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鷲谷 忠博; 矢野 公彦; 鍛治 直也; 山田 誠也*; 紙谷 正仁
Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 7 Pages, 2015/05
福島第一原子力発電所の燃料デブリ取出し後の処置については、燃料デブリ取出し開始時までにデブリの処置の選択決定に係る一定の議論が必要になるものと想定し、それまでに各シナリオの比較評価に用いる情報や比較評価の進め方を決める必要がある。そのため、本検討では燃料デブリの取出し後の処置シナリオの検討に向けた技術的要件の整理として、各処置シナリオ案の得失評価を行った。評価の結果、総合すると技術課題は有するものの経済性、廃棄物発生量の面で有利なシナリオは長期保管及び直接処分と推定された。一方、安定化処理、湿式処理、乾式処理は経済性、廃棄物発生量の面で不利と推定された。
森田 貴己*; 丹羽 健太郎*; 藤本 賢*; 葛西 広海*; 山田 東也*; 西内 耕*; 坂本 竜哉*; 牛堂 和一郎*; 田井野 清也*; 林 芳弘*; et al.
Science of the Total Environment, 408(16), p.3443 - 3447, 2010/06
被引用回数：13 パーセンタイル：34.68(Environmental Sciences)日本沿岸域で採取した褐藻からヨウ素-131(
I)が検出された。褐藻は高い濃縮係数によって放射性核種を体内に蓄積することから、放射性ヨウ素の生物指標として広く使われている。測定された褐藻に含まれるIの比放射能の最大値は0.37
0.010Bq/kg-wetであった。本研究で採取したすべての褐藻からセシウム-137(
Cs)も検出された。これらの海藻におけるIとCsの比放射能には相関はなかった。Csの比放射能は0.00340.00075から0.0900.014Bq/kg-wetの範囲であった。褐藻中Csの低い比放射能と変動幅の少ない濃度から、Csのソースが過去の核実験であることを示唆している。原子力発電所や核燃料再処理施設はIの汚染源であることは知られているが、Iが検出された海域と核関連施設が立地する地域との関連はなかった。Iが検出されたほとんどの海域は多くの人口を抱える大都市近傍であった。Iは医療の放射線診断や治療にしばしば用いられる。本研究結果から、著者らは褐藻から検出されたIのソースは、原子力発電施設起因ではなく、放射線治療行為によるものであると考えている。
千田 康英*; 山田 誠也*
JNC TJ9420 2005-005, 117 Pages, 2005/02
JNC-TJ9420-2005-005.pdf:5.36MB
金属燃料リサイクルプラント(38tHM/年)の燃料製造設備について、これまでの設計研究及び品質管理概念をベースに、主要機器の概念設計を進めた。あわせて、製品のハンドリング装置の概念設計も行い、製品等のハンドリング時間を検討するとともに、燃料成分調整手法を考慮して、燃料製造設備の機器台数を最適化した。(1)代表的な主工程設備及び燃料ハンドリング・秤量設備の構造概念設計燃料成分調整装置、燃料ピン組立装置、Naボンディング装置、燃料スラグパレットハンドリング装置、燃料ピンパレットハンドリング装置、燃料ピンハンドリング装置及び秤量器の構造概念設計を実施した。(2)ハンドリング時間を考慮した必要設備台数の見直し上述の概念設計結果を基に、燃料スラグ及び燃料ピンをハンドリングするための所要時間を見積り、機器の処理時間に対応するよう、燃料製造設備の機器台数を最適化した。(3)設備間バッファの検討機器相互の処理能力を比較するとともに、製品のハンドリング時間を考慮して、設備間バッファ量を検討した。あわせて、被覆管等の部材のバッファ量も検討し、燃料製造設備内の保管棚等のバッファ量を最適化した。
山田 誠也; 鷲谷 忠博; 竹内 正行; 小泉 務; 青瀬 晋一
日本原子力学会和文論文誌, 4(2), p.156 - 166, 2005/00
