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論文

Research on activation assessment of a reactor structural materials for decommissioning

関 美沙紀; 石川 幸治*; 永田 寛; 大塚 薫; 大森 崇純; 花川 裕規; 井手 広史; 土谷 邦彦; 佐野 忠史*; 藤原 靖幸*; et al.

KURNS Progress Report 2018, P. 257, 2019/08

JMTR施設の廃止措置を進めるにあたり、多くの放射性廃棄物が発生するが、これらはドラム缶等に格納し、コンクリートを充填して、廃棄体とする計画である。しかし、アルミニウムは、コンクリートと反応し水素ガスが発生し、廃棄体を破損することが懸念されている。本研究は、湿式法によるアルミニウムの安定化処理法の開発を行った。JMTRで多く使用されている2種類のアルミニウム試料を準備し、KURで照射した後、強塩基であるNaOHに溶解した。溶解液をろ過した後、中和処理をしてAl(OH)$$_{3}$$を生成した。それぞれの工程で得た残差及び溶液は、放射化分析を行った。この結果、Al合金内に含まれる不純物$$^{51}$$Crおよび$$^{59}$$FeはAl成分と分離することができ、低レベルのAl(OH) $$_{3}$$の抽出が可能であることが示唆された。今後、Al(OH)$$_{3}$$の焼成温度の最適化を図り、安定なAl$$_{2}$$O $$_{3}$$を製作する条件を決定する。

論文

JMTR廃止措置計画の策定状況,2

大塚 薫; 井手 広史; 永田 寛; 大森 崇純; 関 美沙紀; 花川 裕規; 根本 浩喜; 渡辺 正男; 飯村 光一; 土谷 邦彦; et al.

UTNL-R-0499, p.12_1 - 12_8, 2019/03

材料試験炉(JMTR: Japan Materials Testing Reactor、以下、「JMTR」と言う)は、昭和43年に初臨界を達成して以来、発電用軽水炉燃料や材料の照射試験を中心に、新型転換炉, 高速炉, 高温ガス炉, 核融合炉などの燃料・材料の照射試験に広く利用されてきた。平成29年4月に公表された「施設中長期計画」において、JMTRは廃止施設として決定し、平成30年度末までに廃止措置計画認可申請書を原子力規制庁へ申請することとなり、廃止措置の準備のための組織変更、申請書作成に必要な各種評価を行った。本発表は、作成した廃止措置計画認可申請書に記載する主な評価結果と廃止措置に向けた技術開発課題について報告する。

論文

二次冷却系統及びプールカナル系統二次系配管撤去に関する予備的検討

花川 裕規; 川俣 貴則; 小笠原 靖史; 大塚 薫; 大森 崇純; 井手 広史; 土谷 邦彦

UTNL-R-0499, p.11_1 - 11_7, 2019/03

JMTRは平成30年度末までに廃止措置計画認可申請書を原子力規制庁へ申請することを目指して、廃止措置計画認可申請書の作成をすすめている。設備の解体等の廃止措置に伴う作業については、廃止措置計画認可申請書が認可された後に開始する。廃止措置計画認可申請書が認可された後に設備の解体等を円滑に進められるように、最初に解体を行う予定である、二次冷却系統及びプールカナル冷却系統二次側の解体方法について予備的検討を行ったので、その内容について報告する。

報告書

JMTRにおけるEALの設定

川俣 貴則; 小沼 勇一; 花川 裕規

JAEA-Review 2018-031, 33 Pages, 2019/02

JAEA-Review-2018-031.pdf:1.62MB

平成29年度に「原子力災害対策特別保護法に基づき原子力防災管理者が通報すべき事象等に関する規則」の改正・施行に伴い、大洗研究所の原子力事業者防災業務計画の見直しが原子力規制庁から指示された。そのため、JMTRにおいても緊急時活動レベル(Emergency Action Level(以下、EALという。))の作成が新たに必要となった。JMTRのような試験研究炉は、その特性が多岐にわっている。そのため、JMTRの特性と発電用原子炉施設のEALを踏まえた上で、JMTRにおけるEALを設定する必要があった。本報告では、JMTRにおけるEAL設定の基本方針及び選定結果について報告する。

