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報告書

福島における放射性セシウムの環境動態研究の現状(平成30年度版)

長尾 郁弥; 新里 忠史; 佐々木 祥人; 伊藤 聡美; 渡辺 貴善; 土肥 輝美; 中西 貴宏; 佐久間 一幸; 萩原 大樹; 舟木 泰智; et al.

JAEA-Research 2019-002, 235 Pages, 2019/08

JAEA-Research-2019-002.pdf:21.04MB

2011年3月11日に発生した太平洋三陸沖を震源とするマグニチュード9.0の東北地方太平洋沖地震とそれに伴って発生した津波により、東京電力福島第一原子力発電所の事故が発生し、その結果、環境中へ大量の放射性物質が放出され、その大部分が森林に沈着している。これに対し、面積が広大であり大量の除去土壌等が生じる、多面的な森林の機能が損なわれる可能性があるなどの問題があり、生活圏近傍を除き、汚染された森林の具体的な除染計画はない。そのため、未除染の森林から放射性セシウムが流出し、既に除染された生活圏に流入することに対する懸念があり、避難住民の帰還や産業再開の妨げとなる可能性があった。原子力機構では、環境中に放出された放射性物質、特に放射性セシウムの移動挙動に関する「長期環境動態研究」を2012年11月より実施している。この目的は、自治体の施策立案を科学的側面から補助する、住民の環境安全に関する不安を低減し、帰還や産業再開を促進するといった点にある。本報告書は、原子力機構が福島県で実施した環境動態研究におけるこれまでの研究成果について取りまとめたものである。

論文

Groundwater flow modeling focused on the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant site

三枝 博光; 尾上 博則; 小橋 昭夫; 渡辺 将久

Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 7 Pages, 2015/05

東京電力福島第一原子力発電所では、汚染水に関わる問題に直面している。現在、地下水が地下建屋に流入することにより発生する汚染水が連続的に増加している。このことから、発電所敷地内の地下水の流動状態を理解するとともに、地下水を汚染源に近づけないための対策工の効果を予測することが重要である。対策工としては、地下建屋を囲むように設定する陸側遮水壁や、地下建屋の海側に設置する海側遮水壁、さらには地下水の揚水が計画されている。以上を踏まえ、本研究では、計画されている対策工の効果を推定するために地下水流動モデルの構築を行った。具体的には、地下水の涵養域や流出域、地下水の主流動方向、地下建屋への地下水流入量について、対策工を設置する前後の状態を推定した。その結果、計画されている対策工は、地下建屋への地下水流入量を低減するために有効であるとともに、海への汚染地下水の流出を抑制する効果があることを示した。

論文

北海道北部、幌延地域に分布する新第三紀堆積岩中の炭化水素ガスの分子組成と炭素同位体組成

舟木 泰智; 石山 宏二*; 早稲田 周*; 加藤 進*; 渡辺 邦夫*

地学雑誌, 121(6), p.929 - 945, 2012/12

炭化水素ガスの分子組成と炭素同位体組成は、その生成,移動,集積に関する情報を持っている。そのため、これらは堆積岩の透過性を評価するための指標となることが期待される。本研究では、北海道北部の幌延地域に分布する新第三紀の堆積岩の透気特性を把握するために、ボーリングコアを用いたヘッドスペースガス分析を実施した。その結果、以下のような知見が得られた。(1)炭化水素ガスは、二酸化炭素還元反応などのメタンの生成反応と嫌気的メタン酸化反応といった堆積時から現在までの微生物の活動に伴う同位体分別によってもたらされた可能性が示唆される。(2)隆起・侵食時以降に高透水性の断層が発達し、開放的な環境が形成された可能性がある断層の近傍層準では、微生物起源の炭化水素ガスが移動,放出することに伴う同位体分別が生じた可能性も示唆される。(3)ヘッドスペース法による炭化水素ガスの分析は、調査地域の水理地質特性の変遷と併せた検討を通じて、地層の長期閉じ込め性評価のための指標となり得る可能性が期待できる。