酸化物燃料の乾式再処理及び湿式再処理への適用が可能な脱被覆技術として、破砕工程、ハル燃料分離工程及びハル洗浄工程から構成される新しい前処理システムを開発した。本システムは高Pu富化度の高速炉燃料にも適用可能なシステムであり、燃料の粉砕化が必須の乾式再処理プロセスでは枢要システムと考えられる。本報告では、この新たな脱被覆システム及び各工程における新型機器の概要について報告する。
山田 誠也; 鷲谷 忠博; 竹内 正行; 菅沼 隆; 青瀬 晋一
Proceedings of 12th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-12) (CD-ROM), 8 Pages, 2004/00
酸化物燃料の乾式再処理及び湿式再処理へ適用が可能な脱被覆技術の開発として、破砕工程、ハル燃料分離工程及びハル洗浄工程から構成される新しい前処理システムを開発した。本システムでは高Pu富化度の高速炉燃料にも適用可能なシステムであり、燃料の粉砕化が必須な乾式再処理プロセスでは枢要機器と考えられる。本報告では、この新たな脱被覆システム及び各工程の新型機器の概要について報告する。
石山 新太郎; 武藤 康; 緒方 寛*; 山田 誠也*
日本原子力学会誌, 43(11), p.1136 - 1148, 2001/11
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)コンパクト熱交換器の概念設計の結果、超細密オフセットフィン型伝熱エレメントを流路幅890mm
高さ約6800mm流路長さ940mmにすることにより、温度効率95%を達成できる見通しを得た。しかしながら、コンパクト熱交換器寸法がこのように大型となるとヘッダから伝熱エレメント高さ方向に供給される被加熱流体に流量アンバランスが生じ易くなり、その結果コンパクト熱交換器の伝熱性能が低下する可能性がある。そこで、コンパクト熱交換器の三次元熱流動解析を実施することにより、被加熱流体(低温側)側ダクト高さ方向に仮想流量アンバランスが生じた場合のコンパクト熱交換器の伝熱に関する性能評価を行った。その結果、下記結論が得られた。(1)被加熱流体の流量アンバランスは全ヘリウム流量に対して最大で-20%~14%生じる。(2)加熱流体側に被加熱流体と同一の流量アンバランスが生じた場合、被加熱側に流量アンバランスが生じない場合のコンパクト熱交換器1ユニット当たりの温度効率(=95%)に対して約0.5%低下する。(3)加熱流体側に被加熱側と対称の流量アンバランスが生じた場合、コンパクト熱交換器の伝熱性能が低下する割合が最も大きく、被加熱側に流量アンバランスが生じない場合のコンパクト熱交換器1ユニットあたりの温度効率に対して約1.3%低下する。以上の結果、想定される流量アンバランスが生じた場合でも設計要求仕様を満足するコンパクト熱交換器の設計が可能であることが結論された。
武藤 康; 石山 新太郎; 福山 佳孝*; 納本 淳司*; 岸部 忠晴*; 山田 誠也*
Proceedings of 45th ASME International Gas Turbine & Aeroengine Technical Congress, Exposition and Users Symposium (CD-ROM), 8 Pages, 2000/00
本報告は科学技術庁から原研に委託された高温ガス炉ガスタービンのフィージビリティスタディの中で実施された熱出力300MW発電プラントの設計結果をまとめたものである。ヘリウムガスの比熱が空気の5倍と大きいことに起因して、ヘリウムタービンの段数が多く翼長が短くなる傾向がある。特に300MWクラスの比較的小容量機では、このことが設計上の大きな課題となっている。これに関し、まず回転数を高くして周波数変換器をつけた場合と同期回転数の設計結果の予備検討につき記し、後者について詳しい設計結果を述べる。得られた効率は、タービン、低圧圧縮機、高圧圧縮機に対して、各々93.09%,89.92%,90.25%であり、十分高性能であった。発電機設計及び軸系設計とも問題はなく、本プラントの技術的成立性及び熱効率が48.2%の高い値が期待できることが確認された。