論文

JMTR廃止措置計画の策定状況

大塚 薫; 花川 裕規; 永田 寛; 大森 崇純; 武内 伴照; 土谷 邦彦

UTNL-R-0496, p.13_1 - 13_11, 2018/03

材料試験炉(JMTR: Japan Materials Testing Reactor、以後、「JMTR」と言う)は、昭和43年に初臨界を達成して以来、発電用軽水炉燃料や材料の照射試験を中心に、新型転換炉, 高速炉, 高温ガス炉, 核融合炉などの燃料・材料の照射試験に広く利用されてきた。平成29年4月に公表された「施設中長期計画」において、JMTRは廃止施設として決定し、平成30年度末までに廃止措置計画認可申請書を原子力規制庁へ申請することとなり、廃止措置の準備のための組織変更、申請書作成に必要な各種評価を開始した。本発表は、施設中長期計画が公表されて以降、平成29年度に実施した検討状況の概略について報告する。

報告書

光学部品の$$gamma$$線照射劣化挙動(受託研究)

武内 伴照; 柴田 裕司; 花川 裕規; 上原 聡明*; 上野 俊二*; 土谷 邦彦; 熊原 肇*; 柴垣 太郎*; 駒野目 裕久*

JAEA-Technology 2017-026, 26 Pages, 2018/02

JAEA-Technology-2017-026.pdf:4.0MB

原子力施設でシビアアクシデントが発生した際に、プラント状態を監視し、緊急時対応を円滑に実施するためには、信頼性の高い伝送技術が必要である。本研究では、水中で伝送可能な可視光無線伝送システムの構築を目指して、LEDやフォトダイオード等の光学部品に対して10$$^{6}$$Gyまでの$$gamma$$線の照射による影響を調べた。その結果、LEDは全光束が減少するとともに樹脂レンズ部が着色した。フォトダイオードの電流-電圧特性にはほとんど変化は無かった。フォトダイオードは、受光感度が減少するとともに窓材の樹脂が着色したが、暗電流は伝送に悪影響を与えるほどの大きさにはならなかった。これらの結果から、両素子を無線伝送システムに適用する場合に考慮すべき特性劣化の主因は、半導体部分の劣化ではなく、樹脂の着色によって発光及び受光量が減少することによるものであることが示唆された。また、発光・受光回路部を環境から隔離するための窓材や、外乱ノイズ光を軽減するための光学フィルタとして、各種ガラスについても$$gamma$$線照射による透過率の減少を評価し、伝送システムの構築に向けた基礎データを取得した。

論文

Degradation behavior of LED and photo diode by $$gamma$$ irradiation

武内 伴照; 花川 裕規; 柴田 裕司; 上原 聡明; 上野 俊二; 熊原 肇*; 土谷 邦彦

JAEA-Review 2014-050, JAEA Takasaki Annual Report 2013, P. 33, 2015/03

水中でも伝送可能かつ耐放射線性をもつ可視光無線伝送システムの構築を目指して、LEDとフォトダイオード(PD)の$$gamma$$線照射効果の評価を行った。照射劣化を評価するため、照射前後で、LEDの電流電圧特性や全光束及びPDの暗電流や受光感度を測定した。その結果、照射後に、LEDは全光束が減少するとともに樹脂レンズ部が着色したが、電流電圧特性はほとんど変化は無かった。PDは、受光感度が減少するとともに窓材の樹脂が着色したが、暗電流は高々10nA以下と低い値のままであった。これらの結果から、両素子の特性劣化の主因は半導体部分の劣化ではなく、樹脂の着色によるものであることが示唆された。

報告書

最先端研究基盤JMTR及び関連施設を活用した研修; 2013年度

竹本 紀之; 木村 伸明; 花川 裕規; 柴田 晃; 松井 義典; 中村 仁一; 石塚 悦男; 中塚 亨; 伊藤 治彦

JAEA-Review 2013-058, 42 Pages, 2014/02

JAEA-Review-2013-058.pdf:4.95MB

日本原子力研究開発機構では、将来の原子力人材を確保するための裾野拡大及びその育成を行う観点から、最先端研究基盤JMTR及び関連施設を用いた実践的な体験型研修を平成22年度から実施している。平成25年度は、海外若手研究者・技術者を対象とした「海外若手研究者・技術者のためのJMTRオンサイト研修」を7月8日から7月26日に実施し、国内の若手研究者・技術者を対象とした「最先端研究基盤JMTR及び関連施設を用いた研修講座」を7月29日から8月9日に実施した。研修にはそれぞれ18名の計36名が参加し、基礎講義や体験実習を通してJMTRの運転管理、安全管理、照射試験等の原子力基盤研究・技術について学んだ。本報告は、平成25年度に実施したこれらの研修の内容と結果についてまとめたものである。

