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報告書

FBRサイクル核拡散抵抗性評価要因の検討

武田 宏*; 佐藤 成二*; 武藤 正*; 成木 芳

JNC TJ1400 2000-010, 71 Pages, 2000/03

JNC-TJ1400-2000-010.pdf:2.11MB

次世代の高速炉リサイクル技術検討の中で核拡散抵抗性の向上は、重要な要素の一つであるが、核拡散抵抗性を定量的に評価する方法は確立されていない。本検討はFBRサイクルの核拡散抵抗性の定量評価を最終目標として、核不拡散性を評価する際に重要となる評価因子及び評価手法の確立に必要な事項の検討を以下の通り実施した。(l)各核燃料サイクル工程の核物質形態の洗出し及び形態製品の特性の検討 現行FBRサイクルシステムや先進リサイクルシステムを対象に、各リサイクルシステム工程でのプルトニウム等の核燃料物質形態と各中間製品並びに最終製品の物質特性を明らかにした。(2)各形態製品から金属製品製造までの工程及び製造難易性等の検討 各形態製品から金属プルトニウム製造について必要となるプロセス、設備・施設、転換時間の検討を具体的に行い、その製造難易性を比較検討した。(3)核拡散抵抗性評価因子の検討 核拡散性抵抗性についての定量化するに必要な前提条件、検討すべき評価因子について専門家からなる「FBRサイクル核拡散抵抗性検討委員会」を設置し検討を行い、中間製品及び最終製品の放射能、所要原料核物質量、有意量、施設容量、転用時間、保障措置性(検知性と計量性)の他、核物質の魅力度、核兵器としての要求核物質純度、転用隠蔽の困難さ、核物質の盗み易さ、透明性等の因子が重要であることを明らかにした。(4)抵抗性評価方法の検討 評価因子の総合的抵抗性評価の方法について、一つの方法としてリスク評価手法の検討を行い、各因子の性質には複合的要素もあり、価値関数等を導入した評価閏数的手法の検討を今後行うこととした。今後、各因子の感度解析、評価関数等について具体的に検討を進める必要性がある等、核拡散抵抗性定量検討に向けての方向性を示唆した。

論文

マイクロ波加熱直接脱硝法に基づくプルトニウム混合転換施設の設計

大島 博文; 成木 芳

日本原子力学会誌, 25(11), p.918 - 924, 1983/11

 被引用回数:1 パーセンタイル:22.74(Nuclear Science & Technology)

None

論文

Development of a Process for Co-Conversion of Pu-U Nitrate Mixed Solutions to Mixed Oxide Powder Using Microwave Heating Method

秋山 秀夫*; 成木 芳*; 小泉 益通*; 都所 昭雄; 大島 博文; 去来川 汎人*

Journal of Nuclear Science and Technology, 20(7), p.529 - 536, 1983/00

None

報告書

プル燃第2開発室 核物質移送トンネル(ATR・FBR)補修作業記録

成木 芳; 猫塚 豊治*; 黒沢 進*; 生田目 和夫*; 飛田 典幸; 八木 昭*; 山本 裕*

PNC TN841 80-50, , 1980/08

PNC-TN841-80-50.pdf:4.49MB

本装置は,昭和47年にプルトニウム燃料部第2開発室に設置され,ATR及びFBRの製造ラインの物質移送トンネルとして使用されてきたが,昭和52年1月期の職場一斉点検においてトンネルの接続パッキン部に亀裂及びアクリル本体部にひび割れ(トンネル内側)が生じているのが発見された。このため管理課,製造一課,製造二課のメンバーでトンネルワーキンググループを発足し,これらの問題について検討した。この結果欠陥箇所の新規交換は作業性及び施設特性から見て,現時点では不可能であるため欠陥箇所を表面から既設の持つ特性を損う事なく補修できる方法等を各種試験して確立させ,ペレット製造工程を遅延させることがないようにして施工を行った。この報告書はアクリル及び接続ゴムパッキンの補修に関する経過,試験,施工等についてまとめたものであり今後,同種の作業がある場合の参考にしてほしい。