文沢 元雄; 緒方 寛*; 山田 誠也*
エネルギー・資源, 20(1), p.87 - 92, 1999/01
本検討は、核熱利用システム構築の一環として、大気中に放出される二酸化炭素(CO
)の低減と化石燃料の有効利用を目指して行った研究である。すなわち、CO原単位を改善するシステムについて検討した。CO発生量低減化の評価指標として、CO原単位比を用い、改質原料・製品を組み合わせた10種類のシステムを検討した。その結果、核熱を用いて石炭をメタンやメタノールに改質するシステムが他のシステムに比べて、CO放出量低減に効果的であることがわかった。
文沢 元雄; 緒方 寛*; 山田 誠也*
エネルギー・資源, 18(5), p.73 - 78, 1997/09
核熱利用システム構築の一環として、総合的な熱効率向上の観点から、ヘリウムガスタービンサイクルを用いたコジェネシステムの検討を行った。候補サイクルの総合熱効率を評価し、熱利用温度レベルに対応し、サイクルシステムの熱効率の解析を行った結果、中間・高温領域(300
C以上)では直接再生中間冷却サイクルの総合熱効率が最大であり、システムとして有望であることを明らかにした。その理由として、このサイクルでは中間冷却によりコンプレッサ出口温度が低下し、再生熱量が増加することが分かった。
羽賀 勝洋; 日野 竜太郎; 稲垣 嘉之; 羽田 一彦; 会田 秀樹; 関田 健司; 西原 哲夫; 山田 誠也*; 数土 幸夫
JAERI-Tech 96-053, 71 Pages, 1996/11
HTTRの目的の一つは高温核熱利用の有効性を実証することにある。HTTRという実炉に世界で初めて高温核熱利用系を接続して実証試験を実施するのに先立ち、機器の高性能化、運転・制御及び安全技術の実証、設計・安全評価解析コードの検証のための炉外技術開発試験が不可欠である。そこで、HTTRの最初の熱利用系として設計検討が進められている水蒸気改質水素製造システムについて、炉外技術開発試験計画を策定し、炉外技術開発試験のための試験装置の設計検討を行った。本報告は、試験装置の中核となる水蒸気改質器の設計検討の成果をまとめたものである。設計に当たっては、反応管が3本の場合と、コストダウンのために反応管を1本にした場合について、それぞれ反応特性、構造強度を解析評価し、その仕様と構造を定めた。
文沢 元雄; 稲葉 良知; 菱田 誠; 緒方 寛*; 山田 誠也*
JAERI-Tech 96-045, 97 Pages, 1996/11
本報告では、核熱利用システム構築の一環として、大気中に放出されるCOの低減と化石燃料の有効利用を目指して、化石燃料改質によるCO原単位を改善するシステムについて検討した。CO発生量低減化の評価指標としてCO原単位比を用い、改質原料・製品を組み合わせた10種類のシステムを検討した。その結果、核熱を用いて石炭をメタンやメタノールに改質するシステムが他のシステムに比べて、CO放出量低減に効果的であることが分かった。
文沢 元雄; 稲葉 良知; 菱田 誠; 小川 益郎; 野村 真一*; 山田 誠也*
JAERI-Tech 96-002, 107 Pages, 1996/02
熱利用システムを構築する研究の一環として、核熱・石炭によるメタノール製造システム概念設計を検討した。この結果、選定した二種類のメタノール製造システムでは、メタノール転換率が100%を越えており、二酸化炭素の低減に有望であることがわかった。またこの二つのシステムについて経済性、環境性、有用性について検討評価し、研究開発課題を選出した。
文沢 元雄; 稲葉 良知; 菱田 誠; 小川 益郎; 緒方 寛*; 山田 誠也*
JAERI-Tech 95-055, 125 Pages, 1995/12