報告書

汎用小型試験研究炉の概念検討; 平成23年度活動報告

綿引 俊介; 花川 裕規; 今泉 友見; 永田 寛; 井手 広史; 小向 文作; 木村 伸明; 宮内 優; 伊藤 正泰; 西方 香緒里; et al.

JAEA-Technology 2013-021, 43 Pages, 2013/07

JAEA-Technology-2013-021.pdf:5.12MB

世界の試験研究炉は、老朽化に伴う廃炉により、その数は減少しているが、原子力発電の導入を計画している国では、原子力人材育成、科学技術の向上、産業利用、軽水炉の安全研究のために、試験研究炉の必要性が高まっている。日本原子力研究開発機構では、平成22年度より試験研究炉設計のための環境整備及び人材育成のため、汎用小型試験研究炉の検討を開始し、平成24年度までに概念検討を行う予定である。平成23年度は、汎用小型試験研究炉の炉心構成の検討、汎用性及び実用性の高い照射設備の検討及びMo製造のためのホットラボ設備の検討を実施した。その結果、炉心構成の検討結果として、照射物を考慮した原子炉の未臨界度及び連続運転時間について確認するとともに自動制御運転中における反応度外乱に対する原子炉の過渡応答について、定格出力運転中の汎用小型試験研究炉は、自動制御運転が十分に可能であることを確認できた。また、照射設備の検討としては、Mo-99のような短半減期ラジオアイソトープの効率的な大量生産の実現が期待できることを確認し、ホットラボ設備の検討においては、Mo製造,RI搬出等を考慮したうえで迅速に試料を配布できるセル・設備を考案した。

報告書

Simulator for materials testing reactors

竹本 紀之; 菅谷 直人; 大塚 薫; 花川 裕規; 小沼 勇一; 細川 甚作; 堀 直彦; 神永 雅紀; 田村 一雄*; 堀田 浩司*; et al.

JAEA-Technology 2013-013, 44 Pages, 2013/06

JAEA-Technology-2013-013.pdf:4.42MB

日本原子力研究開発機構では、原子炉挙動の理解及び技能向上を図り、原子力発電所を導入しようとしているアジア諸国をはじめとした国内外の原子力人材育成に貢献するため、照射試験炉シミュレータを開発した。本シミュレータは、文部科学省からの最先端研究開発戦略的強化費補助金のうち、世界最先端研究用原子炉の高度利用による国際的研究開発拠点の整備事業の一環として整備したものであり、照射試験炉の一つであるJMTRをベースに設計し、照射試験炉における運転,照射試験,運転時の異常な過渡変化や事故を模擬することにより、これらに対応した原子炉及び照射設備の運転操作訓練を行えるようにした。本報告は、本シミュレータのシミュレーションモデル,ハードウェア仕様及び運転手順についてまとめたものである。

論文

JMTR建屋等の補修工事

楠 秀彦; 大戸 勤; 浅野 典一; 花川 裕規

UTNL-R-0483, p.10_7_1 - 10_7_9, 2013/03

平成23年3月11日の東北地方太平洋沖地震(大洗震度:5強)による影響について、原子炉建家,機械室建家等の点検を行った結果、構造物のコンクリート部にひび割れ等を確認したため、詳細な調査を行い、必要な補修等を行った。JMTRは設置後、約45年経過した施設であり、建家のコンクリート等に発生したひび割れについては、震災で発生したものなのか、建設時の収縮によるものなのか、についてははっきりと見分けがつかない。そのため、今回の調査の際に、損傷を確認した箇所が地震によるものかどうかの有無にかかわらず、ひび割れの状況をすべて調査するとともに、建家ごとのひび割れマップを作成し、これに基づき補修を行った。今回のJMTR建家等の施設全域に渡る調査及び補修工事は、JMTR設置以降、初めてであり、これにより、現在の建家等の状況を把握することができた。本報告では、JMTR施設,建家等の調査及び補修の結果について報告する。

