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論文

Unstructured-mesh simulation of sodium-water reaction in tube bundle system by SERAPHIM code

内堀 昭寛; 椎名 祥己*; 渡部 晃*; 高田 孝*

Proceedings of 19th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics (NURETH-19) (Internet), 12 Pages, 2022/03

ナトリウム-水反応現象数値解析コードSERAPHIMを開発している。最近の研究で、伝熱管群の存在する複雑形状領域に対応するため非構造格子解析手法を本解析コードへ導入した。本研究では、非構造格子化の効果を確認するため、伝熱管群体系でのナトリウム-水反応試験を構造格子及び非構造格子のそれぞれで解析した。構造格子の影響を受けて生じた流動が、非構造格子では改善されることを確認した。また、試験結果との比較から、非構造格子の解析において、化学反応により上昇した温度のピーク値が測定値と同程度であることを確認した。

論文

Application of unstructured mesh-based sodium-water reaction analysis code SERAPHIM

内堀 昭寛; 椎名 祥己*; 渡部 晃*; 高田 孝

Proceedings of 18th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics (NURETH-18) (USB Flash Drive), p.5315 - 5324, 2019/08

ナトリウム-水反応現象数値解析コードSERAPHIMを開発している。最近の研究で、伝熱管群の存在する複雑形状領域に対応するため非構造格子解析手法を本解析コードへ導入した。本研究では、非構造格子SERAPHIMコードの適用性を確認するため、伝熱管群体系でのナトリウム-水反応試験を解析した。解析の結果、高温領域の形成位置やその温度レベルが試験結果に一致することを確認した。

報告書

中性子放射化法による$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc製造に関する試験体系の確立

石田 卓也; 椎名 孝行*; 太田 朗生*; 木村 明博; 西方 香緒里; 柴田 晃; 棚瀬 正和*; 小林 正明*; 佐野 忠史*; 藤原 靖幸*; et al.

JAEA-Technology 2015-030, 42 Pages, 2015/11

JAEA-Technology-2015-030.pdf:4.82MB

照射試験炉センターでは、材料試験炉(JMTR)を用いた中性子放射化法((n,$$gamma$$)法)によるモリブデン-99($$^{99}$$Mo)製造に関する技術開発を行っている。(n,$$gamma$$)法による$$^{99}$$Moは、核分裂法((n,f)法)と比べると比放射能が低く、得られるテクネチウム-99m($$^{99m}$$Tc)溶液の放射能濃度も低くなる。この課題を解決するため、(n,$$gamma$$)法で製造した$$^{99}$$Moから$$^{99m}$$Tcを回収する手法として、メチルエチルケトン(MEK)を用いた溶媒抽出法に着目し、開発した$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc分離・抽出・濃縮試験装置による性能試験を行っている。本報告書は、$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc製造の試験体系の確立に貢献するため、高い$$^{99m}$$Tc回収率を得ることができるよう装置の改良を行い、京都大学研究用原子炉(KUR)で照射した高密度三酸化モリブデン(MoO$$_{3}$$)ペレットを用いて、MoO$$_{3}$$ペレット溶解及び$$^{99m}$$Tcの抽出を行い、得られた$$^{99m}$$Tc溶液の品質試験を行った結果をまとめたものである。

論文

Inspection of the steam generator heat transfer tubes for FBR Monju restart

高橋 健司; 椎名 章; 鬼沢 卓広; 井場木 昭治; 山口 智彦; 田川 明広

Proceedings of 17th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-17) (CD-ROM), 9 Pages, 2009/07

