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論文

急熱急冷変態法Nb$$_{3}$$Alケーブル・イン・コンジット導体の安定性試験

小泉 徳潔; 松井 邦浩; 辺見 努; 中嶋 秀夫; 竹内 孝夫*; 伴野 信哉*; 菊池 章弘*

低温工学, 46(8), p.495 - 499, 2011/08

原子力機構と物質・材料研究機構は協力して、先進Nb$$_{3}$$Al線の実証炉への応用を目指して、16T, 80kA級Nb$$_{3}$$Al導体の開発を進めている。先進Nb$$_{3}$$Al線は、一次熱処理で約1900$$^{circ}$$Cまで加熱されるため、伸線時に安定化銅を素線へ複合することができない。そこで、一次熱処理後に銅をメッキする方法を開発した。本手法が安定性の観点から有効であることを確認するために、縮小ケーブル・イン・コンジット(CIC)導体を試作し、その安定性を評価した。その結果、従来の手法で安定化された素線を用いたCIC導体と同程度の安定性を達成できることが確認され、本手法を用いた先進Nb$$_{3}$$Al線の安定化が有効であることがわかった。これにより、先進Nb$$_{3}$$Al導体の実証炉への適用性に目途を立てた。

報告書

社会受容性に優れた分散型小型炉システムの検討; 大深度地下を利用した地域熱供給小型炉システム

中島 伸也; 高橋 博樹; 楠 剛; 三友 信夫

JAERI-Tech 2005-057, 54 Pages, 2005/09

JAERI-Tech-2005-057.pdf:4.27MB

大都市の消費エネルギーの内訳は、冷房・暖房・給湯等が中心であり、比較的低質なエネルギーで供給可能であることから、大深度地下を利用した地域熱供給用原子力システムの可能性を検討した。都市の抱える社会構造,環境問題等を社会受容性の視点から調査,検討しシステムの要求事項をまとめた。このようなシステムの熱源規模を算定するために、人口10万人の仮想都市を設定し、熱出力100MWt(MR-100G)2基が必要であること,システムは約40年間の運転後もその規模は過不足なく有効に機能することを明らかにした。日本の大都市は河川の比較的軟弱な堆積地に開かれた場合が多いため、原子炉を設置できる地下空洞建設の可能性について地震時の空洞挙動等を検討し、軟弱地盤での技術的成立性を確認した。さらに、天然ガスボイラーによるシステムとの経済性比較を行い、長期運転の場合には小型原子炉システムの方が優れていることを明らかにした。

報告書

平成16年度幌延技術検討会議報告; 第1回$$sim$$第4回(業務報告)

白戸 伸明*; 松井 裕哉; 森岡 宏之; 畑中 耕一郎; 竹内 竜史; 畠山 信也; 大原 英史; 中島 崇裕; 國友 孝洋

JNC-TN5440 2005-001, 412 Pages, 2005/06

JNC-TN5440-2005-001.pdf:20.87MB

地層処分技術に関する研究開発にかかわる事業所間の連携強化を目的として、平成16年度は全4回の幌延技術検討会議を行った。第1回は幌延地下施設実施設計などについて行った。第2回は幌延の地質、水理、地球化学および安全評価手法の検討などについて行った。第3回は地下施設設計における通気網解析について行った。第4回はACROSSを用いた遠隔監視システムについて行った。この報告は、上記会議の内容についてまとめたものである。

報告書

地域熱供給システムに利用する超小型原子炉の出力規模に関する検討

高橋 博樹; 中島 伸也; 楠 剛

JAERI-Tech 2003-052, 59 Pages, 2003/06

JAERI-Tech-2003-052.pdf:5.95MB

原子力エネルギーの利用拡大の視点から、民生用エネルギー、とりわけ冷房・暖房の空調用及び給湯用熱源としての利用に着目し、その可能性の検討を進めてきた。原子力エネルギーは、今までほとんど発電用として利用されてきたことから、熱供給システムの熱源としての利用検討はほとんど行われていない。本報告では、熱供給地域の短・長期的な熱需要変化を予測するため、モデル都市を設定して解析するとともに、熱供給システムの最適化検討を行った。特に、熱供給においては、熱供給可能範囲が半径5km程度であるとされているため、熱供給地域の熱需要に適した熱源規模を検討する意図は、システム全体像を把握するためにも重要は過程と言える。その結果、地域熱供給湯用原子炉としては、熱出力100MWtを基本として、必要な熱源を複数基で対応すること、初期導入されたシステムはその後30年以上の利用が可能であること,蓄熱あるいは蓄冷熱システムの導入が不可欠であることなどが明らかになり、熱供給用超小型炉の可能性を明らかにした。

