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論文

Development of the residual sodium quantification method for a fuel pin bundle of SFRs before and after dry cleaning

工藤 秀行*; 大谷 雄一*; 原 正秀*; 加藤 篤志; 大高 雅彦; 井手 章博*

Journal of Nuclear Science and Technology, 57(4), p.408 - 420, 2020/04

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Nuclear Science & Technology)

ナトリウム冷却高速炉の使用済燃料を模擬した燃料バンドル試験体を用いて、残留ナトリウムの洗浄試験を行ったもの。

論文

Development of the residual sodium quantification method for a fuel assembly of SFRs

工藤 秀行*; 犬塚 泰輔*; 原 正秀*; 加藤 篤志; 永井 桂一; 井手 章博*

Journal of Nuclear Science and Technology, 57(1), p.9 - 23, 2020/01

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Nuclear Science & Technology)

ナトリウム冷却炉の使用済み燃料の乾式洗浄試験の成果に基づいて、集合体に残留するナトリウム量の評価手法を構築した。

論文

Dry cleaning process test for fuel assembly of fast reactor plant system, 1; Pilot scale test for fuel pin bundle

工藤 秀行*; 大谷 雄一*; 原 正秀*; 加藤 篤志; 石川 信行; 大高 雅彦; 永井 桂一; 斉藤 淳一; 荒 邦章; 井手 章博*

Proceedings of 2019 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2019) (Internet), 10 Pages, 2019/05

次世代ナトリウム冷却炉では、プラント経済性向上の観点から、使用済燃料の洗浄プロセスとして革新的な乾式洗浄プロセスを採用している。本論文は、グローブボックス内において、燃料ピンバンドルを模擬した試験体を用いた、ナトリウムを試験体の共存性、残存ナトリウム量に係る基礎試験の結果を報告するものである。

論文

Dry cleaning process test for fuel assembly of fast reactor plant system, 2; Laboratory scale test for fuel assembly and evaluation of the amount of residual sodium

井手 章博*; 工藤 秀行*; 犬塚 泰輔*; 原 正秀*; 加藤 篤志; 石川 信行; 大高 雅彦; 永井 桂一; 斉藤 淳一; 荒 邦章

Proceedings of 2019 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2019) (Internet), 10 Pages, 2019/05

次世代ナトリウム冷却炉では経済性向上のために革新的な使用済み燃料の乾式洗浄プロセスを採用しており、本稿はナトリウムループを使った燃料バンドル規模の試験の結果を報告する。

論文

ナトリウム中に噴出する不活性ガス不足膨張衝突噴流の局所構造と対比するエロージョン試験法の開発

工藤 秀行*; 太田 淳己*; 杉山 憲一郎*; 奈良林 直*; 大島 宏之; 栗原 成計

保全学, 11(4), p.90 - 97, 2013/01

ナトリウム冷却高速炉蒸気発生器での伝熱管破損時には、高圧蒸気が低圧ナトリウム側へ漏えいし、高温,高腐食性の反応ジェットが隣接伝熱管の二次破損を引き起こす可能性がある。本研究の目的は、ナトリウム-水反応にかかわる安全評価コードの妥当性確認や改良するために必要なデータを取得する実験法の開発であり、可視化実験装置を用いた不足膨張衝突噴流の局所構造部でのナトリウム液滴エロージョン実験法について報告する。噴流構造に基づき最もエロージョンが進行すると推定されるナトリウム液滴エントレン領域でエロージョン現象が観察され、水実験での既往知見との相関を検討した。

論文

Visualization on the behavior of inert gas jets impinging on a single glass tube submerged in liquid sodium

工藤 秀行*; 杉山 憲一郎*; 奈良林 直*; 大島 宏之; 栗原 成計

Journal of Nuclear Science and Technology, 50(1), p.72 - 79, 2013/01

 被引用回数:6 パーセンタイル:49.64(Nuclear Science & Technology)

高速炉蒸気発生器におけるナトリウム-水反応ジェットを正確にモデル化するためには、反応ジェットに随伴される液体ナトリウム液滴の粒径分布や平均径に関する情報が必要となる。本研究では、液体ナトリウム中に噴出させた化学反応を伴わないアルゴンガスジェット挙動が、ガラス管を介した内視鏡を用いて可視化され、ガスジェットに随伴されるバブリング領域で液体ナトリウム液滴の粒径分布や平均径が計測された。