論文

プルトニウム施設における計量管理

青木 実; 成木 芳; 水野 泱一; 三島 毅

日本原子力学会誌, 21(3), p.220 - 224, 1979/00

None

報告書

ふげん燃料集合体洗浄用洗剤選定試験及びふげん集合体部材の腐食試験

成木 芳; 一関 強*; 松本 祐二*; 横沢 直樹

PNC TN841 77-48, 50 Pages, 1977/09

PNC-TN841-77-48.pdf:7.54MB

水炉(軽水・重水)の集合体の洗浄する技術は海外の情報を調査したが得られなかった。このため独自の試験研究が必要となった。まずこの洗浄には洗浄(界面括性剤)を使用することをあらかじめ決め,このための情報・技術を得ることとした。本報に述べた試験項目は次のとおり。1. 洗浄に用いる洗剤の選定2. 洗浄後被覆管のオートクレープ試験3. 実際の集合体洗浄方法の確立以上の試験により,洗剤の選定が行なわれたが,1部のスペーサ,タイプレートに洗浄後さびが発生したので,この原因を調査し,対策をたてた。

報告書

「ふげん」プルトニウム燃料集合体のSGHWRにおける照射試験(II)Type-D集合体の製造・加工・検査および出荷

青木 利昌*; 成木 芳; 坂本 和男*; 鈴木 正啓*; 川崎 緑*; 横沢 直樹; 真鍋 元禄*; 金田 健一郎

PNC TN841 76-06, 295 Pages, 1976/02

PNC-TN841-76-06.pdf:13.18MB

「ふげん」初装荷プルトニウム燃料集合体の製造開始の当たり、プルトニウム燃料部第2開発室ATRラインで製作される燃料集合体の炉内燃料特性および健全性を確認するため、SGHWRにおける28本組クラスタのFuO/SUB2-UO/SUB2燃料集合体(Type D)の照射試験が計画された。本報告書はこの計画の燃料設計書につぐ第2報として、Type D集合体の製造、加工、組立、およびこれらの検査、梱包出荷に関する事項についてとりまとめた。1.7w/ofiss.Puペレットの製造を50年4月に開始し、同ペレトを含む燃料要素28本組のType D集合体をほぼスケジュールどおり、8月上旬に組立終了した。Type D集合体は輸送容器に梱包後、10月5日に東海事業所を英国SGHWRに向けて出荷された。

報告書

Rapsodie-5照射試験用混合酸化物ペレットの製造記録

小泉 益通; 成木 芳; 栢 明*; 加納 清道*; 増田 純男; 五十嵐 敏文*; 茅根 平*; 成田 大祐*

PNC TN841 75-39, 107 Pages, 1975/10

PNC-TN841-75-39.pdf:7.7MB

原料粉は開発課試料係湿式グループが共沈法で調整したものを用いた。20%PuO/SUB2-80%UO/SUB2(75%EU)、密度85%T.Dの照射試験用ペレットを燃料ピンにして43本分製造した。ペレット製造に当っては、共沈粉であることからプルトニウムの固溶度は問題無いと考え密度調整に重点を置いた。密度の調整はポリエチレン粉末を添加することにより行なった。製造テストの結果ポリエチレン添加量0.8w/o、焼結温度1600度Cx2hrで仕様を満たすペレットが得られる見通しがついたが使用できる粉末量に余裕が無いため製造テストペレットおよび不良ペレットなどの乾式回収をくり返し行ないその回収品を原料に加えた。それにより粉末の性質が変わり予定していたロット数を上回る結果となったが、最終的には5ロットのペレットで所要量を満すことができた。なお、ブランケットペレットについてはRap-4照射試料製造の際の残りを使用することとし、今回は製造を行なわなかった。

