Local structure analysis of (NaKLi)NbO synthesized by malic acid complex solution method

米田 安宏; 高田 愛梨*; 長井 遥*; 菊池 丈幸*; 森下 正夫*; 小舟 正文*

Japanese Journal of Applied Physics, 56(10S), p.10PB07_1 - 10PB07_7, 2017/10

https://doi.org/10.7567/JJAP.56.10PB07

錯体重合法を用いて作製した(NaKLi)NbOの単射晶相を放射光を用いて構造解析した。(NaKLi)NbOの平均構造は単射晶構造であるが、局所構造はKNbOと同じ菱面体晶構造モデルで再現することができた。この結果から平均構造の単射晶構造は菱面体晶がdisorderして変調されて観測されたと考えられる。

Local structure analysis of BiNaTiO, BiNaLiTiO, and 0.95BiNaTiO 0.05BaMnVO

米田 安宏; 永本 健留*; 中井 友晃*; 小舟 正文*

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 41(2), p.197 - 200, 2016/06

http://doi.org/10.14723/tmrsj.41.197

ペロブスカイト型ビスマス化合物のBiNaTiO (BNT)は非鉛圧電体として研究されてきた。詳細な構造解析を行ったところ、低温焼成では菱面体晶構造であるが、焼成温度を上げていくと次第に単射晶構造が安定化する。我々は、焼成温度によって格子が収縮しイオン半径の異なるビスマスとナトリウムの相対的な位置が変化する仮説を提案した。この仮設の検証のためにイオンサイズの異なる元素で置換し、局所構造解析を行った。その結果、我々の仮説で矛盾なく説明できることがわかった。

Steam generator with straight double-walled tube; Development of fabrication technologies of main structures made of high chrome steel-made

黒目 和也*; 河村 雅也*; 江沼 康弘*; 辻田 芳宏*; 佐藤 充*; 二神 敏; 早船 浩樹

Proceedings of International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles (FR 2009) (CD-ROM), 11 Pages, 2012/00

http://www-pub.iaea.org/mtcd/meetings/PDFplus/2009/cn176/cn176_BoeS.pdf

Steam generator (SG) with straight double-walled tube is adopted for the Japan Sodium cooled Fast Reactor (JSFR). This paper describes the research and development of the SG with straight double-walled tube. To improve reliability of the SG against sodium-water reaction, the Double-walled tube is adopted. Double-walled tubes consist of inner and outer tubes, and they are mechanically contacted each other. It is important to keep high reliability without incurring a performance penalty. Therefore we put a cap on the amount of clearance less than a few micro meters, and design to keep contact in operating conditions. In this report, manufacturing technologies of the Double-walled tube and fabrication technologies such as welder for narrow space are reported.

重金属冷却炉の検討; 平成15年度成果

早船 浩樹; 江沼 康弘; 惣万 芳人; 此村 守; 水野 朋保; 井川 健一*

JNC TN9400 2004-054, 339 Pages, 2004/08

JNC-TN9400-2004-054.pdf:24.71MB

本研究は強制循環方式中型タンク式鉛-ビスマス冷却炉に関して、保守補修性及び耐震性を考慮した原子炉構造概念、蒸気発生器及び主循環ポンプ構造概念の検討を行うとともに、耐震健全性並びに安全性評価などの概念成立性を左右する課題の見通しを確認するための検討を行った。主な検討結果は、以下のとおりである。 (1) 保守補修性を考慮した概念見直し 保守補修性向上の観点から、冷却系機器であるSGは複数基分割型を採用することにより炉容器デッキ上に単独引抜き可能とし、炉容器内機器においてはUIS及び炉心支持構造物も同じく上部に引き抜き可能とした。また、この際に必要となる冷却材ドレン関連の設備の検討を行った。上記で検討した概念について耐震設計成立性の検討を行い、成立性の見通しを得た。 (2) 蒸気発生器構造概念の検討 蒸気発生器(SG)型式は一体貫流方式ヘリカルコイル管型とし、6基に分割してループデッキ上に分散して設置した。SG伝熱管の保守・補修性について、定期検査時のISI実施要領を明確化した。 (3) 耐震性見通しの検討 原子炉容器、炉心支持構造物及び炉内の長尺機器であるUIS、燃料交換機、SG及び主循環ポンプを対象として、耐震性検討を行った。その結果、燃料交換機は、レファレンスS1地震条件下で、その他の機器は強地震条件下で、耐震健全性の見通しが得られた。 (4) 安全評価 炉心流量減少型の全電源喪失事象及び通常の典型的な手動による原子炉トリップ事象に関してプラント過渡特性解析を実施し、炉心を含むプラントの安全性評価のため、炉心流量及び温度過渡変化の把握を行った。この結果、全電源喪失事象において原子炉スクラム以後、炉心は炉心流量コーストダウン特性と崩壊熱除去系起動による自然循環力の立上がり特性から、炉停止直後の短期間において炉心部に逆流現象が発生する事が分かった。本現象は炉心部2次元解析結果により予測された現象であり、今後、本逆流現象の更なる解明とともに、これを回避する手段を構築する必要がある。 (5) 運転温度低下の影響把握 鉛・ビスマス冷却材が燃料被覆管材料に及ぼす腐食現象を回避する手段として、燃料被覆管の最高使用温度を570と設定した場合のプラントヒートバランスの検討を行い、原子炉出口温度が445である低温サイクルプラント条件を選定した。この場合、原子炉容器径及びSG胴径など

