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報告書

平成29年度核燃料サイクル工学研究所放出管理業務報告書(排水)

中野 政尚; 藤田 博喜; 水谷 朋子; 永岡 美佳; 井上 和美; 小池 優子; 山田 椋平; 吉井 秀樹*; 檜山 佳典*; 大谷 和義*; et al.

JAEA-Review 2018-028, 120 Pages, 2019/02

JAEA-Review-2018-028.pdf:2.69MB

本報告書は、原子力規制関係法令を受けた「再処理施設保安規定」、「核燃料物質使用施設保安規定」、「放射線障害予防規程」、「放射線保安規則」及び「茨城県等との原子力施設周辺の安全確保及び環境保全に関する協定書」、「水質汚濁防止法」並びに「茨城県条例」に基づき、平成29年4月1日から平成30年3月31日までの期間に日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所から環境へ放出した放射性排水の放出管理結果をとりまとめたものである。再処理施設、プルトニウム燃料開発施設をはじめとする各施設からの放射性液体廃棄物は、濃度及び放出量ともに保安規定及び協定書等に定められた基準値を十分に下回った。

報告書

平成28年度核燃料サイクル工学研究所放出管理業務報告書(排水)

中野 政尚; 藤田 博喜; 永岡 美佳; 井上 和美; 小池 優子; 吉井 秀樹*; 檜山 佳典*; 大谷 和義*; 菊地 政昭*; 坂内 信行*; et al.

JAEA-Review 2017-037, 119 Pages, 2018/03

JAEA-Review-2017-037.pdf:2.58MB

本報告書は、原子力規制関係法令を受けた「再処理施設保安規定」、「核燃料物質使用施設保安規定」、「放射線障害予防規程」、「放射線保安規則」及び「茨城県等との原子力施設周辺の安全確保及び環境保全に関する協定書」、「水質汚濁防止法」並びに「茨城県条例」に基づき、平成28年4月1日から平成29年3月31日までの期間に日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所から環境へ放出した放射性排水の放出管理結果をとりまとめたものである。再処理施設、プルトニウム燃料開発施設をはじめとする各施設からの放射性液体廃棄物は、濃度及び放出量ともに保安規定及び協定書等に定められた基準値を十分に下回った。

報告書

平成27年度核燃料サイクル工学研究所放出管理業務報告書(排水)

中野 政尚; 藤田 博喜; 河野 恭彦; 永岡 美佳; 井上 和美; 吉井 秀樹*; 大谷 和義*; 檜山 佳典*; 菊地 政昭*; 坂内 信行*; et al.

JAEA-Review 2017-001, 115 Pages, 2017/03

JAEA-Review-2017-001.pdf:3.57MB

本報告書は、原子力規制関係法令を受けた「再処理施設保安規定」、「核燃料物質使用施設保安規定」、「放射線障害予防規程」、「放射線保安規則」及び「茨城県等との原子力施設周辺の安全確保及び環境保全に関する協定書」、「水質汚濁防止法」並びに「茨城県条例」に基づき、平成27年4月1日から平成28年3月31日までの期間に日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所から環境へ放出した放射性排水の放出管理結果をとりまとめたものである。再処理施設、プルトニウム燃料開発施設をはじめとする各施設からの放射性液体廃棄物は、濃度及び放出量ともに保安規定及び協定書等に定められた基準値を十分に下回った。

論文

HCM12A Cr-rich oxide layer investigation using 3D atom probe

菊地 賢司*; 岡田 徳行*; 加藤 幹雄*; 内田 博*; 斎藤 滋

Journal of Nuclear Materials, 450(1-3), p.237 - 243, 2014/07

 被引用回数:3 パーセンタイル:61.51(Materials Science, Multidisciplinary)