論文

Development of capacitance void fraction measurement method for BWR test

渡辺 博典; 玉井 秀定; 佐藤 隆; 柴田 光彦; 光武 徹*

Flow Measurement, p.95 - 106, 2012/03

BWR(沸騰水型軽水炉)では、炉心のボイド率(流路内の気相が占める体積率)が変化すると、炉心出力,燃料転換比,炉心冷却性能が急速に変化することからBWR熱特性試験では実機相当の高温高圧条件下でボイド率をリアルタイム計測する技術が嘱望されていた。このため、気液二相流の静電容量がボイド率とともに関数的に変化することを利用する静電容量計測法(C計測法)を開発した。従来技術では、リアルタイム計測や高ボイド率域の計測が困難だった。またボイド率計測特性式を直線近似していたため計測誤差があった。

論文

静電容量式ボイド率計の高温高圧条件への適用研究

渡辺 博典; 光武 徹*; 柴田 光彦; 高瀬 和之

日本機械学会論文集,B, 76(769), p.1379 - 1385, 2010/09

流路チャンネル内の気相が占める体積率(ボイド率)は、気液二相流の諸特性を明らかにするために重要な特性量であるため、さまざまな計測が行われてきた。軽水炉炉心圧力条件(BWR, 7MPa)のボイド率計測では電気式ボイド率計測法を適用して行われた。近年、高速増殖炉の開発が進められており、日本原子力研究開発機構で行っている試験では、高速増殖炉用蒸気発生器の熱水力設計の基礎データ取得のため、模擬試験ループ二次側の水-蒸気二相流のボイド率計測に静電容量ボイド率計を開発・適用した。圧力は、18MPaであり、このような高い圧力条件下のボイド率計測は従来行われたことがなかった。実試験に適用した結果以下の計測結果が得られた。(1)水質の影響がなくほぼ全領域のボイド率計測ができる。(2)瞬時(リアルタイム)に計測できる。(3)18MPaの高温高圧条件下で実用的に計測できる。

論文

ミニチャンネルのボイド率計測技術開発

渡辺 博典; 光武 徹*; 柿崎 禎之*; 高瀬 和之

日本機械学会論文集,B, 75(751), p.155 - 157, 2009/03

近年、CPU用小型冷却器,小型医療機器,燃料電池,自動車機器分野などのマイクロマシーンの開発が行われており、マイクロチャンネル(極細管)内のボイド率計測技術の必要性が高まっている。マイクロチャンネルにおける二相流流れは液相の表面張力の影響が相対的に強くなるため、流動様式が通常管と異なることが報告されているが、定量的な評価が必要なボイド率の計測は行われていなかった。そこで、内径10mm以上の通常管に対して著者らが開発した静電容量(C)計測法をマイクロチャンネルへ応用する研究を行い、マイクロチャンネル・ボイド率計測技術を開発した。特性試験の結果から計測特性式を確定し、水質によらず、全領域のボイド率をリアルタイム計測できることを確認した。電極はリング電極体系及びワイヤ電極体系の2種を用いた。大気圧条件下のマイクロチャンネル内二相流に適用した場合、一連の研究からボイド率とキャパシタンスとの関係は、リング型電極に対して線形関係,対向ワイヤ電極に対して双曲線関係となることを明らかにした。また電極形状など計測に与える影響因子の解明を行い、計測特性式の適用条件を明らかにした。

論文

静電容量検出型電気式ボイド率計の実用化に関する実験的研究

渡辺 博典; 光武 徹*; 柿崎 禎之*; 高瀬 和之

日本機械学会論文集,B, 74(742), p.1257 - 1262, 2008/06

The electro-void fraction meter (Capacitance type meter) was applied to high void fraction measurement with various shapes of flow conduits such as round, rectangular and rod-bundle geometries. The principle of the meter is that the electrical capacitance of a gas-liquid two-phase flow changes with the void fraction. High-frequency power supply enables to measure the electrical capacitance of the ion-exchanged water with even though conductivity as low as 1 $$mu$$S/cm. It was confirmed by the air-water and steam-water boiling two-phase flow experiments that void fraction can be obtained in real time way. Void fraction ranging from 0 to 0.9 at maximum was successfully measured under steam-water boiling two-phase flow conditions of 2 MPa through 18 MPa pressure.