重金属冷却炉の検討; 平成14年度成果

江沼 康弘; 早船 浩樹; 惣万 芳人; 此村 守; 水野 朋保; 堺 公明

JNC TN9400 2003-081, 234 Pages, 2003/09

JNC-TN9400-2003-081.pdf:13.34MB

本研究では、実用化戦略調査研究において有望な高速炉概念のひとつとして検討されている中型鉛ビスマス冷却炉に関して、構造健全性、耐震性、運転性等の概念成立性を左右する枢要課題の見通しを確認するための検討を行った。主な内容は以下のとおりである。(1) 原子炉構造、炉内構造に対する耐震健全性 (a) 原子炉構造:耐震成立性を確保できる見通しが得られた。(b) 炉上部構造: 燃料の炉内中継用案内管は、片持ち梁状では耐震性確保が困難であるので、内筒などの近くにある比較的剛性の高い構造物からサポートする必要がある。(2) 熱的健全性 実用化戦略調査研究で検討されている中型タンク式鉛-ビスマス冷却炉とナトリウム冷却大型炉の熱的健全性の観点からの特質を整理し、温度成層化や温度揺らぎ等の特徴的な現象を対象として両者の差異を評価した。(3) 運転性 以下の作業を実施し自然循環炉の運転性見通しを得た。(a) 制御特性検討に必要な水蒸気系概念の具体化 (b) 一体型炉の制御特性、過渡特性の検討 (c) 冷却材チャージ、予熱処理手順を含む初期起動時運転手順の具体化 (4) 安全性 伝熱管破断時の炉心部の流量変化に伴う炉心出力、温度変化などに着目した熱流動解析、熱的側面からの炉心安全性評価及び炉心への水蒸気侵入による印加反応度について検討した結果、炉心部の温度上昇は小さく、炉心の健全性は確保できるとともに安全上問題になることはない見通しが得られた。(5) 炉内構造とBOP設備の具体化

中性子小角散乱法で見たNd-Fe-B焼結磁石の内部平均構造と保磁力の相関,2

武田 全康; 鈴木 淳市; 山口 大輔; 秋屋 貴博*; 加藤 宏朗*; 宇根 康裕*; 佐川 眞人*

no journal, , 

われわれは、Dy使用量を著しく下げたNd-Fe-B焼結磁石で、室温以上の使用環境化でも高保磁力を実現する鍵を握る、主相の結晶粒の大きさと保磁力、また、界面ナノ構造と保磁力との間の定量的な相関を明らかにするために、JRR-3に設置されているSANS-J-IIを使って、中性子小角散乱法により調べてきた。今回は、結晶粒径と焼結条件の違いにより保磁力が大きく変化すること、また、それに伴って中性子小角散乱パターンが敏感に変化する様子を報告するとともに、内部平均構造と保磁力の相関について議論する。

