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論文

Cause analysis of stress corrosion cracking incident due to polyvinyl chloride cable on glove box

山田 美一; 柴沼 公和

Proceedings of International Nuclear Fuel Cycle Conference / Light Water Reactor Fuel Performance Conference (Global/Top Fuel 2019) (USB Flash Drive), p.648 - 654, 2019/09

グローブボックス健全性を確認するための点検を実施してところ、グローブボックスにクラックが確認された。クラック数は全部で13箇所であり、各々のクラックについて観察を実施した結果、以下に記すとおり応力腐食割れによるものと結論付けられた。グローブボックスに敷設しているPVCケーブルが放射線劣化に伴い生じた塩素に起因する孔食、ステンレス鋼溶接部の鋭敏化(Cr炭化物が結晶粒界に析出することにより、粒界近傍のCr量が低下し、耐粒界腐食性が低下する現象)、及びグローブボックスの溶接箇所における残留応力等に起因する応力腐食割れがGB内側から発生し、GB外側まで進展したものと推定した。

報告書

高速炉サイクル実用化に向けた工学規模のMOX燃料製造技術開発試験結果,1; 焼結ペレットのO/M比調整試験

高藤 清人; 村上 龍敏; 鈴木 紀一; 柴沼 公和; 畑中 延浩; 山口 文吾; 飛田 良正; 篠崎 雄; 飯村 直人; 沖田 高敏; et al.

JAEA-Technology 2013-026, 42 Pages, 2013/10

JAEA-Technology-2013-026.pdf:3.17MB

高速炉実用化燃料は、高燃焼度化に対応する目的で、燃料ペレットのO/M比の仕様が1.95と、「もんじゅ」燃料仕様の1.98よりも低く設計されている。このような低O/M比の燃料ペレットの製造試験として、還元メカニズムの異なる二種類のO/M比調整試験を行った。1つ目の試験では、焼結ペレットを熱処理することでO/M比を低く調整する技術について評価した。もう一方の試験では、炭素を多量に含むペレットを焼結すると、残留炭素の還元反応によりO/M比が低下するという知見から、多量の有機添加剤を含むペレットを焼結し、残留炭素の還元反応によりO/M比を低く調整する技術について評価した。1つ目の試験の結果、O/M比の低下が見られたが、低下量は小さく、O/M比1.95に調整するには長時間の熱処理が必要と推測された。これは、熱処理中にペレットから放出される酸素を含むガスが焼結皿間に滞留し、このガスの酸素ポテンシャルと平衡となるようにO/M比が変化するためと考える。もう一方の試験の結果、残留炭素の還元反応によるO/M比の低下が確認された。また、O/M比を効果的に下げるには、焼結炉内の雰囲気ガスの酸素ポテンシャルを低く管理することが重要であることがわかった。

口頭

高発熱MOX粉末の冷却ホッパーの開発

村上 龍敏; 柴沼 公和; 塙 幸雄; 八巻 孝雄; 鈴木 満; 青野 茂典

no journal, , 

有機添加剤を含むMOX粉末を装荷する粉末ホッパーは、有機添加剤の熱劣化を防止するため冷却機能を有するが、将来のプルトニウムの高次化(高発熱化)までは対応できていない。このため、将来の高発熱化に対応した粉末ホッパーを開発するべく、事前試験として粉末ホッパー内のMOX粉末の温度測定を行った。

口頭

高速炉用MOX燃料製造における乾式回収粉末の造粒後添加について

村上 龍敏; 鈴木 紀一; 柴沼 公和; 青野 茂典

no journal, , 

原子力機構(JAEA)で採用している高速炉用MOX燃料製造法(JAEA法)においては、製造中に発生する規格外ペレット等は乾式回収後、原料粉末の一部として再利用している。今回、次世代のMOX燃料製造において、造粒後のMOX粉末に乾式回収粉末を添加,混合し再利用することを想定し、焼結ペレットの品質への影響を評価した。

口頭

高速炉サイクル実用化に向けた工学規模のMOX燃料製造技術開発試験,2; 中空ペレットの製造試験

村上 龍敏; 柴沼 公和; 山口 文吾; 高藤 清人; 鈴木 紀一; 青野 茂典

no journal, , 

高速炉用MOXペレットの燃料仕様は、低密度中実から高密度中空に移行する計画であり、その製造方法についても抜本的な簡略化を図った"簡素化ペレット法"の開発が進められている。しかし、"簡素化ペレット法"の実用化には、新しいコンセプトの燃料製造設備の開発・導入が必要であり、コストや導入までの期間を考慮すると、当面は、既存の燃料製造工程で高密度中空ペレットの量産に対応する必要がある。現在、高速増殖炉「もんじゅ」の燃料製造工程は、密度降下剤を用いる低密度ペレットの製造に対応するために複雑化しているが、燃料仕様が高密度化することで密度降下剤に由来する燃料製造上の問題がなくなるため、その合理化を図れる可能性がある。このような背景から、既存工程における高密度中空ペレットの製造条件の最適化について検討する。

口頭

高速炉サイクル実用化に向けた工学規模のMOX燃料製造技術開発試験,1; 簡素化ペレット法にかかわるダイ潤滑成型試験

高藤 清人; 柴沼 公和; 鈴木 紀一; 村上 龍敏; 青野 茂典

no journal, , 

将来の高速炉用MOXペレットの製造方法として実用化を目指している簡素化ペレット法は、脱硝・転換・造粒一元化処理技術、ダイ潤滑成型技術及び焼結工程でのO/M調製技術等の要素技術で構成されている。このうち、ダイ潤滑成型技術は、潤滑剤をペレットの成型金型の内面に直接塗布し、成型する技術であり、これにより潤滑剤混合工程、脱脂工程等を削除することができる。本報告では、工学規模(約40kgMOX/バッチ)でダイ潤滑成型によるMOXペレット製造試験を実施し、運転条件の検討、連続成型の可否及びペレット品質への影響評価を行った。潤滑剤供給量を2mgとし、低密度中実及び高密度中空のペレットを連続成型し、焼結した。この結果、低密度中実及び高密度中空ペレットの密度、外観等に問題がないことを確認し、ダイ潤滑成型による工学規模でのMOXペレット製造が可能なことが確認できた。

口頭

プルトニウム燃料第三開発室における粉末秤量・均一化混合設備の開発

川崎 浩平; 品田 健太; 岡本 成利; 小野 高徳; 柴沼 公和; 後藤 健太

no journal, , 

原子力機構プルトニウム燃料第三開発室では、MOX粉末をペレット化し、集合体形状に加工することで安定した密封状態とする保管体化作業を進める計画である。このため、高速炉用MOX燃料製造の運転・保守経験を踏まえて信頼性・保守性を向上した粉末秤量・均一化混合設備を開発した。

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