報告書

美浜炉照射試験用混合酸化物ペレットの製造

小泉 益通; 成木 芳; 増田 純男; 成田 大祐*; 高信 修*; 鈴木 隆平*; 今井 忠光*; 酒井 敏雄*

PNC TN841 75-21, 104 Pages, 1975/06

PNC-TN841-75-21.pdf:9.11MB

我が国で、はじめてのプルトニウム燃料集合体の商業炉による照射実証試験として、美浜1号炉による照射試験がウエスチングハウス社と関西電力kkとの間に計画され、このプロジェクトにPNCはWH社との契約により4体の集合体(合計716ピン)の一部である4ピンを製造加工する形で参加した。美浜一号炉は稼動中の商業炉であり、これにプルトニウム燃料を装荷するという初の試みであることから燃料の健全性に関する仕様は厳しく、折も折、GINNA炉で燃料の炉内焼しまりによる燃料ピンの破損が発見されて以来(1972年4月)相次いで起った加圧水型炉における燃料ピンの破損の原因がペレットの性能に問題があるということが指摘された。その為に仕様として照射中のペレットの高密度化現象(Densification)を抑えるという対策でペレットを製造する過程で充分焼結(1700度C8時間)を進行させておくことが新たに附加せられた。製造計画は1973年2月に提示された仕様を検討することから出発し品質管理基準、製造条件決定のため10数回にわたるWH社との手紙による交信及び来日したWH担当者との打ち合わせによる相互の理解のもとに同年8月にはペレットの製造を終え、8月末WH担当者のペレット検査を受け、9月中旬合格の通知を受けた。

報告書

Uraniumu-Plutoniumu Mixed-Oxide Fuel Fabrcation for the Deuterium Critical Assembly "DCA" in JAPAN

安久津 英男*; 武藤 正*; 川島 喜一*; 成木 芳

PNC TN843 74-13, 36 Pages, 1974/11

PNC-TN843-74-13.pdf:0.7MB

None

報告書

Rapsodie-2とRapsodie-4照射試験用混合酸化物ペレットの製造

小泉 益通; 成木 芳; 中島 恒*; 成田 大祐*; 高信 修*; 今井 忠光*; 酒井 敏雄*; 佐々木 進*

PNC TN841 74-21, 165 Pages, 1974/07

PNC-TN841-74-21.pdf:9.37MB

ペレットの仕様20%PuO2-80%UO2(65%EU),密度85%T.D.の照射試験用のものが燃料ピンとして約20本分がUO2粉とPuO2粉の機械混合プロセスで製造された。65%EUO2は90%EUO2とNUO2とを混合して調製された。この製造では大量生産という点は二義的に考え,X線的に見たUO2とPuO2との固溶度ということに重点を置いて,PuO2粉とUO2粉の混合条件に留意して製造をおこなった。また密度調整はナフタリンを粉末に添加しておこなった。予備試験の結果,湿式ボールミル混合(8時間),2.7%ナフタリン添加,1700$$^{circ}C$$,2時間焼結で満足すべきペレットが得られた。しかし本番になってSUSボール,ポットからP2が仕様以上に多く混入する場合もあることが判名。それ故粉末の混合条件の変更を余儀なくされたり,また得られる焼結密度にかなりロット内のバラツキが大きいことが判り,結果的に当初予定していたより製造ロット数が多くなった。また製造期間中センタレスグラインダーが故障したが,ボックス内の困難な作業も技術係の応援を得て克服し,修理した。

報告書

昭和47年度開発課試料係の湿式関係業務報告 プルトニウム燃料部第1開発室におけるU,Pu回収、放射性廃液処理等の定常ならびに開発業務

小泉 益通; 栢 明*; 都所 昭雄*; 成木 芳; 三村 平*; 佐々木 仁*; 細井 博信*; 本多 淳*

PNC TN844 73-04, 48 Pages, 1973/09

PNC-TN844-73-04.pdf:1.36MB

本年度は業務内容をつぎの各項日において実施した。(1)開発課で製造する燃料ペレットからのウランおよびプルトニウムの精製回収。(2)第1開発室で発生する各種廃液(分析廃液,イオン交換廃液,溶媒抽出廃液および中和廃液等)および技術部開発研究室で発生する廃液(分析廃液,イオン交換廃液)の処理。(3)定常単位操作の方法および処理条件等の改良と開発研究。各項目について前年度より残された問題の解決にも努め,その実績はつぎの通りである。(1)DCA特殊燃料(PuO/SUB2-ZrO/SUB2ペレット)用プルトニウム(75.53%fissile)を残留TCA燃料から精製回収して,ペレット製造グループに供した。(2)第1開発室で発生した分析廃液(210l),湿式グループのイオン交換および溶媒抽出操作によって発生した廃液(243l)および技術部開発研究室からの廃液(34l)をそれぞれ処理した。(3)-1従来の廃液処理工程(中和-1次フロキュレーション-2次フロキュレーション)の省力化を計るため,中和処理後の1,2次フロキュレーション処理を省略し,これに代る蒸発濃縮装置を新設してその目的を達した。(3)-2溶媒抽出法に関する作業標準を作成した。(3)-3従来からの未処理のままボックス内,フード内に保管されていた有機溶媒廃液の処理法を検討し,ゲル状固化法を開発した。