論文

Void fraction distributions of inert gas jets across a single cylinder with non-wetting surface in liquid sodium

工藤 秀行*; Zhao, D.*; 杉山 憲一郎*; 奈良林 直*; 大島 宏之; 栗原 成計

Journal of Nuclear Science and Technology, 49(12), p.1175 - 1185, 2012/12

 被引用回数:2 パーセンタイル:20.56(Nuclear Science & Technology)

液体金属に対する濡れ性に乏しい構造材に沿ったボイド率挙動に関する研究が非常に少ない。本研究では、濡れ性や非濡れ性円筒周りの局所ボイド率分布が抵抗式プローブを用いて計測されたデータに基づき、非濡れ性単一円筒まわりのボイド率挙動が、衝突噴流,境界層流,分離流及び後流が現れるガスジェット-円筒系で定量的に議論される。

論文

Visualization on inert gas jets impinging to a glass tube submerged in liquid sodium

工藤 秀行*; 杉山 憲一郎*; 奈良林 直*; 大島 宏之; 栗原 成計

Proceedings of 20th International Conference on Nuclear Engineering and the ASME 2012 Power Conference (ICONE-20 & POWER 2012) (DVD-ROM), 6 Pages, 2012/07

ナトリウム-水反応時には、液体ナトリウム中に噴出するガスジェットの構造や液滴の大きさを把握することが重要である。本研究において、著者らは液体ナトリウム中に噴出させたガスジェットの可視化画像を撮影することに成功し、ガスジェットに随伴されるナトリウム液滴の生成過程について検討した。

口頭

核燃料施設クリアランスの意義と課題

川妻 伸二; 船橋 英之; 八木 直人; 工藤 健治; 辻村 誠一; 福島 正

no journal, , 

原子力施設から発生する廃棄物のクリアランスに関しては、これまで多くの場で議論・討論が重ねられてきており、昨年原子炉等規制法令が改正され、原子力学会でも学会標準を策定するなどの環境整備が進められてきた。一方、再処理工場,ウラン加工工場やMOX燃料工場、さらに核燃料物質を用いた研究施設等の核燃料施設については、未だクリアランスレベルの検討がされていない状況である。特に、核燃料物質を用いた研究施設に関しては、使用開始以来数十年を経過し、その使命を終了して解体を待っている施設も少なからずある。このような状況を踏まえ、核燃料施設から発生するウラン廃棄物,TRU廃棄物に関してクリアランスの運用を考慮した場合、当該廃棄物の特徴を踏まえてどのような課題が生じ、それに対して解決策がどのようになるのかを本セッションで紹介し、広く専門家の意見を求め、将来における国の検討に資する。

口頭

ナトリウム-水反応を伴う単一加熱円筒周りの熱流動挙動,1

工藤 秀行*; 西崎 雅則*; 杉山 憲一郎*; 大島 宏之

no journal, , 

ナトリウム高速炉蒸気発生器での伝熱管破損事象解明の一環として、ナトリウム中に設置した単一加熱模擬伝熱管に対して、水蒸気を混合したArガスを噴出させる基礎実験を実施した。模擬伝熱管周りの温度分布計測から、伝熱管表面及び近傍の熱流動挙動を明らかにした。

口頭

ナトリウム-水反応を伴う単一加熱円筒周りの熱流動挙動,2

工藤 秀行*; 西崎 雅則*; 杉山 憲一郎*; 大島 宏之; 栗原 成計

no journal, , 

ナトリウム冷却高速炉の蒸気発生器内で伝熱管が破損すると、周囲の伝熱管の高温ラプチャ破損が生じる可能性がある。これまで北海道大学において、高温ラプチャ現象解明のため、ナトリウム-水反応を伴う単一加熱円筒周りの熱流動挙動基礎実験を行ってきた。本件では、ナトリウム-水反応実験で使用した酸化物を含んだナトリウムの純化を行い、ナトリウム-水反応実験の初期条件として使用するナトリウムの健全性を確認するとともに、固定位置でのボイド率を測定し、反応生成物の流動挙動に関する考察を行った結果に関して報告する。

