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古川 智弘; 加藤 章一; 稲垣 嘉之; 有冨 正憲*
Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM), 5 Pages, 2011/10
高速炉への超臨界CO
ガスタービンサイクルへの適用に向けた課題の一つに、高温超臨界CO中での構造材料の腐食が挙げられる。本研究では、0.2MPa及び1MPaに加圧したCO中及び大気中において構造材料の高温酸化試験を実施し、その酸化挙動を調べた。これまでに報告している10MPa及び20MPaの超臨界CO中での高温酸化挙動を含めて評価した結果、すべての供圧材においてCO圧力の影響はほとんど見られなかった。また、大気中における高温酸化は、CO中での結果に比べて非常に小さかった。
古川 智弘; 稲垣 嘉之; 有冨 正憲*
Progress in Nuclear Energy, 53(7), p.1050 - 1055, 2011/09
被引用回数：74 パーセンタイル：98.00(Nuclear Science & Technology)高速炉構造材料候補材である12Cr鋼と316FR鋼について、20MPa, 400
600
Cの高温超臨界CO中にて8000時間までの耐食性評価試験を実施した。その結果、両鋼腐食挙動は大きく異なっており、12Cr鋼では時間の経過とともに重量増加挙動を呈する放物線型腐食挙動を呈したのに対し、316FR鋼では重量増加挙動はごくわずか(温度・時間依存性なし)であり良好な耐食性を呈した。なお、12Cr鋼ではブレイクアウェイ酸化は観察されなかった。これらの金属組織観察結果を踏まえ、プラント予備設計に必要なこれら候補材の超臨界CO中での腐食評価式を作成した。
古川 智弘; 稲垣 嘉之; 有冨 正憲*
Journal of Power and Energy Systems (Internet), 4(1), p.252 - 261, 2010/04
高クロムマルテンサイト鋼(12Cr鋼)及び高速炉構造用316鋼(316FR)を対象に20MPa, 400-600Cの超臨界CO中にて腐食試験を実施した。両鋼の2000h浸漬材において、高温酸化が観察された。12Cr鋼の場合、各温度において放物線型の重量増加挙動が観察され、アレニウス型の酸化速度評価式でこれを定式化することができた。鋼表面には2層構造の酸化スケールに覆われていた。316FRの重量増加は12Cr鋼に比べて極わずかであり、12Cr鋼でみられた温度・時間依存性は観察されなかった。鋼表面には、ノジュール状の酸化物が観察された。また、ブレイクアウェイ酸化や延性の低下を招く浸炭が両鋼には観察された。
古川 智弘; 稲垣 嘉之; 有冨 正憲*
Proceedings of 17th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-17) (CD-ROM), 6 Pages, 2009/06
高速増殖炉への超臨界COガスタービンシステムの適用に向けた開発課題の一つに高温超臨界CO中における高速炉構造材料の耐食性が挙げられる。本報では、20MPa, 400600Cの超臨界CO中における高速炉構造材料候補材(12Cr鋼及び316FR)の約2000時間までの腐食挙動について得られた知見を報告する。
岩村 公道; 大久保 努; 秋江 拓志; 久語 輝彦; 与能本 泰介; 呉田 昌俊; 石川 信行; 長家 康展; 新谷 文将; 岡嶋 成晃; et al.
JAERI-Research 2004-008, 383 Pages, 2004/06
JAERI-Research-2004-008.pdf:21.49MB
本報告書は、日本原子力研究所,日本原子力発電,日立製作所,東京工業大学が財団法人エネルギー総合工学研究所からの委託を受けて平成1214年度に実施した革新的実用原子力技術開発提案公募事業「受動的安全性を具備した低減速軽水炉に関する技術開発」の成果をまとめたものである。本提案公募事業では、エネルギーの長期安定供給を確保するとともに、コスト競争力の強化,プルトニウムの有効利用,使用済燃料蓄積量の低減など、原子力発電及び核燃料サイクルが直面する課題の解決、及び安全性・経済性にかかわる技術の一層の向上を図るため、既に実用化している軽水炉技術を最大限に活用し、中性子の減速を抑制して転換比を上げることにより燃料の増殖,高燃焼度・長期サイクル運転,プルトニウムリサイクルが可能となる低減速軽水炉の開発を実施した。 炉心設計,プラントシステム設計とともに、熱流動成立性,炉物理的成立性,燃料の安全性,燃料サイクルの検討を実施し、実用化へ向けた成立性の見通しを得た。
大久保 努; 岩村 公道; 竹田 練三*; 守屋 公三明*; 山内 豊明*; 有冨 正憲*
日本機械学会2003年度年次大会講演論文集, Vol.3, p.245 - 246, 2003/08
これまで培われてきた軽水炉技術をベースとしつつ、プルトニウムの多重リサイクルが可能な低減速軽水炉を対象とした300MWe級の小型炉の設計検討を実施した。炉心に関しては、1.0を超える転換比と負のボイド反応度係数を達成するとともに、燃焼度65GWd/tでサイクル長25ヶ月の自然循環冷却可能な炉心の設計を達成した。システムに関しては、小型炉におけるスケール・デメリットの克服のために、受動的安全機器等の導入も実施して、システムの単純化・簡素化を図り、本炉の初号機ベースでは、単位出力当たりの建設単価において、ABWRと比較してスケール・デメリットを1.35倍程度まで抑制できる見通しを得た。さらに、小型炉において期待できる量産効果や複数基発注効果等を考慮すると、ABWRと同程度以下の建設単価を達成できる見込みである。
有冨 正憲*; 大貫 晃; 新井 健司*; 菊田 充孝*; 与能本 泰介; 新谷 文将; 秋本 肇
日本原子力学会誌, 41(7), p.738 - 757, 1999/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)国内外で進められてきた受動的安全設備を有する次世代軽水炉熱流動解析について、その現状と課題を解説する。これまでに提案された代表的な炉型を対象として、システム性能並びに個々の受動的安全系に関する熱流動解析の現状と課題をまとめた。本解説でまとめた内容は種々の大型試験結果を含んだ軽水炉熱流動解析の最前線である。また、今後の原子炉熱流動解析コードの高度化を図るうえでの一つの指針となることを期待する。
稲葉 良知; 文沢 元雄; 菱田 誠; 小川 益郎; 有富 正憲*; 神前 康次*; 桑原 信一*; 野村 眞一*; 小坂 伸一*; 小林 繁鋪*; et al.