熱利用システムを構築する研究の一環として、原子力コジェネシステムの予備検討を行なった。本検討では、高温ガス炉に接続したヘリウムガスタービンにおいて、サイクルの検討・抽出、サイクル効率の検討、サイクルの最適化時に解決されるべき技術課題の摘出を行った。さらに、ガスタービンプロセスから排出される中・低温核熱のプロセス・温度レベル、コジェネシステムの総合効率の検討・評価などを行った。その結果、総合効率に関しては、低温域(200C以下)では直接・再生サイクルが有利であること、中温域から高温域では直接・再生・中間冷却サイクルが有利であることが明らかとなった。
山田 誠也*; 宮本 喜晟; 武藤 康
JAERI-M 87-071, 107 Pages, 1987/05
高温ガス炉と密閉サイクルガスタービンを直接接続した高温ガス炉直接接続ガスタービン(GT-HTGR)は簡素なプラント構成で高い熱効率を達成することが可能である。
鍛治 直也; 紙谷 正仁; 駒 義和; 小泉 務; 小山 智造; 青木 和夫*; 山田 誠也*
no journal, ,
未照射MOX粉末を用いた超臨界直接抽出試験を実施し、条件を調整すればU, Pu, Amの同時抽出が可能であることを確認した。抽出残はMO2相だった。
紙谷 正仁; 鍛治 直也; 小山 智造; 青木 和夫*; 山田 誠也*
no journal, ,
超臨界流体を用いた全アクチニド一括分離システムの開発に関するこれまでの開発成果としての未照射MOX試験,使用済燃料試験の他、これまで実施してきた開発全体の概要についてまとめ、今後の予定についても述べる。
鍛治 直也; 紙谷 正仁; 高畠 容子; 大山 孝一; 三浦 幸子; 小山 智造; 青木 和夫*; 山田 誠也*
no journal, ,
超臨界COを希釈剤に用いる全アクチニド一括抽出システムに関し、未照射MOX燃料を用いた一連の試験を実施した。常圧条件での試験結果に基づく考察から、超臨界条件における初期条件を設定し、さらに超臨界条件での試験結果をもとに条件を微調整することで、U/Pu/Amをほぼ同時に抽出できた。このことから、当初考察に基づく条件設定の妥当性が確認できた。また比較試験により、希釈剤をドデカンに変更してもU/Pu/Amを同時に回収できることを確認した。模擬FPを添加した試験を実施したが、PuもU/Amとともに回収でき、使用済燃料を用いた超臨界直接抽出試験においてみられたPuの残留は再現されなかった。洗浄・逆抽出試験を実施し、従来の抽出プロセスの設計手法の適用により、洗浄,逆抽出工程を設計できる見通しを得た。
小山 智造; 紙谷 正仁; 鍛治 直也; 青木 和夫*; 山田 誠也*
no journal, ,
「超臨界流体を用いた全アクチニド一括分離システムの開発」は、文部科学省からの受託事業である「原子力システム研究開発事業」の平成17年度採択課題として実施してきたものである。その概要について報告する。
紙谷 正仁; 鍛治 直也; 小山 智造; 青木 和夫*; 山田 誠也*
no journal, ,
超臨界流体を用いた全アクチニド一括分離システムについての主要工程の設計を実施した。主要工程については多系列化が必要となったため、経済性の向上効果は小さいが、廃液処理については大幅な低減が可能との評価結果を得た。設計結果をもとに分配までを超臨界流体で行う改善案をまとめた。
荻野 英樹; 仲吉 彬; 山田 誠也*
no journal, ,
燃料デブリの安定的な収納保管を行うために必要な技術開発項目について、想定した燃料デブリの収納保管フローを基に検討し、デブリの溶出特性、含水・乾燥特性、熱処理(酸化)特性を選定した。また、これらの技術開発項目について今後の技術開発計画を策定した。
仲吉 彬; 鹿野 祥晴; 岡村 信生; 小泉 健治; 渡部 雅之; 山田 誠也*
no journal, ,
燃料デブリのクラックや細孔が、デブリの含水・乾燥特性(平衡含水率, 減率乾燥期間, 乾燥速度等)へ与える影響に着目し、多孔質セラミックスを模擬材として試験を行い、内的条件(空隙率, 平均細孔径)及び外的条件(乾燥温度)の含水・乾燥特性への影響、乾燥設備設計へ必要なデータ(材質, 形状・寸法)を評価した。
