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大島 宏之; 森下 正樹*; 相澤 康介; 安藤 勝訓; 芦田 貴志; 近澤 佳隆; 堂田 哲広; 江沼 康弘; 江連 俊樹; 深野 義隆; et al.
Sodium-cooled Fast Reactors; JSME Series in Thermal and Nuclear Power Generation, Vol.3, 631 Pages, 2022/07
ナトリウム冷却高速炉(SFR: Sodium-cooled Fast Reactor)の歴史や、利点、課題を踏まえた安全性、設計、運用、メンテナンスなどについて解説する。AIを利用した設計手法など、SFRの実用化に向けた設計や研究開発についても述べる。
桜田 渓史*; 川上 大良*; 坂下 弘人*; 小野 綾子; 吉田 啓之
no journal, ,
原子炉の過酷事故時には溶融デブリが圧力容器底部を貫通しペデスタル上に落下することが想定される。ペデスタルが水張りされている状況では溶融デブリは一部が粒子化し水中に分散し、残りはペデスタル床面に達し溶融プールを形成して表面が固化しクラストを形成する。このような、溶融デブリ表面が固化しその上部に粒子状デブリが堆積したデブリベッドの冷却挙動は原子炉格納容器の健全性を評価する上で非常に重要であるが、水を用いた実験は少なく、またデータが大きく散乱するなど多くの課題がある。本研究では、直径75mmの伝熱面上に粒子化したデブリを模擬した球形粒子を堆積させ、水を用いて底面加熱体系での沸騰熱伝達およびドライアウト熱流束の測定を行った。粒径を3mmから10mmの範囲で変化させてその影響を調べるとともに、得られた結果をLipinskiの1次元モデルと比較し、同モデルの底面加熱体系への適用の妥当性を検討した。
桜田 渓史*; 川上 大良*; 坂下 弘人*; 小野 綾子; 吉田 啓之
no journal, ,
原子炉の過酷事故時には溶融デブリがペデスタル上へ落下することが想定される。ペデスタルが水張りされている状況では溶融デブリは一部が粒子化し水中に分散し、残りはペデスタル床面に達し溶融プールを形成して表面が固化しクラストを形成する。このような、溶融デブリ表面が固化しその上部に粒子状デブリが堆積したデブリベッドの冷却挙動は原子炉格納容器の健全性を評価する上で重要であるが、粒子状デブリの発熱がクラスト表面からの除熱特性に与える影響については過去に報告されていない。本研究では、直径75mmの伝熱面上に粒子化したデブリを模擬した球形粒子を堆積させ、底面加熱に加えて高周波誘導加熱により粒子層を発熱させた。これにより、底面上の水の沸騰熱伝達およびドライアウト熱流束に与える粒子層発熱の影響を検討した。
川上 大良*; 桜田 渓史*; 坂下 弘人*; 小野 綾子; 吉田 啓之
no journal, ,
過酷事故時の溶融デブリの冷却機構を検討するために、伝熱面上に粒子層を堆積させ発熱密度や粒子層高さが底面での限界熱流束に与える影響を測定するとともに、伝熱面下方からの可視化実験を行った。
川上 大良*; 坂下 弘人*; 小野 綾子; 吉田 啓之
no journal, ,
原子炉の過酷事故時には溶融デブリがペデスタル上へ落下することが想定される。ペデスタルが水張りされている状況では溶融デブリは一部が粒子化し水中に分散し、残りは床面に達し溶融プールを形成して表面が固化しクラストを形成する。このような、クラスト上部に粒子状デブリが堆積したデブリベッドの冷却挙動は格納容器の健全性を評価する上で重要であるが、その影響については十分に明らかになっていない。著者らは、前報までに加熱した底面上に粒子層を堆積させた体系での実験を行い、底面での沸騰特性および限界熱流束は堆積粒子層の発熱にほとんど影響されない事実を明らかにした。本研究では、粒子層が加熱面上の限界熱流束に与える影響を明らかにすることを目的として、透明伝熱面上に粒子を堆積させ、伝熱面下方から全反射を利用した沸騰様相の可視化測定を実施した。これにより、堆積粒子層が伝熱面上のドライアウト挙動に与える影響を検討した。
坂下 弘人*; 川上 大良*; 小野 綾子; 吉田 啓之
no journal, ,
MCCI緩和策としてペデスタルに事前に水張りをする対策が検討されているが、この状況において溶融燃料が落下した際のデブリ周りの伝熱流動挙動に関する研究はほとんど行われていない。本研究では、誘導加熱法により発熱させた金属小粒子を堆積させた伝熱面において、粒子径および発熱量を変化させて限界熱流束を計測した。限界熱流束は粒子径の減少とともに減少するものの、粒子の発熱量は影響しなかった。粒子体積層内の気液挙動が限界熱流束を引き起こすとして導かれた既存の式は、今回の試験体系における限界熱流束を予測することができないことを明らかにした。
