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渡辺 正*; 勝山 仁哉; 真野 晃宏
International Journal of Nuclear and Quantum Engineering (Internet), 13(11), p.516 - 519, 2019/10
冷却材の漏えいは冷却材喪失事故が発生する前に検出できることから、破断前漏えいの観点から、原子炉機器における貫通亀裂からの冷却材の漏えい量を精度よく推定することは安全上重要である。本研究では、2つの代表的な非均質臨界流量評価モデル(Henry-FauskeモデルとRansom-Trappモデル)を用いて、システム解析コードにより得られた2相流の臨界漏えい量の計算結果を比較した。その結果、Henry-Fauskeモデルを用いた場合、亀裂内で圧力の低下と蒸気生成が起きるため、漏えい量が大きく評価されることが分かった。これは、漏えい量は構造物の温度の影響を受けないものの、亀裂表面の粗さの影響を大きく受けること示唆した結果である。
吉田 和弘*; 坂田 英之*; 佐郷 ひろみ*; 白石 直*; 大山 一弘*; 萩原 裕之*; 山野 秀将; 山本 智彦
Proceedings of 8th Japan-Korea Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety (NTHAS-8) (USB Flash Drive), 9 Pages, 2012/12
液中渦キャビテーションを防止するために、UIS付きラジアルスリットによる上部プレナムにおける非対称流動の緩和するため、燃料交換時のみ使用する燃料交換器の代わりにダミープラグと名付けられた円柱構造を設置した。本研究では、液中渦キャビテーション防止のため、上部プレナム内流動の改善を目的として、UISスリットの縁の延長と隔離板を考案した。
佐郷 ひろみ*; 白石 直*; 渡壁 寿人*; Xu, Y.*; 相澤 康介; 山野 秀将
日本機械学会論文集,B, 78(792), p.1378 - 1382, 2012/08
FBRサイクル実用化研究開発(FaCT)では、ナトリウム冷却大型炉JSFR(Japan Sodium-Cooled Fast Reactor)(電気出力150万kWe)の研究開発を進めている。この設計概念は、合理化の観点で2ループ化を採用することで、従来設計に比べ薄肉構造の1次系配管が大口径化し、かつ管内平均流速も9m/s台に増大する。このような配管系を設計するうえで、エルボ周辺での流体の乱れに起因する流力振動(ランダム振動)に対する配管の健全性の確認が必要となり、大口径配管内流動特性の把握及び配管の流力振動に関する評価手法の開発のための研究を実施している。本報では、1次系ホットレグ(HL)配管を対象に1/3縮尺試験装置を製作し、配管内の流力振動特性の把握を目的に実施した水流動試験で得られた流動状況や圧力変動特性について報告する。
佐郷 ひろみ*; 白石 直*; 渡壁 寿人*; Xu, Y.*; 相澤 康介; 山野 秀将
Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (CD-ROM), 8 Pages, 2011/10
A Japanese sodium-cooled fast reactor has adopted a two-loop cooling system. The reduced number of loops requires large-diameter piping and increased sodium velocity, raising a flow-induced-vibration issue. This paper describes a 1/3-scale experiments under deflected-flow conditions at the hot-leg piping inlet. Calculation of the flow in the reactor vessel (RV) suggested the deflection is generated by the upper internal structure (UIS) in the RV, and a UIS was partially modeled. We investigated the influence of the deflected flow on a size of a flow separation, the flow velocity distribution, and intensity of fluctuating pressure on the pipe wall. The deflect flow deformed the region of the flow separation. The 0% opening case yielded the result that the velocity distribution near the region of flow separation and its size differ from those in the other opening cases. We attribute it to the influence of the secondary flow induced by deflection.