論文

ビルの熱供給に適した超小型原子炉の概念設計

楠 剛; 小田野 直光; 中島 伸也; 福原 彬文*; 落合 政昭

日本原子力学会誌, 42(11), p.1195 - 1203, 2000/11

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

地球環境保全のために、二酸化炭素を放出しないエネルギー源の活用が求められている。このための一案として、オフィスビルでの冷暖房及び給湯に原子炉を利用し、燃料交換時に、原子炉ごと交換できる「カセット式熱供給システム構想」が提唱されている。著者らは、オフィスビルの地下での利用に適した原子炉の要件を整理するとともに、要件を満足する原子炉プラントの概念を構築した。ビルの地下に設置する原子炉の要件は次の4項目に整理した。(1)工場で完全に組み立て、トレーラー等でビルの地下に搬入できる可能性、(2)原子炉事故時に原子炉の安全確保を運転操作及び外部電源に頼らない受動安全性、(3)設置するビルの耐震設計及び防火設計に特段の要求を必要としない独立した耐震性と耐火性及び(4)無人での長期連続運転性である。これらの要件を満たす原子炉MR-1Gの概念を構築し、基本的な特性を明らかにした。

論文

熱供給用超小型原子炉に関する研究開発

中島 伸也; 楠 剛; 小田野 直光; 落合 政昭

第7回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 (00-11), p.225 - 228, 2000/00

21世紀のエネルギー、中でも今後増大化が予想されている民生用の冷房、暖房、給湯のエネルギー源として、超小型原子炉による熱供給システムについて提案した。この原子炉は社会的受容性に高いものが要求され、その要件をまとめるとともに、具体的に、地域熱供給用には熱出力100MWt、それを補完するオフィスビルの地下に設置する1MWtの2種類について言及した。いづれも出口温は233$$^{circ}C$$、自然循環方式の一体型であり、制御棒駆動装置も内装型を採用し、動的機器、配管類を極力排除したきわめて信頼性の高い受動安全炉となっている。100MWtの炉は都市の大深度地下に空洞を造りそこに設置する。そのため、万が一の事故時においても住民が避難する必要がないよう設計されている。炉心は8年間の長期燃焼を目標とし、経済性にも配慮した原子炉となっている。

論文

A Nuclear reactor installed in the basement of a building for heat supply

楠 剛; 小田野 直光; 頼経 勉; 福原 彬文*; 中島 伸也; 落合 政昭

Proceedings of the 4th JSME-KSME Thermal Engineering Conference, p.1_61 - 1_66, 2000/00

地球環境保全のために、二酸化炭素を放出しないエネルギー源の活用が求められている。このための一案として、オフィスビルの熱供給に原子炉を利用し、燃料交換時に、原子炉ごと交換する「カセット式熱供給システム構想」が提唱されている。MR-1Gはビルの地下に設置して、熱供給を行うために設計された超小型の原子炉である。原子炉プラントは、一次冷却水ポンプ、加圧器、原子炉補助系を持たない極めて単純な構成であり、すべての構成要素が格納容器に収められている。格納容器は輸送容器を兼ねており、プラント全体をトレーラで輸送することができる。またMR-1Gは、自然循環を利用した受動的な安全設備を備えている。安全設備の機能は、汎用原子炉プラント応答解析プログラムを用いた解析により確認された。

報告書

水冷却炉におけるPu利用の高度化に関する研究会報告書; 平成11年3月2日, 東京開催

中島 伸也; 落合 政昭

JAERI-Conf 99-014, p.218 - 0, 1999/12

JAERI-Conf-99-014.pdf:11.65MB

軽水炉によるPu利用が本格的に開始されようとしており、今後全MOX炉心、高燃焼、高転換等にかかわる軽水炉によるPu利用の高度化の重要性が高まる。当研究部では、Pu利用の高度化に重点を置いた研究を進めており、関連する研究・開発を行っている大学、機関、電力及びメーカーとの情報交換の機会を持つことは有意義である。当該研究会では基調講演、研究発表6件及び意見交換「Pu利用高度化研究の展望」が行われた。本報告は、これらの発表論文等をまとめたものであり、付録として研究会当日発表者が使用したOHPを収録するとともに、研究会のプログラムならびに参加者名簿を添付した。

口頭

急熱急冷法Nb$$_{3}$$Al CIC導体の安定性試験結果

小泉 徳潔; 松井 邦浩; 中嶋 秀夫; 竹内 孝夫*; 伴野 信哉*

no journal, , 

実証炉では、16T以上の高磁場を発生できる急熱急冷法Nb$$_{3}$$Al線を使用したケーブル・イン・コンジット(CIC)導体の採用が期待されている。一方、急熱急冷法Nb$$_{3}$$Al線では、一次熱処理温度が銅の融点よりも高く、銅を用いた安定化ができないという課題があった。そこで、著者らは、一次熱処理後の急熱急冷法Nb$$_{3}$$Al線の表面に銅をメッキする外部安定化法を開発し、その安定性を縮小導体を用いて測定した。実験の結果、外部安定化銅によって高い安定性が確保され、安定性の観点からは、外部安定化急熱急冷法Nb$$_{3}$$Al導体の実証炉への適用性に目途を立てることができた。

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