日本の高速増殖原型炉「もんじゅ」は1995年のナトリウム漏洩事故以来、初めて運転再開するが、運転前に長期間停止していた機器の健全性を確認することが必要である。蒸気発生器(SG)伝熱管については、起こりうる劣化事象を検討した結果、長期保管による腐食減肉のないことを確認することで健全性を担保できることがわかった。しかし、既に据え付けられたSG伝熱管の全長の腐食減肉を直接測定する方法はないことから、3つの試験(ECT(Eddy Current Test),目視試験,漏洩試験)結果を総合的に判断し、伝熱管の健全性を確認した。3つの試験方法は、各々伝熱管の腐食減肉を直接測定はできないが、ECTにより、全長の局所減肉を、目視試験により、全面腐食とU字管の腐食を、漏洩試験によりピンポールの有無を確認することができる。これら3つの試験結果を総合評価し、伝熱管に有為な減肉と貫通欠陥がないことが確認できた。

口頭

Extraction Properties of $$^{99m}$$Tc from irradiated High-density MoO$$_{3}$$ Pellets Solution

柴田 晃; 石田 卓也; 椎名 孝行*; 小林 正明*; 棚瀬 正和*; 加藤 佳明; 木村 明博; 太田 朗生*; 山本 朝樹*; 森川 康昌*; et al.

no journal, , 

$$^{99}$$Moの娘核種である$$^{99m}$$Tcは放射線医薬品として広く使われている。日本は、$$^{99}$$Moの全量を海外からの輸入に依存している。このため、核不拡散及び廃棄物管理の観点から、(n,$$gamma$$)法による$$^{99}$$Mo国産化に向けた研究開発をJMTRで行っている。本研究は、京都大学研究用原子炉(KUR)で照射した高密度三酸化モリブデンペレットを用いて、$$^{99m}$$Tcの回収率向上のための$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc製造試験を行った。$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc水溶液から$$^{99m}$$Tcを抽出する方法はMEKを用いた溶媒抽出法で行い、最終的に80%以上の回収率を得ることができた。また、品質試験により、抽出した$$^{99m}$$Tc溶液中の不純物が十分に少ないことが分かった。これにより、当該方法により得られた$$^{99m}$$Tc溶液は放射線医薬品原料として適切であることが確認された。

口頭

非構造格子版ナトリウム-水反応現象解析コードSERAPHIMの管群体系に対する適用

内堀 昭寛; 椎名 祥己*; 渡部 晃*; 高田 孝

no journal, , 

ナトリウム-水反応現象数値解析コードSERAPHIMを開発している。最近の研究で、伝熱管群の存在する複雑形状領域に対応するため非構造格子解析手法を本解析コードへ導入した。本件では、非構造格子SERAPHIMコードの適用性確認として、伝熱管群体系でのナトリウム-水反応試験を解析した。解析の結果、高温領域の形成位置やその温度レベルが試験結果に一致することを確認した。

口頭

R&D on $$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc separation-concentration apparatus based on solvent extraction and column chromatography

土谷 邦彦; 鈴木 善貴; 西方 香緒里; 柴田 晃; 中村 夏紀; 棚瀬 正和*; 椎名 孝行*; 太田 朗生*; 川端 方子*; 竹内 宣博*

no journal, , 

放射化法による$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc製造開発の一環として、$$^{98}$$Mo(n,$$gamma$$)$$^{99}$$Mo反応で生成する$$^{99}$$Moから高放射能濃度の$$^{99m}$$Tc溶液を得る方法として、$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tcのアルカリ溶液から$$^{99m}$$TcのMEKによる溶媒抽出及びアルミナを用いたカラムクロマトグラフィーによる精製・濃縮を組合せた$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc分離・濃縮試験装置を開発した。本研究では、開発した分離・濃縮装置のMoO$$_{3}$$ペレット溶解性能、溶媒抽出性能及び回収性能を調べた。この結果、高密度MoO$$_{3}$$ペレットとMoO$$_{3}$$粉末を混合した試料(約300g)は、50$$^{circ}$$Cで750mLの6M-NaOHで溶解することにより、2時間以内で溶解でき、目標値を達成した。また、抽出層にてMo溶解液とMEKを撹拌し、$$^{99m}$$Tcの模擬元素を用いたRe回収率は、90%を達成した。この結果、本試験装置に要求される回収率を達成することができた。今後、カラムクロマトグラフィーにより、得られる溶液の分析を行い、医薬品基準を満足する条件を選定する。