白石 直*; 渡壁 寿人*; 佐郷 ひろみ*; 山野 秀将
Journal of Fluid Science and Technology (Internet), 4(2), p.430 - 441, 2009/00
日本のナトリウム冷却高速炉に対して、3分の1サイズのモデルを使用した実験で、ホットレグの変動圧力について実験的検証を行った。全抵抗係数は公開データと一致しており、検証によりレイノルズ数8.0
10
までのデータを追加した。臨界後領域でのフローパターンは、レイノルズ数とは関係していない。パイプ壁の変動圧力は、流体の粘度でなく平均速度によることが統計的実験で明らかとなった。負スパイク圧力は高速度時に見られる。これらの実験的データに基づき、配管内の速度でなくモデルの規模や流体の性質に類似法則が見られるとの結論に至った。また、仮説の検討により実際のホットレグにかかる変動圧力をどのように推定するかを考察した。
白石 直*; 渡壁 寿人*; 佐郷 ひろみ*; 小竹 庄司; 山野 秀将
Proceedings of 2nd International Conference on Jets, Wakes and Separated Flows (ICJWSF 2008) (CD-ROM), 11 Pages, 2008/09
JAEAのナトリウム冷却高速炉のため、1/3縮尺モデルを用いてホットレグの圧力変動に着目した実験研究がなされた。全圧力損失係数は既往データと一致することを確認したうえで、レイノルズ数が8.010
まで幾つかの試験データを追加した。その結果、超臨界域における流況はレイノルズ数に依存しない。また、統計データ分析により、配管壁への変動圧力は平均流速には依存するが、流体粘性には依存しないことがわかった。高流速条件では負の圧力スパイクが見られた。これらの実験データに基づき、モデルの縮尺や流体粘性に対しては相似則があるが、流速に対してはないことが明らかとなった。また、その変動圧力の実機ホットレグ条件への外挿性について考察した。
池田 佳隆; 花田 磨砂也; 鎌田 正輝; 小林 薫; 梅田 尚孝; 秋野 昇; 海老沢 昇; 井上 多加志; 本田 敦; 河合 視己人; et al.
IEEE Transactions on Plasma Science, 36(4), p.1519 - 1529, 2008/08
被引用回数：12 パーセンタイル：41.25(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60SA用負イオンNBI加熱装置(N-NBI)は、加速エネルギー500keV, 10MW, 100秒入射の性能が求められている。JT-60SA用N-NBIの実現には、3つの課題解決が必要である。1つはイオン源の耐電圧の改善である。最近のイオン源の耐電圧試験から、大型加速管ではその電極面積の大型化に伴い長時間のコンディショニングと電界強度の設計裕度が必要であることが明らかとなった。2つ目は、電極及びビームラインの熱負荷の低減である。最近の研究によりビーム同士の空間電荷効果でビーム軌道が曲げられ電極に衝突し、熱負荷を増加していることが明らかとなった。これは空間電荷効果を考慮した3次元ビーム軌道計算に基づき電極構造を補正することで改善できる。3つ目は、100秒間の安定な負イオン生成である。このため負イオン生成に不可欠なプラズマ電極の温度制御方式を提案した。これらのR&Dを行い、JT-60SA用N-NBIのイオン源は2015年から改造を予定している。
廣田 和生*; 石谷 嘉英*; 中村 友道*; 白石 直*; 佐郷 ひろみ*; 山野 秀将; 小竹 庄司
Proceedings of 9th International Conference on Flow-induced Vibrations (FIV 2008), 6 Pages, 2008/00
本研究では、新たに取得した実験データにより配管の流力振動特性を把握するとともに、振動解析ツールの検証を行うことも目的とする。実験により、エルボ下流域において最大ランダム振動力を持つ流速依存の周期的な現象が現れることがわかった。そのエルボ下流域における圧力変動を支配するストローハル数は0.45であった。さらに、その解析ツールの妥当性を実験と解析との比較により確認した。
