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論文

Program of the analysis and research laboratory for Fukushima-Daiichi and advanced techniques to be applied in the laboratory

関尾 佳弘; 吉持 宏; 小坂 一郎; 平野 弘康; 小山 智造; 河村 弘

Proceedings of 52nd Annual Meeting of Hot Laboratories and Remote Handling Working Group (HOTLAB 2015) (Internet), 8 Pages, 2015/09

我が国では福島第一原子力発電所の廃止措置の安全かつ確実な遂行が重要な課題として位置付けられている。日本原子力研究開発機構は、福島第一原子力事故により発生した放射性廃棄物の処分方法の決定に資する分析、研究を行うこととなっている。この分析等は、福島第一原子力発電所サイトの大熊分析研究センター内に建設予定の2つの施設(第1棟,第2棟)において実施する予定である。第1棟では、がれき類や汚染水二次廃棄物等の放射性廃棄物に対する分析等を実施し、第2棟では燃料デブリや高線量構造材料等の取り扱いを計画している。現在、最先端技術や最新試験機器の導入に係る詳細な検討を進めている。

論文

Development of short stroke shearing technology for FBR fuel pin

樋口 英俊; 小泉 健治; 平野 弘康; 田坂 應幸*; 鷲谷 忠博; 小林 嗣幸*

Journal of Power and Energy Systems (Internet), 4(1), p.244 - 251, 2010/04

高速炉燃料の効率的な溶解に有効と考えられる燃料片の小粒径化を目的とした短尺せん断技術を開発している。燃料片を効率的に小粒径化するせん断条件等を把握するため、せん断速度,ギャグ固定圧力等をパラメータとして、工学規模の試験装置を用いて、模擬FBR燃料ピン束の短尺せん断試験を実施した。本試験で得られたせん断片の測定データ(せん断片の長さ及び開口率,燃料片の粒度分布)から、短尺せん断の基礎特性を把握するとともに、短尺せん断による燃料片の小粒径化の見通しを得た。

論文

Design and fabrication of the FBR fuel disassembly system

北垣 徹; 田坂 應幸; 樋口 英俊; 小泉 健治; 平野 弘康; 鷲谷 忠博; 小林 嗣幸*

Proceedings of 17th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-17) (CD-ROM), 5 Pages, 2009/06

文部科学省公募研究として、平成18年度から4年計画で実施中の「FBR燃料集合体を対象とした解体・せん断技術開発」において、平成18年度に実施した基本設計に基づき解体システム試験装置を製作した。本報ではこの解体システム試験装置の概略と、模擬燃料集合体を用いた動作試験の概要について報告する。

口頭

高速炉燃料再処理における機械式解体システムの検討

樋口 英俊; 遠矢 優一*; 鷲谷 忠博; 小泉 健治; 平野 弘康

no journal, , 

FBRサイクル実用化研究開発(FaCT)の一環として行っているFBR燃料再処理用解体システム開発において、これまでに実施した機械式解体システムについての切断工具の適用性、及び引抜解体方式の適用性に関する試験の成果について報告する。

口頭

抽出クロマトグラフィ法によるMA回収技術の開発,6; 吸着材交換性にかかわる検討及び評価試験

後藤 一郎; 渡部 創; 小泉 健治; 平野 弘康; 佐野 雄一; 駒 義和

no journal, , 

分離塔内の吸着材交換方法について、遠隔操作性等を踏まえて検討し、必要となる分離塔構造及び交換方法を明らかとした。求めた方法の妥当性を実験的に評価した。

口頭

燃料集合体解体及び燃料ピンせん断技術の開発,8; 短尺せん断パラメータ試験

樋口 英俊; 小泉 健治; 平野 弘康; 鷲谷 忠博

no journal, , 

原子力機構では、解体システムからの燃料ピン束を高濃度溶解システムの仕様に合う短尺寸法にせん断する技術開発を進めている。今回、模擬燃料ピン束を対象に短尺せん断試験を実施し、長さ10mm程度にせん断できることを確認した。

口頭

Development of shearing technology for FBR fuel pin bundle

樋口 英俊; 小泉 健治; 平野 弘康; 田坂 應幸; 鷲谷 忠博; 小林 嗣幸*

no journal, , 

高速炉燃料の効率的な溶解に有効と考えられる燃料片の小粒径化を目的とした短尺せん断技術を開発している。小粒径の燃料片を効率的に得るためのせん断条件を把握するため、マガジン幅や操作条件をパラメータとして工学規模のせん断試験装置を用いた模擬燃料ピン束の短尺せん断試験を実施した。本試験によって得られたせん断片の長さ、せん断片の開口率及び被覆管外に放出された燃料片の粒径分布等の基礎データから、短尺せん断による燃料片の小粒径化の見通しを得た。