報告書

ハルデン炉における共同照射試験の現状調査

花川 裕規

JAEA-Review 2012-018, 51 Pages, 2012/06

JAEA-Review-2012-018.pdf:4.24MB

ノルウェーエネルギー研究所のハルデン炉は燃料材料照射試験において世界トップレベルの試験研究施設である。1959年の運転開始後、原子炉の燃材料について今日まで、さまざまな試験研究が行われている。そこで、ここ最近行われている共同照射試験について公開文献等を元に調査を行った。

報告書

JMTR純水設備の更新

浅野 典一; 花川 裕規; 楠 秀彦; 佐藤 信一

JAEA-Review 2012-014, 37 Pages, 2012/05

JAEA-Review-2012-014.pdf:18.39MB

JMTRの更新工事では、これまで保全活動により実施されてきた保守実績,交換部品の調達性,交換機器に関する最新技術の反映状況等を考慮し、設備・機器を、(1)全更新する設備・機器、(2)部分更新する設備・機器、(3)継続使用する設備・機器に分類した。本報告書は、(1)全更新する設備・機器に分類され、2007年度(平成19年度)から2008年度(平成20年度)にかけて実施した、JMTR純水設備の更新工事についてまとめたものである。

報告書

汎用小型試験研究炉の概念検討; 平成22年度活動報告(共同研究)

今泉 友見; 宮内 優; 伊藤 正泰; 綿引 俊介; 永田 寛; 花川 裕規; 那珂 通裕; 川又 一夫; 山浦 高幸; 井手 広史; et al.

JAEA-Technology 2011-031, 123 Pages, 2012/01

JAEA-Technology-2011-031.pdf:16.08MB

世界の試験研究炉は、老朽化に伴う廃炉により減少しているが、その一方でアジア諸国においては、原子力発電の導入計画が相次いでいる。このようなアジア諸国では、原子力発電所を建設した後の運転管理ができる技術者の育成が課題となっていると同時に、自国における原子力技術を高めるため、軽水炉の長期化対策,科学技術の向上,産業利用及び原子力人材育成のための試験研究炉の必要性が高まっている。このような背景から、照射試験炉センターにおいては、今後、発電用原子炉を導入する国に向け、各種照射利用や教育訓練に用いる試験研究炉の基本概念検討を開始した。設計活動を通じた本検討は、照射試験炉センターにおける試験研究炉の設計に必要な計算コードなどの環境の整備及び人材育成に貢献するとともに、本概念検討に共同研究として参加する原子力関連会社の試験研究炉にかかわる技術力の維持,向上にも貢献することが期待される。本報告は、平成22年度に設置された「照射試験炉センター汎用小型試験研究炉WG(ワーキンググループ)」と原子力関連会社が行った平成22年7月$$sim$$平成23年6月までの試験研究炉の概念検討結果について取りまとめたものである。

報告書

JMTR非常用発電機健全性調査報告書

花川 裕規; 佐藤 信一; 楠 秀彦; 深作 秋富; 飛田 健治

JAEA-Review 2009-044, 24 Pages, 2010/01

JAEA-Review-2009-044.pdf:5.96MB

JMTRの電源系統は、商用電源系統と非常用電源系統に大別できる。JMTR原子炉施設にかかわる施設定期評価(初回)では、ディーゼル発電機の健全性が確保されていることを確認しており、今後の取り組みとして経時的変化に伴う機能の劣化を継続的に監視することとしている。このため、JMTR再稼動前に、非常用発電機本体について健全性調査を行い、調査結果に基づき再稼働前に必要な保守並びに再稼動後の保守計画を策定した。今回の検査から、非常用発電機に電気的劣化がなく健全であることを確認できた。再稼働前に必要な保守としては分解点検による清掃,絶縁処理及び軸受け部の観察等を行うこととした。また、再稼動後の保守計画については、現状の保守計画に加えて継続的に行う絶縁診断に基づく分解点検等の保守を行うこととした。このことから再稼働前に必要な保守と再稼動後の保守計画について策定することができた。今後も現状の保守計画を継続することにより発電機の健全性維持に努める。

報告書

JMTRのコンクリート構造物,冷却設備及びユーティリティ設備等の健全性調査概要

海老沢 博幸; 花川 裕規; 浅野 典一; 楠 秀彦; 箭内 智博; 佐藤 信一; 宮内 優; 大戸 勤; 木村 正; 川俣 貴則; et al.