渡邊 正; 天野 健治; 池田 幸喜; 岩月 輝希; 三枝 博光; 佐藤 稔紀; 竹内 真司
JNC TN7400 2005-027, 161 Pages, 2005/08
JNC-TN7400-2005-027.pdf:44.12MB
超深地層研究所計画では,代表的な結晶質岩である花崗岩を対象に,「深部地質環境の調査・解析・評価技術の基盤の整備」および「深地層における工学技術の基盤の整備」を全体目標とした調査・試験研究を実施している。本計画は,岐阜県瑞浪市明世町にある核燃料サイクル開発機構の正馬様用地おいて,1996年度より実施してきた。その後,2001年度より,瑞浪市明世町の市有地(瑞浪超深地層研究所用地,以下,研究所用地)での調査・試験研究を開始した。2004年度は,研究所用地において,掘削長1,300mの深層ボーリング孔の掘削調査を継続し,掘削終了後に物理探査,力学試験,水理試験および地下水長期モニタリング装置の設置を行った。また,浅層ボーリング孔では間隙水圧や地下水のモニタリングを継続した。これらの調査・研究によって取得した情報に基づき,研究坑道掘削前の深部地質環境の状態を把握するとともに,研究所用地およびその周辺地質環境のモデル化・解析を行った。研究坑道の掘削を伴う研究としては,研究坑道の壁面調査,逆VSP探査,立坑湧水量の計測および坑内水の分析を行った。さらに,深地層における工学技術の調査・研究も継続した。正馬様用地では,間隙水圧モニタリングならびに表層水理観測を継続した。また,調査技術・調査機器の開発も継続実施した。
柴田 恵一; 河野 俊彦*; 中川 庸雄; 岩本 修; 片倉 純一; 深堀 智生; 千葉 敏; 長谷川 明; 村田 徹*; 松延 廣幸*; et al.
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(11), p.1125 - 1136, 2002/11
被引用回数：669 パーセンタイル：96.97(Nuclear Science & Technology)前版JENDL-3.2のフィードバック情報及び各種ベンチマークテストの結果をもとに、新版JENDL-3.3のための評価が行われた。JENDL-3.2での大きな問題点は新版により解決された。即ち、熱中性子炉体系での臨界性過大評価は
Uの核分裂断面積及び核分裂中性子スペクトルの改訂により解消された。また、重要な重核での不適切な2次中性子エネルギー分布は統計模型計算に置き換えられた。さらに、中重核での天然元素及び同位体評価値間の矛盾も無くなった。一方、20核種について共分散データを収納した。JENDL-3.3の信頼度は原子炉及び遮蔽に関するベンチマークテストにより検証された。ベンチマークテストの結果は、JENDL-3.3の予測精度がJENDL-3.2を上回ることを証明した。
原 啓二; 小田 英紀*; 藤原 啓司*; 塚本 政樹*; 間野 正
原子力バックエンド研究, 6(2), p.233 - 253, 2000/05
本稿は、再処理施設及びMOX加工施設から発生するTRU廃棄物の処分の具体的方法とその安全性の見通しについて取りまとめたTRU廃棄物処分概念検討書の概要を紹介するものである。
塩月 正雄; 間野 正; 塩月 正雄; 梅木 博之; 前川 恵輔
サイクル機構技報, (6), p.122 - 124, 2000/03
サイクル機構技報 No.6 概況 地層処分研究開発第2次取りまとめ
増田 純男; 原 啓二; 武田 精悦; 去来川 汎人; 間野 正
Proceedings of 10th Pacific Basin Nuclear Conference (PBNC-10), 0 Pages, 1996/00
動燃事業団における高レベル放射性廃棄物及びTRU廃棄物の地層処分の研究開発計画について、(1)位置付け、(2)対象廃棄物、(3)処分概念、(4)成果の取りまとめ時期、(5)主要な研究開発内容につき、取りまとめ、発表する。
間野 正; 石川 博久; 藤田 朝雄; 杉田 裕