報告書

稠密格子炉心熱特性試験データレポート,3; 水冷却増殖炉模擬37本バンドル燃料棒曲がり効果試験(受託研究)

玉井 秀定; 呉田 昌俊; Liu, W.; 佐藤 隆; 中塚 亨; 渡辺 博典; 大貫 晃; 秋本 肇

JAEA-Data/Code 2007-011, 126 Pages, 2007/03

JAEA-Data-Code-2007-011.pdf:43.43MB

日本原子力研究開発機構では、水対燃料の体積比を0.2程度以下にすることにより高増殖比及び超高燃焼度の特徴を有する超高燃焼水冷却増殖炉の技術的及び工学的成立性の確立を目指した要素技術開発として、稠密格子炉心熱特性試験を実施している。本試験では、水冷却増殖炉の稠密格子炉心燃料集合体を模擬した37本バンドル試験体(基準試験体(燃料棒間隙幅1.3mm),パラメータ効果試験体2体(燃料棒間隙幅効果試験体(間隙幅1.0mm)及び燃料棒曲がり効果試験体))を用いて、除熱限界に対する基本的課題(高稠密格子体系での除熱限界、並びに除熱限界に及ぼす燃料棒間隙幅の効果及び燃料棒曲がりの効果)を明らかにすることを目的としている。本報告書では燃料棒曲がり効果試験体を用いた試験結果をまとめる。水冷却増殖炉の定格運転条件を内包する広い試験条件(圧力・流量・局所出力係数等)範囲における定常時及び過渡時の限界出力特性,圧力損失特性,壁面熱伝達特性を取得した。また、基準試験体を用いた試験結果と比較を行い、燃料棒曲がり効果を検討した。

報告書

稠密格子炉心熱特性試験データレポート,2; 水冷却増殖炉模擬37本バンドル燃料棒間隙幅効果試験(受託研究)

玉井 秀定; 呉田 昌俊; Liu, W.; 佐藤 隆; 渡辺 博典; 大貫 晃; 秋本 肇

JAEA-Data/Code 2006-016, 134 Pages, 2006/11

JAEA-Data-Code-2006-016.pdf:49.7MB

日本原子力研究開発機構では、水対燃料の体積比を0.2程度以下にすることにより高増殖比及び超高燃焼度の特徴を有する超高燃焼水冷却増殖炉の技術的及び工学的成立性の確立を目指した要素技術開発として、稠密格子炉心熱特性試験を実施している。本試験では、水冷却増殖炉の稠密格子炉心燃料集合体を模擬した37本バンドル試験体(基準試験体(燃料棒間隙幅1.3mm),パラメータ効果試験体2体(燃料棒間隙幅効果試験体(間隙幅1.0mm)及び燃料棒曲がり効果試験体))を用いて、除熱限界に対する基本的課題(高稠密格子体系での除熱限界、並びに除熱限界に及ぼす燃料棒間隙幅の効果及び燃料棒曲がりの効果)を明らかにすることを目的としている。本報告書では燃料棒間隙幅効果試験体を用いた試験結果をまとめる。水冷却増殖炉の定格運転条件を内包する広い試験条件(圧力・流量・局所出力係数等)範囲における定常時及び過渡時の限界出力特性,圧力損失特性,壁面熱伝達特性を取得した。また、基準試験体を用いた試験結果との比較より、燃料棒間隙幅を検討した。

報告書

JRR-4低濃縮ウランシリサイド燃料炉心の特性試験

平根 伸彦; 石黒 裕大; 永冨 英記; 横尾 健司; 堀口 洋徳; 根本 工; 山本 和喜; 八木 理公; 新井 信義; 渡辺 終吉; et al.