JAEA-Technology 2009-030, 165 Pages, 2009/07

JAEA-Technology-2009-030.pdf:69.18MB

2007年度から開始するJMTR原子炉施設の改修工事に先立ち、「継続使用する設備・機器」の健全性調査を実施した。調査範囲は、原子炉建家を筆頭に、排気筒,一次冷却系の塔槽類,カナルエキスパンドジョイント,UCL高架水槽,二次系冷却塔及び配管,非常用発電機等、多岐にわたった。その結果、一部補修を要する部分が確認され補修を行ったが、今後の長期保全計画に沿った保守管理を行うことで、十分な安全確保と長期使用に耐えうることが確認された。原子炉更新課は、以上の健全性調査の結果を踏まえて改修工事を進めている。

口頭

JMTR原子炉施設の施設定期検査にかかわる品質保証活動

花川 裕規; 綿引 俊介; 越後谷 進一; 宮澤 正孝

no journal, , 

JMTR原子炉施設では、保安規定に基づき原子炉施設の保安に関する品質保証を定め、保安活動を実施している。品質保証活動は、保安に関して必要な個々の業務の計画,実施,評価及び継続的な改善のいわゆるPDCAサイクルを廻すことにより、保安活動をよりよくしていくことを目的としている。今回、施設定期検査を確実かつ円滑に実施することを目的としてJMTR原子炉施設の施設定期検査に関する品質保証を整備したので、その要点,品質文書,品質保証体系についての紹介をした。

口頭

JMTR二次冷却系配管の保全計画策定のための予備調査

花川 裕規; 塙 善雄; 出雲 寛互; 深作 秋富; 長尾 美春; 宮澤 正孝; 新見 素二

no journal, , 

JMTRは改修後2011年から再稼動し約20年間の長期に渡り運転していく計画である。この再稼動に先立ち、二次冷却系配管の保全計画策定のための予備調査を行った。この予備調査の結果、配管自体の腐食はほとんどないことがわかった。これよりいままでの通常の保守方法により配管としての機能を十分に維持できることがわかった。今回の調査結果より二次冷却系配管の保全計画を策定するための基礎的なデータを取得することができた。

口頭

JMTRの改修・再稼働計画,2; 原子炉機器の更新に関する検討

花川 裕規; 深作 秋富; 長尾 美春; 宮澤 正孝; 新見 素二

no journal, , 

原子炉機器の一部更新に関しては、すべての原子炉機器の使用履歴を踏まえたうえで、更新機器を選定するとともに、更新作業が集中的にできるように更新計画を策定し、予定通り、更新作業を実施中である。

口頭

更新後の計測制御系統施設

箭内 智博; 小笠原 靖史; 花川 裕規; 大戸 勤; 川俣 貴則; 亀山 恭彦

no journal, , 

JMTRは平成19年度に改修工事に着手した。計測制御系統の更新に関しては、平成21年6月に文部科学省への設計及び工事の方法の認可申請手続きを終了し、平成23年3月まで更新作業を行った。使用前検査は全3回で、検査期間としては平成22年1月から平成23年4月であった。東日本大震災の影響により使用前検査期間が平成23年3月終了から平成23年4月終了に延びたことを除き、更新作業はほぼ予定どおりに終了した。JMTRの計測制御系統施設は、昭和43年の初臨界以来、42年が経過している。これまでに、核計装については昭和56年に一部更新(機器盤のユニット化等)を行ったが、それ以外の機器は、平成18年8月の原子炉運転停止まで使用されてきた。今回の計測制御系統施設の更新にあたっては、平成24年10月(平成23年6月再開予定であったが、東日本大震災の影響により変更)の原子炉再稼働後20年の運転期間を考慮し、機器の経年変化,安全機能の重要度,保守経験等の安全確保の観点及び交換部品の調達性改善等の稼働率向上の観点から、基本設計は活かしつつ、ほぼ全面更新することとした。本報告書は、JMTR改修のうち、計測制御系統施設の更新内容と今後の課題についてまとめたものである。

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