口頭

ナトリウム中の円筒周りボイド率分布に対する濡れ性の効果

工藤 秀行*; 杉山 憲一郎*; 奈良林 直*; 大島 宏之; 栗原 成計

no journal, , 

化学反応を伴わないナトリウム-希ガス二相流体系を対象として、単一円筒周りのボイド率分布に対する円筒表面の濡れ性の効果を実験的に明らかにした。

口頭

ナトリウム中の円筒周り熱伝達率分布に対する濡れ性の効果

Zhao, D.*; 工藤 秀行*; 杉山 憲一郎*; 大島 宏之; 栗原 成計

no journal, , 

化学反応を伴わないナトリウム-希ガス二相流体系を対象として、単一円筒周りの熱伝達率分布に対する円筒表面の濡れ性の効果を実験的に明らかにした。

口頭

液体ナトリウム中におけるガラス管に衝突する不活性ガス噴流の可視化実験

野口 雄平*; 工藤 秀行*; 太田 淳己*; 杉山 憲一郎*; 大島 宏之; 栗原 成計

no journal, , 

高速炉蒸気発生器におけるナトリウム-水反応現象の理解を最終目標として、液体ナトリウム中での不活性ガス噴流がガラス製単一円筒に衝突する挙動を内部から直接観察した。また高速度カメラにより得られた映像からボイド率を算出し、既に開発したボイド計で測定した値と比較した。

口頭

液体ナトリウム中における単一円筒に衝突する不活性ガス噴流の可視化実験

工藤 秀行*; 杉山 憲一郎*; 大島 宏之; 栗原 成計

no journal, , 

液体ナトリウム中で不活性ガス噴流挙動やそれに巻き込まれる液滴径を把握することが重要である。液体ナトリウム中でガス噴流がガラス管に衝突する様子をガラス管内部から観察した。

口頭

Factors affecting the leaching of nitrogen species from diatomaceous mudstone

五十嵐 敏文*; 上田 貴宏*; 洞 秀幸*; 城 まゆみ*; 工藤 元

no journal, , 

北海道の幌延深地層研究センターの排水処理施設では、立坑や掘削土から高濃度で浸出するアンモニア態窒素を処理している。しかしアンモニア態窒素が硝化反応により硝酸態窒素になると、効率的な窒素処理ができなくなる。そのためさまざまな条件を設けたカラム試験を実施することで、掘削土における硝化反応などの窒素溶出挙動の影響因子を評価し、対策案を検討した。この試験の結果、温度や水分飽和状態が硝化反応を抑制できることが明らかになった。このことから、原位置での対策として「湛水法」を講じることで硝化反応を抑制できる可能性があると判断される。

口頭

高速炉プラントシステムの燃料集合体乾式洗浄試験,3; ナトリウムループ試験

工藤 秀行*; 大谷 雄一*; 原 正秀*; 大高 雅彦; 永井 桂一; 斉藤 淳一; 石川 信行; 荒 邦章; 井手 章博*

no journal, , 

高速炉プラントでは、使用済燃料に残留したNaをArガスブローにより除去(乾式洗浄)することによって、廃棄物量及び設備容量の低減を図る計画である。本研究ではNaループを用いた試験を行い、実機燃料集合体での燃料ピンバンドル部のNa残留量の予測評価手法を構築した。

口頭

高速炉プラントシステムの燃料集合体乾式洗浄試験,4; 要素試験及び実機評価

井手 章博*; 大高 雅彦; 永井 桂一; 斉藤 淳一; 石川 信行; 荒 邦章; 工藤 秀行*; 犬塚 泰輔*; 原 正秀*

no journal, , 

Na冷却高速炉では、使用済燃料に残留したNaの洗浄システムについて、先行炉で採用した湿式洗浄を改良し、ArガスブローによりNa自体を除去・回収する乾式洗浄システムの採用によって、放射性廃棄物量及び設備容量の低減を図る計画である。本報では要素試験の結果及び実機燃料集合体に対して構築したNa残留量予測評価手法を報告する。

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