口頭

蒸気発生器伝熱管健全性確認試験,2; 試験手法と結果詳細

高橋 健司; 山口 智彦; 鬼沢 卓広; 黒澤 典史; 椎名 章; 田川 明広; 井場木 昭治

no journal, , 

高速増殖原型炉「もんじゅ」の運転再開に際し蒸発器,過熱器,全3ループ分の伝熱管の健全性を確認するために、渦流探傷試験,目視試験,漏えい試験を実施した。蒸気発生器伝熱管は有害な腐食減肉,貫通孔がなく、良好な状態であることを確認した。

口頭

非構造格子版ナトリウム-水反応現象解析コードSERAPHIMの開発; 非構造格子化の効果及びベンチマーク解析

内堀 昭寛; 椎名 祥己*; 渡部 晃*; 高田 孝*

no journal, , 

ナトリウム-水反応現象数値解析コードSERAPHIMを開発している。最近の研究で、伝熱管群の存在する複雑形状領域に対応するため非構造格子解析手法を本解析コードへ導入した。本件では、伝熱管群体系でのナトリウム-水反応試験を構造格子及び非構造格子の両者で解析し、構造格子においてメッシュ解像度が比較的低い場合に生じる非物理的な挙動が非構造格子化により改善されることを確認した。

口頭

蒸気発生器伝熱管の高温ECTセンサの開発

椎名 章; 山下 卓哉; 渡辺 智夫; 今井 義之*; 大野 孝一*

no journal, , 

蒸気発生器伝熱管の高温の環境下におけるECT法とRF-ECT法の伝熱管体積検査への適用性を評価した。センサは検査期間中にわたり耐熱性を維持し、高温でも欠陥検出性能を確保できることからFBR実用炉への適用に見通しを得た。

口頭

蒸気発生器伝熱管健全性確認試験,1; 目的と概要

椎名 章; 山口 智彦; 鬼沢 卓広; 黒澤 典史; 高橋 健司; 井場木 昭治

no journal, , 

高速増殖原型炉「もんじゅ」は運転再開に向け、改造工事及び工事後の確認試験を終了し、プラント確認試験中である(2008/6/20現在)。その後、炉心確認試験を計画している。プラント確認試験期間に蒸気発生器伝熱管の健全性確認試験(目視試験,渦流探傷試験,漏えい試験)を行い、各試験結果を総合的に評価し、伝熱管が健全であることを確認した。

口頭

Evaluation of $$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc production with irradiated MoO $$_{3}$$ pellets

石田 卓也; 椎名 孝行*; 太田 朗生*; 鈴木 善貴; 柴田 晃; 西方 香緒里; 木村 明博; 棚瀬 正和*; 小林 正明*; 佐野 忠史*; et al.

no journal, , 

$$^{99m}$$Tcは放射性医薬品として最も使われる放射性同位元素の一つであり、親核種である$$^{99}$$Moから生成される。(n, $$gamma$$)方法による$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc製造技術開発を行っているが、本法で得られる$$^{99}$$Moの比放射能は、核分裂方法((n, f)方法)に比べると低く、抽出された$$^{99m}$$Tc溶液の放射能濃度も低いことが欠点である。本研究では、$$^{99m}$$Tc溶液の高い放射能濃度を得るため、$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc分離/抽出/濃縮試験を行った。試験手順として、(1)京都大学原子炉(KUR)で高密度MoO$$_{3}$$ペレットの照射、(2) MEKを用いた溶媒抽出による回収、(3)$$^{99m}$$Tc溶液の精製・濃縮、及び(4)$$^{99m}$$Tc溶液の品質検査を行った。その結果、照射済みMoO$$_{3}$$ペレットを6M-NaOH溶液で溶解し、$$^{99}$$Mo/$$^{99m}$$Tc溶液からの$$^{99m}$$Tc回収率は目標値である80$$pm$$5%を達成した。さらに、得られた$$^{99m}$$Tc溶液の放射性核種純度、放射化学的異物等の検査は、基準値を満足した。

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