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論文

「廃炉・汚染水対策事業費補助金(燃料デブリの分析精度の向上及び熱挙動の推定のための技術開発)」に係る補助事業; 2020年度最終報告

小山 真一; 中桐 俊男; 逢坂 正彦; 吉田 啓之; 倉田 正輝; 池内 宏知; 前田 宏治; 佐々木 新治; 大西 貴士; 高野 公秀; et al.

廃炉・汚染水対策事業事務局ホームページ(インターネット), 144 Pages, 2021/08

令和2年度に原子力機構が補助事業者となって実施した「廃炉・汚染水対策事業費補助金(燃料デブリの性状把握のための分析・推定技術の開発(燃料デブリの分析精度の向上及び熱挙動の推定のための技術開発))」の成果概要を、最終報告として取りまとめた。本報告資料は、廃炉・汚染水対策事業事務局ウェブサイトにて公開される。

口頭

J-PARCにおける重量コンクリートの密度管理

久保 隆司; 北見 俊幸; 板橋 秀治; 堀口 隆; 市村 隆人

no journal, , 

これまでの重量コンクリートは、骨材分離を極力起こさないようスランプを0$$sim$$5cm程度としていた。J-PARCに建設中の物質・生命科学実験施設のビームターゲット部の遮蔽に用いる重量コンクリートでは、ポンプ圧送による打設を行うためスランプを12$$pm$$2.5cmとした。そのため骨材沈下による密度のバラツキが懸念されたが、施工試験により密度分布の傾向を把握し、密度のバラツキを補完するように施工計画を立てることにより所定の遮蔽性能を有する重量コンクリートを打設することができた。

口頭

遮蔽用普通コンクリートの打設条件による密度の変動に関する試験

堀口 隆; 北見 俊幸; 板橋 秀治; 市村 隆人; 久保 隆司

no journal, , 

コンクリート打設時におけるバイブレータの振動が、遮蔽コンクリートの品質に与える影響を確認するため、模擬試験体を作成してコンクリートの密度変動の試験を実施した。遮蔽コンクリートに採用される普通コンクリートの設計遮蔽密度は、経験的に2.1t/m$$^{3}$$$$sim$$2.2t/m$$^{3}$$程度が採用されており、コンクリート打設時の密度変動を特に考慮せず、安全側の設定がされてきた。本試験ではコンクリート打設時における密度変動の傾向をコアサンプリング採取した試料により把握して、より合理的な設計遮蔽密度設定や工事方法の改善策等の検討に資するデータを得た。

口頭

リニアックトンネルへの地震動の影響,1; 地震観測

市村 隆人; 北見 俊幸; 堀口 隆; 川満 逸雄*

no journal, , 

J-PARCのリニアックトンネル(以下、トンネル)は、長さ約330mの継ぎ目のない開削トンネルである。地震等によりトンネルが挙動すると加速器運転への影響が懸念されたため、トンネル躯体内,周辺地盤及びトンネル内に地震観測装置を設置して2003年より観測を行っている。観測記録の中からトンネルに対して、(1)茨城沖地震:直角方向約100km,(2)岩手・宮城地震:軸方向約300km,(3)茨城県北部地震:トンネル直下にあたる3つの地震を選定し、トンネル躯体への影響の視点で整理した。観測結果から、(1),(2)地震(2から5秒の卓越周期)では、トンネルよりも長い波長(600から1500m)であることから、軸力と曲げが同じ周期で振動しており、トンネルが岩盤上の堆積層と一体的に挙動している。一方、(3)地震(0.2秒の卓越周期)は、トンネルよりも短い波長(60m)であることから、短周期成分によって軸力と曲げがややランダムに発生している。

口頭

リニアックトンネルへの地震動の影響,2; 地震応答解析

川満 逸雄*; 市村 隆人; 北見 俊幸; 堀口 隆; 青木 佑輔*

no journal, , 

J-PARCのリニアックトンネル(以下、トンネル)は、地震等の外乱によりトンネルが変動すると加速器の運転に影響が懸念されることから、トンネルの変位量の予測シミュレーションを実施するとともに、観測結果との比較を行った。シミュレーションは、複雑な基盤構造であることを考えて、3次元の有限要素モデルを用いて行い、観測された基盤波形を入力してトンネル内に設置した地震計の観測波と解析波との比較をし、おおむね一致することを確認した。解析結果によれば、トンネルにもたらす残留変位は、震度4以上になると残留変位が急激に増える結果となるものの、加速器運転に影響を与える残留変位(残留変位が1mm以上となった場合には加速器のアライメントが必要)は震度5でも発生しないと予測されることから、通常の地震が施設の運転に与える影響は十分に小さいと考えられる。

口頭

東海再処理施設における低放射性廃液の処理技術開発,6; 夾雑物を含むスラリ廃液及びリン酸廃液のセメント固化技術開発

菅谷 篤志; 堀口 賢一; 田中 憲治; 圷 茂; 山口 貴志*

no journal, , 

東海再処理施設から発生する低放射性廃液には、セメント固化に影響を及ぼす恐れのある化学種が、主成分又は夾雑物として含まれている。本件では、硝酸塩ナトリウムを主成分とするスラリ廃液中に含まれる夾雑物の影響及びリン酸廃液中に含まれるリン酸二水素ナトリウムの影響を確認するために実施した200$$ell$$規模での混練試験結果を報告する。

口頭

リニアックトンネルへの地震動の影響,3; やや長周期地震動

吉村 彩*; 市村 隆人; 北見 俊幸; 堀口 隆; 川満 逸雄*; 大内 一*; 角掛 久雄*

no journal, , 

J-PARCのリニアックトンネル(以下、トンネル)は、継目のない直線開削トンネルである。地震等によりトンネルが挙動すると加速器運転への影響が懸念されたため、トンネル躯体や周辺地盤内に地震観測装置を設置し観測を行うとともに、3次元有限要素モデルを用いた変動予測解析を実施し、トンネルにもたらす影響の検討を行ってきた。その結果、遠距離地震にて発生する表面波によるトンネルの軸ひずみが卓越していることが明らかとなった。

口頭

原子炉建屋内エアロゾル粒子挙動評価手法に関する研究,3; CFD解析による粒子挙動評価及び流量・粒径の影響

堀口 直樹; 中村 康一*; 関口 昂臣*; 上澤 伸一郎; 氷見 正司*; 吉田 啓之; 西村 聡*

no journal, , 

原子力施設の安全性向上や適切の対策の検討のためには、シビアアクシデント(以下、SA)における原子炉建屋(以下、建屋)による放射性エアロゾル粒子の捕集効果を評価する必要がある。原子力機構ではCFD解析コードを用いた建屋内粒子挙動評価手法を開発しており、捕集効果評価に用いられるSA解析コードへの参照解提供を目指しているが、これに必要なベンチマーク問題はない。本報では、SA解析コードの解析結果(第1,2報)から設定したベンチマーク問題と、CFD解析コードを用いた評価結果について報告する。解析対象は、福島第一発電所事故でエアロゾル粒子の捕集が見られ、かつ簡素な構造でコード間の比較が容易な2号機建屋のオペレーティングフロアを模擬した大空間とした。流量5$$sim$$1000L/min、粒径0.1$$sim$$10micro mの条件でCFD解析した結果、大粒径かつ小流量ほど大空間から流出する粒子数の割合が少ないことを確認した。

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