加速器駆動未臨界炉(ADS)のビーム入射窓及び構造材料候補材の一つである12Crのフェライト・マルテンサイト鋼(HCM12A)について、3次元アトムプローブ(3DAP)を用いて鉛ビスマス中でHCM12A鋼の表面に形成した酸化物層の構造を調べた。試験材は、三井造船の材料腐食ループにおいて450-500$$^{circ}$$Cの鉛ビスマス中で5,500時間使用された試験片ホルダー部から採取したものである。酸化物層は外側にマグネタイト(Fe$$_{3}$$O$$_{4}$$)層、内側に鉄-クロムのスピネル層((FeCr)$$_{3}$$O$$_{4}$$)の2重構造で、全体の厚さは約18$$mu$$mであった。3DAP用試料はこれらの層の境界から500-700nm離れたスピネル層から製作した。3DAP分析の結果、クロムと酸素濃度が高く、鉄濃度が低い約10nm程度の領域が観測された。クロム高濃度領域の周囲ではシリコンも高濃度であった。スピネル層中の鉛及びビスマス濃度は検出限界以下であった。

論文

Detailed analyses of key phenomena in core disruptive accidents of sodium-cooled fast reactors by the COMPASS code

守田 幸路*; Zhang, S.*; 越塚 誠一*; 飛田 吉春; 山野 秀将; 白川 典幸*; 井上 方夫*; 油江 宏明*; 内藤 正則*; 岡田 英俊*; et al.

Nuclear Engineering and Design, 241(12), p.4672 - 4681, 2011/12

 被引用回数:9 パーセンタイル:30.67(Nuclear Science & Technology)

2005年から開始した研究プロジェクトでナトリウム冷却高速炉(SFR)の炉心損傷事故(CDA)の重点現象を詳細解析するためにMPS法に基づいたCOMPASSコードを開発している。その着目現象とは、燃料ピン破損・崩壊,溶融プール沸騰,融体固化・閉塞挙動,ダクト壁破損,低エネルギー崩壊炉心の運動,デブリベッド冷却性,金属燃料ピン破損を含んでいる。これらの主要現象に対して、COMPASSの検証研究が進められている。この論文では、幾つかの着目現象に対するCOMPASSによる詳細解析結果をまとめた。本結果は、COMPASSコードがSFRのCDAの重要現象を理解及び解明するのに有用であることを示している。

論文

COMPASS code development; Validation of multi-physics analysis using particle method for core disruptive accidents in sodium-cooled fast reactors

越塚 誠一*; 守田 幸路*; 有馬 立身*; 飛田 吉春; 山野 秀将; 伊藤 高啓*; 内藤 正則*; 白川 典幸*; 岡田 英俊*; 上原 靖*; et al.

Proceedings of 8th International Topical Meeting on Nuclear Thermal-Hydraulics, Operation and Safety (NUTHOS-8) (CD-ROM), 11 Pages, 2010/10

本論文では、COMPASSコード開発の2009年度成果を報告する。融体固化・閉塞形成,金属燃料の共晶反応,ダクト壁破損(熱流動解析),燃料ピン破損、及びダクト壁破損(構造解析)に関する検証計算が示される。位相計算,古典及び第一原理分子動力学研究は金属燃料とスティール及び制御棒材料とスティールの共晶反応の物性を調べるために用いられた。粒子法の基礎研究やSIMMER計算もまたCOMPASSコード開発に役立った。COMPASSは、SIMMERコードで用いられている実験相関式の基盤を明らかにするものと期待される。SIMMERとCOMPASSの結合はCDAの安全評価並びに炉心設計最適化に有効になるだろう。

論文

Laser ceramic materials for subpicosecond solid-state lasers using Nd$$^{3+}$$ -doped mixed scandium garnets

岡田 大; 田中 桃子; 桐山 博光; 中井 善基*; 越智 義浩; 杉山 僚; 大道 博行; 木村 豊秋*; 柳谷 高公*; 八木 秀喜*; et al.