PNC TN8020 95-001, 50 Pages, 1995/01
地層処分における技術開発の観点からは、工学規模での試験によりニアフィールド環境である周辺岩盤の挙動が人工バリアに与える影響の把握および周辺岩盤を含むニアフィールド性能の定量的評価と室内および原位置における大型試験による人工バリアの品質性能の確認を行い、地層処分技術の信頼性向上を図ることが重要となっている。そのため、動燃東海の地層処分基盤研究施設等における工学規模の試験と並行して、釜石原位置試験場において、人工バリアの品質性能の確認およびその実岩盤条件下でのニアフィールド連成挙動を評価することが必要となっている。一方、地層処分の研究開発の目標は、処分された廃棄物がいかなる時点においても人間に影響を与えないようにすることであることから、粘土系グラウトの遮蔽能力の把握は、ニアフィールド環境の性能評価の観点から重要な項目の一つとなっている。粘土系グラウトはセメントグラウトに比べて、長期耐久性、低能度でゲルを生じうる吸収性、微細な亀裂にも注入できるような小さな粒径等の長所を有している。また、原位置における施工例も少ないことから、原位置における粘土系グラウト試験を実施し、亀裂の性状(主として亀裂幅)、施工条件(注入圧、濃度)とグラウトの基本特性(安定性、止水効果)との関係を確認することが必要となっている。そこで、実条件でのニアフィールド環境を把握するため原位置における粘土膨張・熱負荷による緩み領域の影響評価および粘土系グラウトの原位置試験を実施することとし、試験計画案を策定した。
藤田 朝雄; 杉田 裕; 佐藤 稔紀; 石川 博久; 間野 正
PNC TN8020 94-005, 33 Pages, 1994/12
地層処分における技術開発の観点からは、工学規模での試験によりニアフィールド環境である周辺岩盤の挙動が人工バリアに与える影響の把握および周辺岩盤を含むニアフィールド性能の定量的評価と室内および原位置における大型試験による人工バリアの品質性能の確認を行い、地層処分技術の信頼性向上を図ることが重要となっている。そのため、動燃東海の地層処分基盤研究施設等における工学規模の試験と並行して、釜石原位置試験場において、人工バリアの品質性能の確認およびその実岩盤条件下でのニアフィールド連成挙動を評価することが必要となっている。そこで、実条件でのニアフィールド環境を把握するため原位置における粘土膨張・熱負荷による緩み領域の影響評価の原位置試験を実施することとし、試験計画案を策定した。
西川 義明*; 油井 三和; 間野 正*; 石川 博久*
PNC TN8430 94-006, 28 Pages, 1994/11
本試験の目的は、深部地下環境下で陰イオンとして存在すると考えられているSeの収着メカニズムに基づいたモデル化を行うために花崗岩及び凝灰岩への収着係数(吸着率)のpH依存性及びKd値を取得することである。粉砕した花崗岩及び凝灰岩を使用して、バッチ法によりpHを調整したイオン強度調整液を用いて実験期間2週間での収着実験を行い、サンプル液でのSe濃度より収着係数(吸着率)を取得した。その結果、Seは花崗岩に対してすべてのpH領域で吸着しないことが分かりpH依存性が無いことが確認された。一方、凝灰岩については凝灰岩の零点電荷(ZPC)と考えられるpH8付近までの低pH領域で高い吸着率を示し、pH8を過ぎたあたりから直線的に低下する傾向があることも分かり、pH依存性が有ることが確認された。またpH11、12の高pH近辺でも一部吸着が確認され、このpH領域でプラスの電荷を持っている可能性が考えられた。また、同一の固相を使用して、バッチ法により凝灰岩平衡液を用いた実験期間2週間でのKd値取得も合わせて行った。その結果、Seの凝灰岩に対するKd値は0.084m3/Kgであることが分かった。
杉田 裕; 藤田 朝雄; 菅野 毅; 間野 正; 石川 博久
PNC TN8410 94-309, 49 Pages, 1994/09