報告書

昭和46年度開発課試料係の湿式関係業務報告 プルトニウム燃料部第1開発室におけるU,Puの回収および放射性廃液処理 1971年4月$$sim$$1972年3月

小泉 益通; 成木 芳; 本多 淳*; 三村 平*; 都所 昭雄*; 佐々木 仁*; 平山 卓*

PNC TN844 72-03, 26 Pages, 1972/10

PNC-TN844-72-03.pdf:0.67MB

本レポートは昭和46年度に実施したプル燃開発課試料係の湿式関係の仕事をまとめたものである。当開発課は昭和46年2月に発足したばかりの新しい組織で、試料係内での湿式関係のグループは5名という人員で作業を行なわねばならなかった。それゆえ昭和46年度の仕事の目標は次の2つに重点がおかれた。(1)旧製造課回収係から一般的な作業についての技術的引き継ぎを受けるとともに、不十分であると思われる点についての作業を行なって今までの技術をまとめる。(2)従来から蓄積され計量係に保管されていた廃液の処理を大幅に実施して、第1開発室の作業を円滑ならしめる。結果はこの報告書に記述されたとおりであるが、関係各位の努力でこれらの目標は大体達成されたと思う。なおこの報告書は単に昭和46年度の実績のまとめにとどまらず、総括的に各単位操作の方法、処理条件もかなり詳しく記述し、作業マニアル、新人用テキストとしても使用できるようにした。もちろんこれらの条件は最適化されたものではなく、今後の改良が必要であるが、一応現在のプル燃第1開発室の湿式関係の技術を示すものといえよう。

報告書

高速炉用炭化物燃料の製造研究(その1) 炭化ウランの調製とそのペレット焼結

武藤 正*; 成木 芳; 成田 大祐*; 高信 修*

PNC TN841 70-32, 56 Pages, 1970/11

PNC-TN841-70-32.pdf:3.14MB

出発原料としてセラミック級酸化ウラン(-200mesh、UO$$_{2}$$、U$$_{3}$$O$$_{8}$$)と原子炉級黒鉛(200$$sim$$325mesh)を用いて諸条件を検討した。その結果、大略の条件は把握でき、焼結密度90$$sim$$91%T.D.(寸法法で測定)のペレットが得られた。主な条件と挙げると下記の通りである。加熱炭素還元反応については、(1)酸化ウランと黒鉛の混合モル比をC/UO2=2.95、C/U3O8=9.85にする。(2)混合はボールミルでおこなう。(3)バインダーとしてはPVAを用いたか粒化または加圧ペレット化(1$$sim$$2t/cm3)をおこなうが、低温(300$$sim$$350$$^{circ}C$$)で脱バインダーすることが必要で、(4)最終加熱は1800$$^{circ}C$$、1$$sim$$4$$times$$10-3Torr.で4時間おこなう。粉末治金工程については、a.バインダーとしてはパラフィンワックスを0.5w/o添加して2.5t/cm3で成型する。b.加熱はまずバインダーを除去するために350$$^{circ}C$$までの低温で非常にゆっくり真空加熱する。その後急速に昇温して、1800$$^{circ}C$$、1$$sim$$4$$times$$10-3Torr.で2時間半保持する。c.炭化物取扱いグローブボックスのアルゴンガス雰囲気の純度をH$$_{2}$$O:100ppm以下(平均、40$$sim$$50ppm)、O$$_{2}$$:10ppm以下(平均3ppm)に保てば粉末の酸化は低く押えられる。

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