Optics Letters, 35(18), p.3048 - 3050, 2010/09

 被引用回数:11 パーセンタイル:43.2(Optics)

We have successfully developed and demonstrated broadband emission Nd-doped mixed scandium garnets based on laser ceramic technology. The inhomogeneous broadening of Nd$$^{3+}$$ fluorescence lines results in a bandwidth above 5 nm that is significantly broader than that for Nd:YAG and enables subpicosecond mode-locked pulse durations. We have also found the emission cross-section of 7.8$$times$$10$$^{-20}$$ cm$$^{2}$$ to be adequate for efficient energy extraction and thermal conductivity of 4.7 W/mK from these new Nd-doped laser ceramics. The new laser ceramics are good candidates for laser host material in diode-pumped subpicosecond laser system with high efficiency and high repetition rate.

論文

Detailed analyses of specific phenomena in core disruptive accidents of sodium-cooled fast reactors by the COMPASS code

守田 幸路*; Zhang, S.*; 有馬 立身*; 越塚 誠一*; 飛田 吉春; 山野 秀将; 伊藤 高啓*; 白川 典幸*; 井上 方夫*; 油江 宏明*; et al.

Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM), 9 Pages, 2010/05

2005年から開始した5年間の研究プロジェクトで、ナトリウム冷却高速炉の炉心損傷事故特有の現象を詳細解析するためにMPS法に基づいたCOMPASSコードを開発している。その特有の現象とは、(1)燃料ピン破損・崩壊,(2)溶融プール沸騰,(3)融体固化・閉塞挙動,(4)ダクト壁破損,(5)低エネルギー崩壊炉心の運動,(6)デブリベッド冷却性,(7)金属燃料ピン破損を含んでいる。これらの主要現象に対して、COMPASSの検証研究が進められている。この論文では、幾つかの特有現象に対するCOMPASSによる詳細解析結果をまとめた。

論文

Validation for multi-physics simulation of core disruptive accidents in sodium-cooled fast reactors by COMPASS code

越塚 誠一*; 守田 幸路*; 有馬 立身*; Zhang, S.*; 飛田 吉春; 山野 秀将; 伊藤 高啓*; 内藤 正則*; 白川 典幸*; 岡田 英俊*; et al.

Proceedings of 13th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics (NURETH-13) (CD-ROM), 11 Pages, 2009/09

COMPASSコードにより溶融炉心物質の分散・固化が計算され、GEYSER実験データと比較された。溶融炉心物質が配管内面を固化しながら流れていった。溶融プール挙動について、固体スティール球が固体燃料により囲まれた体系であるCABRI-TPA2実験が解析された。スティール球の溶融と沸騰を引き起こすために出力が印加された。SCARABEE-BE+3試験もダクト壁破損の検証としてCOMPASSコードにより解析された。

論文

Next generation safety analysis methods for SFRs, 6; SCARABEE BE+3 analysis with SIMMER-III and COMPASS codes featuring duct-wall failure

上原 靖*; 白川 典幸*; 内藤 正則*; 岡田 英俊*; 山野 秀将; 飛田 吉春; 山本 雄一*; 越塚 誠一*

Proceedings of 17th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-17) (CD-ROM), 10 Pages, 2009/06

COMPASSコードを用いたメゾスコピックなアプローチによって、炉心崩壊事故の事象推移における重要現象の理解が進むと期待される。この論文では、SIMMER-IIIを使用したSCARABEE-BE+3試験の全体的な解析を記述するとともに、SIMMER-IIIによる解析結果から取り出された小さな時空間ウィンドゥにおけるダクト壁破損に注目したCOMPASSを使用した解析について述べる。

論文

Code development for multi-physics and multi-scale analysis of core disruptive accidents in fast reactors using particle methods

越塚 誠一*; 守田 幸路*; 有馬 立身*; Zhang, S.*; 飛田 吉春; 山野 秀将; 伊藤 高啓*; 白川 典幸*; 内藤 正則*; 岡田 英俊*; et al.