口頭

Development of measurement techniques for density and liquid level of molten salt to assess an inventory in equipment of Pyro-proccesing

福嶋 峰夫; 永井 崇之; 菊池 光太郎*; 平野 弘康; 明珍 宗孝

no journal, , 

溶融塩の密度と液位を測定する技術は、乾式再処理の計量管理のみならず工程制御にも重要な要素技術である。工程運転中に溶融塩密度と液位を測定する試験装置を開発し、測定試験を行った。LiCl-KClの密度測定試験の結果、公開文献データとの誤差が$$pm$$0.2%以下と良好な結果を得た。LiCl-KClの液位測定試験の結果、測定誤差は理論値と$$pm$$0.5mm以下と良好な結果だった。これらの結果から、これらの技術は、実機による統計的なデータの蓄積を行うことで実用的な技術となるものと考えられる。

口頭

燃料集合体解体及び燃料ピンせん断技術の開発,11; 燃料ピン束移送システムの開発

樋口 英俊; 小泉 健治; 平野 弘康; 北垣 徹; 鷲谷 忠博; 小林 嗣幸*; 田坂 應幸*

no journal, , 

平成19年度に製作した燃料ピンの移送システムに昇降機能の改良を加え、燃料ピンの脱落を防止できる信頼性の高い移送システムを開発した。昇降機能を応用して燃料ピン束を整列させて移送する方法、並びに将来的なシステムとして解体装置から直接、せん断マガジンへ装荷する方式の要素試験結果とその可能性について報告する。

口頭

燃料集合体解体及び燃料ピンせん断技術の開発,10; 解体システム試験装置における基本性能評価試験

北垣 徹; 樋口 英俊; 小泉 健治; 平野 弘康; 田坂 應幸*; 鷲谷 忠博; 小林 嗣幸*

no journal, , 

原子力機構と日本原子力発電は、FaCTプロジェクトの一環としてFBR燃料集合体を対象とした解体技術の開発を行っている。平成20年度には解体システム試験装置の基本性能評価試験を実施し、一連の解体工程の成立性の見通しを得た。本報ではこれらの成果及び今後の計画について報告する。

口頭

溶融LiCl-KCl共晶塩中の高濃度ランタニドイオンのCV測定

永井 崇之; 菊池 光太郎*; 平野 弘康; 深澤 一仁*; 上原 章寛*; 山名 元*

no journal, , 

金属電解法による核燃料乾式再処理プロセスにおける計装技術開発として、溶融LiCl-KCl共晶塩中の溶存イオン濃度オンライン分析手法を検討している。本報では、ランタニド塩化物(NdCl$$_{3}$$等)を添加した溶融LiCl-KCl共晶塩を対象にサイクリックボルタンメトリを行い、溶存イオン濃度が4mol%付近まで還元反応によるピーク電流値がイオン濃度に比例して増加すること等を確認した結果について報告する。

口頭

溶融モリブデン酸ナトリウム中におけるFe, Cr, Niの腐食挙動

永井 崇之; 菊池 光太郎*; 鹿野 祥晴*; 平野 弘康

no journal, , 

溶融モリブデン酸ナトリウムを用いた乾式再処理プロセス研究において、被覆管材料SUS316の溶出を確認したことから、Fe, Cr, Niの浸漬腐食実験を行い、これら材料の腐食状況及び塩中への溶出量を調査した。

口頭

塩化物溶融塩中でのアクチニドオキソイオンの還元反応に関する基礎研究,1; 溶融塩中ウラニルイオンのウランイオンへの還元方法の検討

永井 崇之; 上原 章寛*; 深澤 一仁*; 藤井 俊行*; 平野 弘康; 山名 元*

no journal, , 

塩化物溶融塩中のアクチニドオキソイオンをアクチニドイオンに還元し、溶融塩組成を変えずに電解精製へ移行するプロセス研究を進めている。タングステン及び塩素ガスを用いて、溶融塩中に溶存するウラニルイオンからウランイオンへの還元状況を、吸光分光測定により評価した。

口頭

磁気軸受型遠心抽出器の開発,6; 磁気軸受型遠心抽出器の耐久性評価試験

荒井 陽一; 藤咲 和彦*; 小泉 聡*; 荻野 英樹; 平野 弘康

no journal, , 

原子力機構では「高速増殖炉サイクル実用化研究開発(FaCT)」の一環として、装置寿命の飛躍的向上が期待できる磁気軸受型遠心抽出器の開発を進めてきているが、磁気軸受は非接触であるため、停止原因,寿命等を予想するのが非常に難しい。そのため、これまでに約5000時間の連続運転試験,放射線等の環境因子の影響試験を実施し、停止原因等を調査してきた。本試験では、運転及び停止状況から停止時期を推測するためのモニタリングデータ,耐久性を向上させる改良点等を取得することを目的に、実機に近い運転した状態での$$gamma$$線照射試験を実施するとともに、さらに運転時間を累積した長期連続運転を実施した。