JAEA-Technology 2006-028, 115 Pages, 2006/03

JAEA-Technology-2006-028.pdf:7.96MB

JRR-4は、高濃縮ウラン板状燃料を用いた軽水減速・冷却スイミングプール型の研究用原子炉として、1965年から1996年まで運転した。その後、燃料の低濃縮ウランシリサイド化に伴う改造工事を1996年から1998年までの2年間かけて行い、改造後には各種特性試験を実施した。その結果、過剰反応度,原子炉停止余裕及び最大反応度付加率等が、原子炉設置許可申請書の核的制限値を満足していること等から、低濃縮ウランシリサイド化を適切に実施したことを確認した。さらに、運転に必要な核的特性,熱流動特性及び運転制御特性等のデータを取得した。本報告書はこれらの特性試験の結果及び特性試験以降に実施した試験の結果について報告する。なお、JRR-4の低濃縮ウランシリサイド燃料炉心による初臨界は1998年7月14日に達成し、1998年10月6日より施設共用運転を実施している。

報告書

稠密格子炉心熱特性試験データレポート,1; 水冷却増殖炉模擬37本バンドル基準試験(受託研究)

呉田 昌俊; 玉井 秀定; Liu, W.; 佐藤 隆; 渡辺 博典; 大貫 晃; 秋本 肇

JAEA-Data/Code 2006-007, 90 Pages, 2006/03

JAEA-Data-Code-2006-007.pdf:14.83MB

日本原子力研究開発機構では水冷却炉の革新的な性能向上により高増殖比及び超高燃焼度の達成を目指す超高燃焼水冷却増殖炉の技術的及び工学的成立性の確立を目指した要素技術開発として、稠密格子炉心熱特性試験を実施している。本試験では、水冷却増殖炉の稠密格子炉心燃料集合体を模擬した37本バンドル試験体(基準試験体(燃料棒間隙幅1.3mm),パラメータ効果試験体2体(燃料棒間隙幅効果試験体(間隙幅1.0mm)及び燃料棒曲がり効果試験体))を用いて、除熱限界に対する基本的課題(高稠密格子体系での除熱限界、並びに除熱限界に及ぼす燃料棒間隙幅の効果及び燃料棒曲がりの効果)を明らかにすることを目的としている。本報告書では基準試験体を用いた試験結果をまとめる。水冷却増殖炉の定格運転条件を内包する広い圧力・流量等範囲における限界出力特性,圧力損失特性,壁面熱伝達特性を37本という大規模な体系で取得した。併せて、限界出力に及ぼす径方向出力分布の影響に関するデータを取得した。

論文

Gamow-Teller decay of the $$T=1$$ nucleus $$^{46}$$Cr

大西 健夫*; Gelberg, A.*; 櫻井 博儀*; 米田 健一郎*; 青井 考*; 今井 伸明*; 馬場 秀忠*; Brentano, P. von*; 福田 直樹*; 市川 雄一*; et al.

Physical Review C, 72(2), p.024308_1 - 024308_7, 2005/08

 被引用回数:17 パーセンタイル:23.32(Physics, Nuclear)

$$^{46}$$Crのベータ崩壊を理化学研究所のサイクロトロン加速器を用いて初めて測定し、$$B(GT)$$値0.64$$pm$$0.20が得られた。この実験値を$$pf$$殻模型空間を仮定した殻模型計算と比較し、その相互作用依存性を調べた。KB3, FPD6, GXPF2相互作用はそれぞれ実験値を誤差棒の範囲内で説明することはできるが、これらの理論値は1.5倍ほどの開きがあり、どの相互作用が優れているかは今後の精密測定が待たれることとなった。この比較的大きなベータ崩壊確率は、準重陽子描像により定性的に議論可能であることがわかった。