Proceedings of 16th Pacific Basin Nuclear Conference (PBNC-16) (CD-ROM), 6 Pages, 2008/10

ナトリウム冷却高速炉(SFR)における炉心損傷事故(CDA)のさまざまな複合現象に対して、COMPASSと名づけられたコンピューターコードを開発している。COMPASSコードは、Moving Particle Semi-implicit(MPS)手法という枠組みの中で、熱流動・構造・相変化を含むマルチフィジックス問題を解析するように設計されている。その開発プロジェクトが、2005年度から2009年度までの5年間で、6組織により実施されてきた。本論文では、2007年度におけるプロジェクトの成果が報告される。検証計画に従って、融体固化・閉塞形成,溶融プール沸騰,ダクト壁破損の3つの検証計算が行われた。また、COMPASSコード開発をサポートするため、数値計算手法の基礎研究,金属燃料の共晶反応に関する物質科学、及びSIMMER-IIIによる解析が行われた。

報告書

切粉の飛散状況及びフィルタ燃焼確認試験報告書

飛田 典幸; 岡田 尚; 嘉代 甲子男; 松本 正喜; 綿引 政俊; 仲田 啓二*; 権守 清美*

JNC-TN8430 2004-001, 125 Pages, 2004/12

JNC-TN8430-2004-001.pdf:143.53MB

平成15年4月21日(月)、プルトニウム燃料第三開発室地下1階の工程設備解体室の解体設備(グローブボックス)においてプレフィルタが損傷する火災事象が発生した。その直接的原因は、電動カッターにより発生した高温の切粉(火花)がプレフィルタまで飛散したことである。この直接的原因に対し、間接原因、潜在原因へと掘り下げた調査を実施した結果、電動カッターの砥石カバーを外して使用したこと、また衝立・飛散防止障壁が設置されていなかったことにより切り粉が広範囲に飛散したことがハード的な問題点として思考された。このため、対策案として、電動カッターには砥石カバーを取り付けて使用するとともに、切り粉のプレフィルタへの到達を防止する衝立を設置し、プレフィルタを不燃性のものに変更することが検討された。以上の調査・検討結果を受けて、火災発生の原因と対策案の妥当性を確認・評価するため、本確認試験を実施した。

論文

Development of Foam Floating Decontamination System for Radioactive Solid Wastes from MOX-Fuel Fabrication

岡田 尚; 植松 真一; 飛田 典幸; 加藤 淳也

9th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM '03), 0 Pages, 2003/00

泡沫浮遊法は、核燃料設備機器の表面からMOX粉末を泡沫に浮遊させMOX粉末を除去し、設備機器の除染法として検討している方法である。本報告はMOX粉末の模擬粉末としてジルコニア粉末による泡沫浮遊試験の結果であり、粒径が数十$$mu$$mのジルコニア粉末が泡沫で浮遊・除去でき、MOX燃料製造施設の除染技術の一つとして適用可能性を検討したものである。

論文

キャプセル照射温度自動制御装置の整備

北島 敏雄; 阿部 新一; 高橋 澄; 小沼 勇一; 渡邊 浩之; 岡田 祐次; 小宅 希育*

UTNL-R-0404, p.6_1 - 6_9, 2001/00

研究の進展に伴い、近年のキャプセル照射試験では照射環境の重要性が注目されている。中でも、試料の温度は照射損傷評価上重要な因子であることから、原子炉運転中常に一定温度を保つ試験や試料温度をサイクリックに変化させる試験が増加し、温度制御精度の向上も求められている。しかし、従来の装置でこのような試験を行うには手動操作に頼らざるを得ず、対応困難な状況であった。JMTRでは、これらの照射要求に答えるべく平成11年度から新たなキャプセル温度制御装置の開発を進めてきた。本装置は、JMTR第135サイクルに実施した性能試験で所定の性能が発揮できることを確認した後、JMTR第136サイクルから実用運転を開始した。本発表は、新たに製作したキャプセル照射温度自動制御装置の概要と性能試験の結果等について報告するものである。