口頭

燃料集合体解体及び燃料ピンせん断技術の開発,14; 模擬燃料ピン束の短尺せん断試験

樋口 英俊; 小泉 健治; 平野 弘康; 北垣 徹; 竹内 正行; 鷲谷 忠博; 小林 嗣幸*

no journal, , 

平成19年度から、高効率溶解に有効と考えられるせん断燃料片の小粒径化を目的とした模擬燃料ピン束の短尺せん断試験を実施している。平成21年度は、照射済み燃料ピンの硬さを模擬したペレットを充填した模擬燃料ピン束及び解体システムを用いて模擬燃料集合体を解体、取り出した模擬燃料ピン束に対して、マガジン幅を狭くすることによりせん断片の両端を閉塞させることなく長さ10mm程度に均一にせん断できることを確認した。

口頭

遠心抽出器の設計,3; 中性子吸収材内封型遠心抽出器の運転可能領域の評価

荻野 英樹; 平野 弘康; 石井 英之*; 坂本 幸生*

no journal, , 

200tHM/y規模相当の中性子吸収材内封型遠心抽出器を試作し、その運転可能領域を試験により求め通常型の遠心抽出器の運転可能領域と比較した。性能について所定の性能が得られることを確認した。

口頭

回転円筒型液液抽出装置における流動状態に及ぼす操作条件の影響

國井 佳奈子*; 三角 隆太*; 仁志 和彦*; 上ノ山 周*; 平野 弘康; 荻野 英樹; 佐野 雄一

no journal, , 

Particle Image Velocimetry(PIV)を用いて混合部内の流速分布を測定し、ロータ回転数や供給流量が流動状態に及ぼす影響について検討した。低回転数の場合は槽底からロータ下部まで液に浸かった状態にあり、槽底近傍の液流速は供給流量にほぼ比例することを確認した。高回転数の場合、液は固定羽根近傍とロータ下部近傍の2領域に分かれて存在し、槽底近傍の液流速は供給流量に比例しないことが明らかとなった。

口頭

FaCTフェーズI先進湿式再処理技術開発のとりまとめ,5; 晶析法による溶解液からのウラン回収

柴田 淳広; 矢野 公彦; 三本松 勇二; 中原 将海; 竹内 正行; 平野 弘康; 中島 靖雄; 鷲谷 忠博

no journal, , 

FBR燃料溶解液からウランを粗分離するウラン晶析技術について、その技術的成立性を評価した。各種試験・評価により、ウラン回収率及び除染係数等のプロセスデータを取得するとともに、晶析システム構成機器の定常・非定常時の運転特性,過渡的な応答性等を把握した。

口頭

次世代高経済性再処理「FLUOREX法」の開発,30; 湿式工程への微量フッ素持込による材料腐食評価と防食策の検討

佐野 雄一; 竹内 正行; 平野 弘康; 星野 国義*; 河村 文雄*

no journal, , 

FLUOREX法の酸化物転換後の回収物を想定したコールド模擬溶解液中において材料腐食試験を実施し、微量フッ素共存下での腐食挙動及び機構を評価した。本結果及びこれまでの成果をもとに、防食策として、フッ素持込量に応じて、SUS310NbあるいはNi-45Crを使用することが有効であることを確認した。

口頭

磁気軸受型遠心抽出器の開発,7; $$gamma$$線照射環境下での稼働試験

坂本 淳志; 荻野 英樹; 藤咲 和彦*; 小泉 聡*; 平野 弘康

no journal, , 

「高速増殖炉サイクル実用化研究開発(FaCT)」の一環として、遠心抽出器の寿命を飛躍的に向上させるために磁気軸受型装置を開発している。磁気軸受は機械的な接触による劣化は生じないので、耐久性に関し放射線による装置への影響が最も重要である。これまでに部品照射試験を行い基本的な設計を固め、抽出器を照射する試験を実施した。10年相当の照射における耐久性(2.6$$times$$10$$^5$$C/kg)を目標に掲げたが、5年に満たない照射線量で起動不可能となった。この成果を踏まえ、制御方法の変更や電気配線の被覆等の改良を行い、改めて稼働試験を実施し、結果として10年相当の照射を受けての連続稼動を達成した。

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