論文

Experimental results of functional performance of a vacuum vessel pressure suppression system in ITER

柴田 光彦; 高瀬 和之; 渡辺 博典; 秋本 肇

Fusion Engineering and Design, 63-64, p.217 - 222, 2002/12

 被引用回数:2 パーセンタイル:80.93

本報は、核融合実験炉の圧力抑制システムが設計どおりの機能を有していることを実験的に調べたものである。試験は、核融合実験炉の構成要素(真空容器や圧力抑制システム等)を約1/1600のスケールで簡略モデル化した装置を使って、核融合実験炉の運転条件を模擬した条件下で真空容器内冷却材侵入時の圧力上昇挙動を調べた。一連の試験を行い、次の結論を得た。(1)3本のリリーフ配管を使用した場合には1本だけの場合に比べて真空容器内の最高到達圧力を約50kPa低下できる。(2)真空容器内の圧力上昇はリリーフ配管の断面積に大きく依存する。(3)最大水侵入時における真空容器内の圧力上昇速度は秒速100-200kPaである。(4)冷却材の温度,圧力,真空容器壁温,侵入水量等の広範囲な条件に対しても圧力抑制システムは設計どおりの性能を十分期待できる。

報告書

低減速スペクトル炉開発のための稠密格子体系PWR圧力条件での限界熱流束実験

新谷 文将; 中塚 亨; 頼経 勉; 呉田 昌俊; 吉田 啓之; 石川 信行; 佐藤 隆; 渡辺 博典; 大久保 努; 岩村 公道; et al.

JAERI-Research 2002-018, 37 Pages, 2002/10

JAERI-Research-2002-018.pdf:2.62MB

燃料棒間ギャップ幅が1mm程度の稠密炉心を有する低減速スペクトル炉の成立性評価上重要な限界熱流束評価用基礎データの取得と限界熱流束評価手法の適用性の検討のため、7本バンドル,ギャップ幅1.5,1.0及び0.6mm,PWR圧力条件での基礎実験を実施した。実験の結果、質量流速及びサブクール度が大きいほど、質量流束が2,000kg/m$$^{2}$$/s程度より小さな領域ではギャップ幅が広いほど限界熱流束は大きくなることがわかった。また、高クオリティ域でのCHFの発生等の実験結果から、液膜ドライアウト型のCHFの可能性が示唆された。KfK相関式を組み込んだサブチャンネル解析コードCOBRA-IV-Iを実験解析に適用した結果、解析で得られる限界熱流束は実験値より10%から60%低い値であった。このことから、本解析手法は、対象とした体系に対して大きな余裕をもって限界熱流束を評価できることがわかった。

報告書

瞬時計測型流路断面平均ボイド率計の開発; BWR条件への適用

井口 正; 渡辺 博典; 木村 守*; 安濃田 良成

JAERI-Research 2001-032, 111 Pages, 2001/05

JAERI-Research-2001-032.pdf:4.14MB

著者らは、流路断面平均ボイド率を非定常計測する実用的なコンダクタンス型ボイド率計を開発した。本ボイド率計は、流路内の二相流ボイド率と二相流電気伝導度との相関関係を利用する。空気/水2相流による校正試験を行った結果によれば、ボイド率$$alpha$$は電流比I/I$$_{0}$$(I$$_{0}$$は、満水時の電流)を用いて、$$alpha$$=1-I/I$$_{0}$$で近似できる。このボイド率計を、高温・高圧のBWR条件(290$$^{circ}C$$,7MPa)に適用し、その計測性能を調べた。その結果、電極部の耐熱性に改良の余地があるが、高温・高圧でもボイド率$$alpha$$$$alpha$$=1-I/I$$_{0}$$で近似できることがわかった。ただし、水の電気比抵抗の温度依存性を考慮する必要がある。このため、水の電気比抵抗の温度依存性を調べるとともに、温度補正式を導出した。また、本ボイド率計を規模の大きい試験装置に適用するときには、回路のキャパシタンスの影響が無視できなくなる。このため、この影響を抑制する方策を講じた。高温高圧条件下で流量133kg/m$$^{2}$$s以下、2$$times$$2管群流路で、ボイド率0%~70%では誤差10%以内でボイド率を測定できた。本ボイド率計は、原理的に流量の影響を受けない。このため、流量変動がある条件でのボイド率計測が可能である。