口頭

広帯域Nd添加複合型セラミックスレーザー媒質の開発

岡田 大; 桐山 博光; 田中 桃子; 越智 義浩; 中井 善基; 杉山 僚; 大道 博行; 柳谷 高公*; 八木 秀喜*; 明珍 憲幸*

no journal, , 

われわれは融合新創生ネットワークにおける光源開発の一貫としてピコ秒以下の発振パルス幅で高効率,高繰り返し・高出力動作が可能な固体レーザーを開発している。その実現のため、今回高い誘導放出断面積,高い熱伝導特性,広いスペクトル帯域を兼ね備えた利得媒質として異なる母材を配合した複合型セラミックスレーザー媒質に注目し、基礎的な光学特性等を得た。

口頭

Diode-pumped 1.2 ps mode-locked Nd$$^{3+}$$-doped mixed scandium garnets ceramic laser

小菅 淳; 岡田 大; 桐山 博光; 永島 圭介; 柳谷 高公*; 八木 秀喜*; 明珍 憲幸*

no journal, , 

世の中で用いられている高強度パルスレーザーの一つとしてNd添加系レーザーがあるが、残念ながらパルス幅はフェムト秒領域まで短くならない。最近、新しいセラミックレーザー媒質である、Nd添加混合スカンジウムガーネット(Nd$$^{3+}$$:(GSAG$$_{0.67}$$:YSGG $$_{0.33}$$))の開発が行われた。このNd$$^{3+}$$:(GSAG$$_{0.67}$$:YSGG $$_{0.33}$$)は、広いスペクトル幅(5nm)を持ち、Ndガラス系媒質と比較して4倍高い熱伝導率を持つ。そして、透明なレーザー媒質となりうる高品質のセラミックスは、媒質の大きさに関して優れた拡張性を持ち、さらに単結晶と比較して優れた破壊靱性を持つので、高出力レーザー開発に関して大きな可能性を持っている。この発表で、われわれは初めてレーザーダイオード励起モードロックNd添加混合スカンジウムガーネットセラミックレーザーの実証に成功した。今後、共振器のデザインを最適化することによりカーレンズモードロックを用いたフェムト秒パルス発生を目指し、さらにこのセラミック媒質を増幅媒質として用いて高平均出力レーザー開発を目指す。

口頭

広帯域Nd添加複合型セラミックス(Nd:(GSAG$$_{0.67}$$:YSGG$$_{0.33}$$))レーザー

小菅 淳; 岡田 大; 桐山 博光; 永島 圭介; 柳谷 高公*; 八木 秀喜*; 明珍 憲幸*

no journal, , 

世の中で用いられている高強度パルスレーザーの一つとしてNd添加系レーザーがあるが、残念ながらパルス幅はフェムト秒領域まで短くならない。最近、新しいセラミックレーザー媒質である、Nd添加混合スカンジウムガーネット(Nd$$^{3+}$$:(GSAG$$_{0.67}$$:YSGG$$_{0.33}$$))の開発が行われた。このNd$$^{3+}$$:(GSAG$$_{0.67}$$:YSGG$$_{0.33}$$)は、広いスペクトル幅(5nm)を持ち、Ndガラス系媒質と比較して4倍高い熱伝導率を持つ。そして、透明なレーザー媒質となりうる高品質のセラミックスは、媒質の大きさに関して優れた拡張性を持ち、さらに単結晶と比較して優れた破壊靱性を持つので、高出力レーザー開発に関して大きな可能性を持っている。この発表で、われわれは初めてレーザーダイオード励起モードロックNd添加混合スカンジウムガーネットセラミックレーザーの実証に成功した。今後、共振器のデザインを最適化することによりカーレンズモードロックを用いたフェムト秒パルス発生を目指し、さらにこのセラミック媒質を増幅媒質として用いて高平均出力レーザー開発を目指す。

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