中性子小角散乱法によるNd-Fe-B焼結磁石の内部平均構造と保磁力の相関に関する研究

武田 全康; 鈴木 淳市; 山口 大輔; 秋屋 貴博*; 加藤 宏朗*; 宇根 康裕*; 佐川 眞人*

no journal, , 

高温での使用において、現状では添加が必要不可欠な希少金属Dyの使用量を著しく下げた、さらにはDyフリーのNd-Fe-B焼結磁石で高保磁力を実現する鍵を握る、主相の結晶粒の大きさと保磁力、また、界面ナノ構造と保磁力との間の定量的な相関に注目し、中性子小角散乱法を用いて調べてきた。この講演では、結晶粒径と焼結条件の違いによる保磁力と中性子小角散乱パターンの変化について報告する。中性子小角散乱測定は日本原子力研究開発機構の研究用原子炉(JRR-3)に設置されている中性子小角散乱装置SANS-J-IIで行った。また、異なる結晶粒径の原料粉に対し、焼結温度を変化させることで、保磁力の値を変えた数種類の試料を測定に用いた。保磁力は、結晶粒径と焼結温度によって変化し、それに伴って、中性子小角散乱パターンも敏感に変化することがわかった。また2次元検出器上の小角散乱パターンは異方的であり、主相を構成する結晶粒も異方的な構造を持ち、焼結温度によってその異方性の度合いが変化することもわかった。講演では、実験の詳細とその解析結果による、内部平均構造と保磁力の相関について報告する。

高速増殖実証炉に向けた概念検討と関連技術開発,3; 高速炉用高クロム鋼製SG主要構造の開発

二神 敏; 早船 浩樹; 江沼 康弘*; 小雲 信哉*; 平山 智之*; 村上 久友*

no journal, , 

JSFRのSGは、直管2重伝熱管型を採用し、主要構造の材料として、高い伝熱性能と低熱膨張の観点から改良9クロム鋼を採用した。伝熱管は、Na-水バウンダリの2重化を指向し、製作性,ギャップ部の通気制限等の観点から密着2重管とする。また、伝熱管束と胴の熱伸び差を吸収するため、胴下部には胴と同材の高クロム鋼リング鍛鋼品の切削加工によるCSEJを設置する。さらに、管-管板継手は、検査が可能なスタブ部の突き合せ溶接と水リーク率を抑制するための管板貫通部の拡管からなる構造とする。本発表では、現在開発中であるこれらSG主要構造に関する試作試験等による実機の製作性見通しについて報告する。

高速増殖実証炉に向けた大型構造物の開発

島崎 正則; 早船 浩樹; 二神 敏; 江沼 康弘*; 河村 雅也*; 小雲 信哉*

no journal, , 

高速増殖実証炉に向けた大型構造物の開発を実施中である。本発表では、高クロム鋼を用いた大型長尺蒸気発生器を対象として、経済産業省からの受託事業である「発電用新型炉等技術開発」の一環として平成20年度,平成21年度に実施した機器開発試験における試験計画と10MWt級蒸気発生器試験体の予備評価として、伝熱流動等の解析評価等の設計検証や大型構造物が有する課題となっている製作性検証結果について行う。

中性子小角散乱法によるNd-Fe-B焼結磁石の研究,2

武田 全康; 鈴木 淳市; 山口 大輔; 秋屋 貴博*; 加藤 宏朗*; 宇根 康裕*; 佐川 眞人*

no journal, , 

Nd-Fe-B焼結磁石は、実用化されている永久磁石の中で最も強力なものであり、ハイブリッド自動車をはじめとする省エネ機器で広範囲に使われている。しかし、現状では、高温での使用において、希少金属であるDyの添加が必要不可欠である。そこで、Dyの使用量を著しく下げた、さらにはDyフリーのNd-Fe-B焼結磁石の開発が、その原料供給の不安定さから急務となっている。われわれは、保磁力機構の鍵を握る、主相の結晶粒の大きさと保磁力、また、界面ナノ構造と保磁力との間の定量的な相関に注目し、中性子小角散乱法を用いて調べ、前回の日本中性子科学会年会で発表した。今回は、その小角散乱パターンの定量的解析の試みと、J-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)に設置されている茨城県の材料解析装置(iMATERIA)を使って、小角散乱領域のみならず、結晶構造解析も可能な中角、広角にまで測定領域を拡張し、熱処理条件の違いによる磁石主相(NdFeB)以外の界面相の構造変化を観測したので、その詳細を報告する。本研究は、新エネルギー・産業技術総合開発機構の希少金属代替材料開発プロジェクト「希土類磁石向けディスプロシウム使用量低減技術開発」により行われているものである。