高レベル放射性廃棄物の地層処分におけるニアフィールド環境では、再冠水時に、ガラス固化体の発熱、緩衝材の浸潤および膨潤圧の発生、岩盤内の地下水流動および地圧の作用といった複数の現象が相互に作用する熱-水-応力連成現象が起こると考えられる。この連成現象を明かにすることが地層処分性能評価の重要な課題の一つになっている。そこで、性能評価研究の一環として釜石原位置試験場(釜石鉱山内の550mレベル坑道)において岩盤内充填粘土挙動試験を実施した。計測の結果、次のようなことが分かった。・試験場内の温度分布では、ヒーター温度が80度Cの場合でも粘土と岩盤の境界面では30度C弱の値である。・サイクロメーターの計測結果から、地下水は粘土の外側から順次内部へ浸入する。・粘土の膨潤圧の発生は充填粘土の深度や方向によってばらつきが認められる。・粘土の膨張による岩盤への影響は、割れ目近傍では顕著に現れるが、充填孔からの距離が30cmと60cmとを比較すると、60cmでの影響は30cmでの影響の約1/2である。・試験終了後の粘土観察の結果、粘土設置時に見られた粘土ブロック間の境界は膨潤した粘土によって閉鎖される。・試験に用いた計測器は、測定限界のあるサイクロメーターを除いて、計測中トラブルもなくすべて試験終了時まで計測を行うことができた。
増田 純男; 石黒 勝彦; 油井 三和; 間野 正
High Level Radioactive Waste Management 1994 , 0 Pages, 1994/00
本報告は、H-3報告書(高レベル放射性廃棄物地層処分研究開発の技術報告書-平成3年度-)の性能評価研究に関する主要な結論とそれによって導かれる研究開発課題、及び動燃の今後の研究開発計画の概要について述べたものである。評価モデルと幅広く編集された諸データを用いた解析より、人工バリアシステムは想定され得る日本の地質環境条件(地下水の地球化学的性質、地下水理など)の幅のなかで十分な性能を有することを示した。天然バリアの性能に関しては、感度解析的な評価を実施した結果、人工バリアと組み合わされた多重バリアシステムの一部として、特にそのニアフィールドにおける性能に注目すべきことが明らかになった。そして、日本における地層処分概念の成立性を示すうえで、ニアフィールドに研究の重点を置くアプローチの有効性が確認された。このような知見をより確実なものにするためには、ニアフィールドにおける現象をより詳細且つ包括
石川 博久; 間野 正
動燃技報, (88), p.80 - 83, 1993/12
処分サイトを特定しない現段階での地層処分研究開発は、幅広い地質環境条件下において、多重バリアシステムにおける様々な現象を支配する物理/化学法則を見出し、それらが確かに長期のことを正しく解析できることを実験等を通じて確認していく必要がある。このために、このたび東海事業所に完成した地層処分基盤研究施設では、深部地下で生じる様々な現象を解明するために、放射性物質を使わずに、深い地下の環境条件を地上につくりだして、基礎試験から大型試験までを実施する。本施設における研究の概要を紹介する。
間野 正; 吉川 英樹; 福永 栄*; 油井 三和; 山形 順二*; 朝野 英一*; 山中 裕美子*
PNC TN8410 94-117, 60 Pages, 1993/03
深地層においても微生物が存在する可能性があることから、放射性物質の地層処分の研究開発では、処分環境の変化や核種移行の評価に対し、微生物の影響を検討する必要がある。本研究は、処分場で微生物が活動するための条件のうち、環境への耐性を実験的に検討したものである。微生物としては、金属・コンクリート腐食への影響が心配される硫酸塩還元細菌を用いた。これをpHおよびEhが自動制御できる容量0.6-の培養容器に接種し、35
Cにて、pH7
10.3、Eh-3500mVの範囲内で条件設定して、硫化水素の発生を測定して硫酸塩還元細菌の増殖の有無を確認した。その結果、pHが7に近くEhが-300mVに近いほど増殖しやすいという耐性領域図(chartofactiverange)が得られた。pHは最大9.6(Eh-300mVのとき)まで、Ehは最大-100mV前後(pH7のとき)まで増殖が確かめられた。結論として、pH及びEhを制御した条件で耐性領域図を作る手法を確立した。また、硫酸塩還元細菌は処分場で想定されるpH及びEhの環境条件では増殖が可能なことが示された。