JAERI-Tech 96-019, 122 Pages, 1996/05
本来核エネルギーの持つ大きな可能性を、長期的な世界のエネルギー需給において現実に利用可能なものとしていくために、核熱利用の様々な可能性を具体的な利用システムとして構築していく必要がある。本検討では、資源としては豊富に存在するが、取り扱う物量や環境影響という点で最も大きな問題を抱えている石炭と、物量という点で最もコンパクトな原子力を組み合わせたシステムの可能性について重点的な考察を行った。まず石炭の改質技術の最近の開発状況について、石炭ガス化技術開発の立場から検討した。また高温核熱と石炭改質を組み合わせたシステムを比較・検討し、このようなシステムを総合的に評価するモデルの開発を行った。さらに、核熱利用と化学原料製造の関係や開発途上国等での核熱利用の開発状況を調査した。そしてこれらにより、核熱利用システムの有用性を示した。
稲葉 良知; 文沢 元雄; 菱田 誠; 小川 益郎; 飯塚 隆行; 有富 正憲*; 神前 康次*; 桑原 信一*; 野村 眞一*; 村上 信明*; et al.
JAERI-Review 96-007, 87 Pages, 1996/05
JAERI-Review-96-007.pdf:2.66MB
本来核エネルギーの持つ大きな可能性を、長期的な世界のエネルギー需給において現実に利用可能なものとしていくためには、核熱利用の様々な可能性を具体的な利用システムとして構築していく必要がある。本報告書では、このような課題に対し、核熱利用システム導入の前提条件と導入シナリオについて検討した。特に、高温核熱と石炭改質を組み合わせたシステムに重点を置いてシステムの設計検討と評価を行った。その結果、本システムでは炭酸ガス排出量を従来のシステムに比べて抑制できる反面、その経済性については炭酸ガス課税がキーポイントになることがわかった。
菱田 誠; 小川 益郎; 有富 正憲*; 野村 信一*; 溝上 頼賢*; 緒方 寛*; 神前 康次*
The 3rd JSME/ASME Joint Int. Conf. on Nuclear Enginering (ICONE), Vol. 2, 0, p.765 - 770, 1995/00
炭酸ガス問題を解決するための有力で実現性の高い方法として、単位発熱量当たりのCO発生量が多い石炭から発生量の少い天然ガスへの燃料転換、あるいは、原子力エネルギーの利用拡大等があげられる。石炭は地球上に豊富に存在するエネルギー資源であるので、この石炭を原子力エネルギーで生産した水素によってメタノール等に改質した交通用燃料等として用いれば、燃料転換と原子力エネルギーの利用拡大の2つを同時に実行することができ、炭酸ガス問題の解決に大きく貢献できると考えられる。本論文では、高温ガス炉による石炭改質システムを2つ取り挙げ、これらシステムについて、(1)経済性、(2)環境性、(3)石炭の有効利用度、(4)熱エネルギーの有効利用度、等の観点から評価、検討を行った。
中における高速炉構造材料候補材の腐食挙動,2古川 智弘; 稲垣 嘉之; 有冨 正憲*
no journal, ,
高速増殖炉の構造材料として適用が検討されている12Cr鋼及び316FR鋼を対象に、20MPa, 400C600Cの高温超臨界CO環境下において長時間の腐食試験を実施し、それらの腐食挙動を評価した。
中における高速炉構造材料候補材の腐食挙動古川 智弘; 稲垣 嘉之; 有冨 正憲*
no journal, ,
高速増殖炉の構造材料として適用が検討されている12Cr鋼及び316FR鋼を対象に、20MPa, 400C600Cの高温超臨界CO環境下において腐食試験を実施し、それらの腐食挙動を調べた。
中における高速炉構造材料候補材の腐食挙動,3; CO圧力及びCO中不純物の影響古川 智弘; 稲垣 嘉之; 有冨 正憲*
no journal, ,
高速増殖炉の構造材料として適用が検討されている高クロム鋼について、高温超臨界CO中における腐食挙動に及ぼすCO圧力及びCO中の不純物(酸素濃度及び露点)の影響について評価した。