報告書

BWRポストCHF試験データレポート; 過渡事象炉心伝熱流動試験計画(受託研究)

井口 正; 伊藤 秀雄; 木内 敏男; 渡辺 博典; 木村 守*; 安濃田 良成

JAERI-Data/Code 2001-013, 502 Pages, 2001/03

JAERI-Data-Code-2001-013.pdf:32.38MB

原研は大型再冠水効果実証試験第2期計画として、過渡事象炉心伝熱流動試験計画を実施した。本試験計画では、従来型の軽水炉の定格条件を模擬でき、模擬燃料15本(ほかに非発熱棒1本の合計16本で4$$times$$4管群を構成する。)から構成される模擬炉心を有する過渡事象炉心伝熱流動試験装置を用いて試験を行い、軽水炉の異常な過渡変化及び事故時の炉心冷却の実証と安全余裕の定量化を行う。本試験計画の一環として、ポストCHF熱伝達に関するデータを取得した。本試験データは、軽水炉の炉心ヒートアップ後の炉心温度を評価するには必須のデータである。これまでのこの種の試験データに比べて、極めて高温の条件、低圧から高圧までの広い圧力範囲をカバーしているところに特徴がある。また、従来の多くの研究では、最も早くヒートアップした領域を対象としているが、ヒートアップ域の拡大や縮小,ヒートアップ域の軸方向の相違などについてはあまり議論されていない。本試験では、炉心下端から上端までの広い範囲の被覆管温度を取得した。本報告書では、ポストCHF熱伝達試験の試験条件,被覆管温度データ,ポストCHF伝達率などのデータをまとめ、試験データを解析する際の資料とする。

報告書

瞬時計測型流路断面平均ボイド率計の開発

渡辺 博典; 井口 正; 木村 守; 安濃田 良成

JAERI-Research 2000-043, 77 Pages, 2000/11

JAERI-Research-2000-043.pdf:6.55MB

筆者らは核熱結合を模擬したBWR熱流動安定性試験を実施している。この試験では高温高圧条件下でのロッドバンドル内気液二相流平均ボイド率を瞬時に計測することが必要である。しかしながら、これらの条件を満たす実用的なボイド率計が見あたらなかった。そこで新たに実用的なコンダクタンス型ボイド率計を開発した。本ボイド率計では、流路内の二相流ボイド率と二相流電気伝導度との相関関係を利用し、流路断面平均ボイド率の非定常計測を行う。本ボイド率計では、金属製流路容器自体を一方の電極とし、流路中心に設置した中心電極(L型線電極)を他方の電極とし、両電極間の電流を計測する。この電極配置により模擬燃料棒のような金属製内装物のある複雑な流路でも流路内の断面平均ボイド率を瞬時に計測することが可能になった。本ボイド率計を用いて、空気・水2相流による校正試験を行った結果、ボイド率$$alpha$$は電流比I/I$$_{0}$$(I$$_{0}$$は、満水時の電流)を用いて、$$alpha$$=1-I/I$$_{0}$$で近似できることがわかった。この関係は、ボイド率が0%~70%の広い範囲で成立した。両者の差は最大で約10%であった。この差の理由は、ボイド分布や中心電極が気泡で覆われることによる電気的絶縁などによる。本ボイド率計は構造・原理ともに簡明なため、多くの気液二相流研究に適用が可能である。

