨界水位への影響を調べた。試料を最大25本装荷し、予想される不確かさを超える含有量5割減、5割増しとした場合に3cm程度臨界水位が変わる可能性があることがわかったが、模擬体の作製公差の範囲では大きな影響がないことを確認した。今回の結果を活用して、不確かさが小さい実験が出来るよう準備を進めていく。
荒木 祥平; 村上 貴彦; 神川 豊; 新垣 優; 多田 裕太; 會澤 栄寿; 石井 淳一; 関 真和; 井澤 一彦; 郡司 智
no journal, ,
STACYにおいて実験運転に向けた一連の性能試験を実施した。一部試験において、所定の原子炉出力での運転が求められているが、旧STACYにおいて利用していた出力計を更新後のSTACYに合わせて校正する必要があった。本発表では、出力校正に放射化箔法を使うための熱出力運転と出力校正の結果を報告する。出力校正に用いた炉心は燃料棒253本と可動装荷物駆動装置で構成される。放射化箔法には金箔を用い、可動装荷物駆動装置内部のサンプル収納部に設置した。運転は核計装指示値で20W、50Wの2回を実施し、金の放射化量から積算出力を評価した。出力評価に利用した中性子束及び、放射化箔の応答はそれぞれMVP及びPHITSを核データにはJENDL-5を用いて評価した。それぞれの測定において積算出力は4.2Wh及び8.9Whであり、旧STACYの設定を用いた核計装指示値は放射化箔法による評価値より50%程度高くなることがわかった。この結果を基に安全出力計の指示値を校正し、所定の試験を実施した。
長谷川 健太; 新垣 優; 村上 貴彦; 住谷 正人; 會澤 栄寿; 関 真和; 石井 淳一; 荒木 祥平; 井澤 一彦; 郡司 智
no journal, ,
既報のとおり、原子力機構では、東京電力福島第一原子力発電所の燃料デブリの臨界特性を実験的に明らかにするため、定常臨界実験装置STACYを燃料棒と軽水から構成される汎用的な非均質熱体系炉心に更新する工事を進めてきた。このたび、本工事が完了し、令和6年8月頃に13年9ヵ月ぶりの運転再開を予定している。運転再開に当たり、令和6年4月の初回臨界検査以降、新検査制度の下、新規制基準適合性確認のための性能検査を進めてきた。本発表においては、性能検査のうち反応度検査、原子炉停止余裕検査及び可動装荷物反応度検査等について報告する。なお、臨界評価については別報にて報告する。
荒木 祥平; 新垣 優; 前川 知之; 村上 貴彦; 長谷川 健太; 吉川 智輝; 多田 裕太; 神川 豊; 住谷 正人; 関 真和; et al.
no journal, ,
東京電力福島第一原子力発電所事故で発生した燃料デブリの臨界管理に資するため原子力機構では臨界実験装置STACYを溶液体系から燃料棒と軽水で構成する非均質熱体系への更新を行った。2023年12月更新工事が完了し、2024年4月に初臨界を迎え、2024年8月から実験運転を開始した。2025年1月よりデブリの組成を模擬した実験に向けて炉内構造物を模擬した実験用装荷を用いた実験を計画している。本発表ではSTACY更新炉の現状と今後の実験計画について報告する。
荒木 祥平; 井澤 一彦; 郡司 智; 新垣 優; 須山 賢也
no journal, ,
燃料デブリの臨界特性を実験的に明らかにするために、定常臨界実験装置STACY更新炉の整備を進めており、デブリに含まれる物質を模擬し、炉心に装荷するための構造物模擬体の製作も進めている。本発表では、実験に使用するコンクリート模擬体の試作・検討の状況について報告する。
郡司 智; 荒木 祥平; Dechenaux, B.*; Brovchenko, M.*; 會澤 栄寿; 関 真和; 新垣 優; 吉川 智輝; 井澤 一彦
no journal, ,
燃料デブリの臨界特性は、含まれる燃料及び水分の量により大きく変わること、非均質で不均一な組成によっても変化することが解析的に明らかとなっている。したがって、燃料デブリの臨界管理ではこの不均一性による増倍率の変化を考慮しておく必要があるとともに、核計算が不均一性を正しく評価できているか確かめる必要がある。本研究では、不均一性が正しく解析出来ているかを臨界実験により検証するため、燃料棒と水穴で構成されるSTACY更新炉の炉心において、中央1515の領域の構成要素を変えずにその配置のみを規則配列から不均一な配列に変更した際の増倍率変化を臨界水位差で測定することを試みた。事前の核計算(MCNP6、JENDL-4.0u1)によって配置変更による実効増倍率変化(上下)が大きくなる配置(増倍率で約1ドル程度、臨界水位で15cm程度の差異)で臨界実験を実施した結果について、他の計算コード・核データも使用した実験解析の結果とともに示し、核計算の不均一性の評価結果について考察する。
神川 豊; 新垣 優; 吉川 智輝; 長谷川 健太; 會澤 栄寿; 関 真和; 石井 淳一; 荒木 祥平; 井澤 一彦; 郡司 智
no journal, ,
定常臨界実験装置STACYは、燃料デブリの臨界特性を実験的に明らかにするために、軽水減速非均質炉心への更新が完了し、2024年8月に運転再開した。STACYは性能確認試験を進めるとともに、燃料デブリの核特性を把握するため、デブリ構造材模擬体を装荷した炉心に係る使用前事業者検査に伴う試験運転中である。また、燃料デブリの性状を模擬した実験において、炉内構造物と燃料との混合物を想定した実験のため、棒状燃料と同様の形状に加工したステンレス鋼(デブリ構造材模擬体(鉄))及びコンクリート模擬ペレットを充填したアルミニウム合金製の被覆管(デブリ構造材模擬体(コンクリート))を製作するとともに、実験試料等を挿入する、脱着式端栓を備えたジルコニウム合金製の円筒管(燃料試料挿入管)並びにアルミニウム合金製等の中空管(内挿管)を製作した。本発表では、デブリ構造材模擬体等の実験用装荷物の製作及び使用前事業者検査の状況を報告する。