報告書

受動的安全炉JPSRにおける冷却材均圧注入系の熱水力挙動に関する実験的検討

佐藤 隆; 渡辺 博典; 新谷 文将; 中嶋 勝利; 岩村 公道; 村尾 良夫

JAERI-Research 98-006, 77 Pages, 1998/02

JAERI-Research-98-006.pdf:3.27MB

概念設計研究を進めてきた受動的安全炉JPSRで採用を検討してきた受動的冷却材注入系としての冷却材均圧注入系の熱水力特性を把握するために実施した冷却材均圧注入実験の計測データを収録すると共に実験結果をまとめたものである。本実験に先立って実施した予備試験についてもまとめた。実験の結果、均圧管内の冷却材サブクール度が大きくなると注入遅れの生じること、CMT内を小さな領域に分割することにより水面下に形成される高温層の拡散を抑制できること、冷却材喪失流量と作動開始までの時間の関係は線形ではなく均圧管内の気液対向流により影響を受けること、差圧作動弁を用いた場合注入は断続的になることが分かった。尚、今回試作した差圧作動弁は想定通りの作動特性が得られなかったが、この改善のための提案も行った。

論文

CHF experiments under steady-state and transient conditions for tight lattice core with non-uniform axial power distribution

岩村 公道; 渡辺 博典; 大久保 努; 新谷 文将; 村尾 良夫

Journal of Nuclear Science and Technology, 30(5), p.413 - 424, 1993/05

 被引用回数:1 パーセンタイル:80.09(Nuclear Science & Technology)

最高圧力15.5MPaの条件下で、軸方向非均一出力分布を有する三角配列7本ロッド集合体による、定常時及び非定常時限界熱流束(CHF)実験を実施した。定常CHF発生は、サブチャンネル解析コードCOBRA-IV-Iにより計算した局所流動条件をKfKのCHF相関式に適用することにより、10%以内の精度で予測できた。しかしながら、種々のメカニスティックCHFモデルと定常CHFデータとの一致は良好ではなかった。流量低下、出力上昇または流量と出力の同時変化条件下での非定常CHFは、準定常CHF予測手法により、定常CHF実験と同程度の精度で予測できた。本手法の予測精度は30%/s以内の流量低下率及び120%/s以内の出力上昇率の範囲内では過渡変化速度には依存しなかった。扁平二重炉心型高転換軽水炉(HCPWR)の軸固着事故及び制御棒クラスタ飛び出し事故を模擬した熱水力条件下では、CHF発生に対して十分大きな余裕が存在することが明らかとなった。

論文

A Concept of a passive safety light water reactor system requiring reduced maintenance efforts

村尾 良夫; 新谷 文将; 岩村 公道; 渡辺 博典

Transactions of the American Nuclear Society, 69, p.539 - 540, 1993/00

環境問題から原子力エネルギーへのなお一層の依存が予想される将来の世界に対して、原研では、保守を容易にし安全性を向上させた受動的安全炉の概念検討を進めている。先ず、炉心出力の炉物理的固有除熱追従性を持たせるには、減速材密度反応度係数を負の大なる値にするとともに、ドップラー反応度係数を負の小さい値にする必要がある。そのため、ケミカルシムを廃止するとともに、炉心線出力密度を低くすることにした。ケミカルシム廃止により制御棒数を増加する必要があり、圧力容器内蔵型制御棒駆動機構を採用した。一方、タービン入口蒸気温度の許容変動は小であるので、炉心核特性との熱水力的整合性をとるために、過熱蒸気領域を長くした貫流型蒸気発生器を採用した。その他、工学的安全設備の受動化とシステム簡素化を行い、保守が簡単であり、かつ、安全性を向上させた受動的安全炉の概念をまとめた。

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