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塙 悟史; 石原 正博; 橘 幸男; 小池上 一*
Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-8) (CD-ROM), p.9 - 0, 2000/00
原子炉プラントにおける高温機器及び配管に対しては、機器の健全性確保の観点からも、発生する熱膨張を吸収する構造が重要である。高温工学試験研究炉(HTTR)は、1次冷却材温度が出口で最高950
、原子炉入口でも395と高温であるため、主冷却機器の支持構造物にはコンスタントハンガ及びオイルスナバ等による浮動支持方式が採用されている。HTTRの出力上昇に先立ち、この浮動支持方式による高温機器の熱変位特性を調べるため、非核熱による実機を用いた特性試験を実施した。同時に解析的評価を実施し、試験結果との比較検討を行った。本報告では、特性試験の結果及び解析結果、並びに浮動支持方式を採用した冷却機器の熱変位特性について述べる。
日比 宏基*; 久語 輝彦; 栃原 洋*; 嶋田 昭一郎*; 大久保 努; 岩村 公道; 和田 茂行*
Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-8) (CD-ROM), p.11 - 0, 2000/00
負のボイド反応度係数と1.0程度の転換比を達成するMOX燃料を用いる水冷却炉である低減速スペクトル炉の概念検討を行った。本報では、PWR型炉の2つの炉心について検討した。一方は、燃料集合体とブランケット集合体をチェッカーボード状に配置させた非均質炉心で、重水冷却により高転換比を目指した。他方は、軽水炉冷却炉心で、六角形の集合体の中央部に燃料(シード)を配置し、その周辺にブランケットを配置したシード・ブランケット型燃料集合体を採用した。本研究により、両炉心とも負のボイド反応度係数を達成でき、非均質炉心は1.1程度の転換比を、シード-ブランケット集合体炉心は1.0程度の転換比を達成できる見通しが得られた。
大久保 努; 白川 利久*; 竹田 練三*; 横山 次男*; 岩村 公道; 和田 茂行*
Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-8) (CD-ROM), p.7 - 0, 2000/00
1.0程度の転換比と負のボイド反応係数の達成を目指したMOX燃料を用いる水冷却炉である低減速スペクトル炉の概念検討を行った。本報では、BWR型炉の3つの炉心について概念を検討した。一つは、ウラン資源による長期的なエネルギー供給に有効な1.1程度の高転換比を目指し、二つ目は、高燃焼度及び長期サイクル(それぞれ60GWd/t及び2年程度)運転を目指し、三つ目は、ブランケットなしの現行炉と類似の燃料集合体の使用を目指した。本研究により、各炉心とも1.0以上の転換比と負のボイド反応度係数を達成できるとともに、それぞれの目標を達成できる見通しが得られた。
中塚 亨; 岡 芳明*; 越塚 誠一*
Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-8) (CD-ROM), p.9 - 0, 2000/00
高い熱効率とコスト削減を目指した超臨界圧軽水冷却炉の概念検討を行った。本報では、同じ貫流型プラントである超臨界圧ボイラを参考にして起動方式及び必要な機器を検討した。超臨界圧から核加熱を開始する定圧起動方式では減圧弁・フラッシュタンクからなる起動バイパス系が必要となる。亜臨界圧から昇圧する変圧起動方式では起動時のみ使用する気水分離器が必要となる。本研究により、いずれの起動方式を用いた場合も起動期間を通して被覆管の健全性が確保され起動が可能であるとともに、起動系の物量を抑制する観点から、バイパス系に気水分離器を設置するこの炉独自の変圧起動が望ましいことが示された。
柴本 泰照; 久木田 豊*; 中村 秀夫; Park, H. S.*; 安濃田 良成
Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-8) (CD-ROM), p.12 - 0, 2000/00
溶融金属と冷却材の相互作用(MFCI)時には、冷却材の蒸気が大量に発生するが、蒸気生成速度によって蒸気爆発になる場合と爆発に至らない場合がある。後者は穏やかなMFCI事象と呼ばれ、本研究ではその現象解明研究の一環として、高温の溶融金属中にジェット状に注水する体系についての基礎研究を行っている。これまで、このような研究例は限られており、特に、多くの溶融物は可視光には不透明なため、その中の水の挙動を可視化することは困難であった。そこで本研究では、高速度撮影中性子ラジオグラフィ(NRG)を利用することで、可視化に対する問題を解決するとともに、発生蒸気量や水ジェット貫入深さ等について定量計測を試みた。実験では、あらかじめ試験容器内に高温の溶融金属を満たしたところに室温の水ジェットを注入した。その結果、より高温のメルトに注入させた方が、蒸気発生量がより少ない結果となった。これは、高温の場合、水/溶融金属の界面上に安定な蒸気膜が形成され、これが伝熱の阻害に寄与し、蒸気発生が少なかったためと考えることができる。
渡辺 昇; 勅使河原 誠; 甲斐 哲也; 原田 正英; 坂田 英明*; 池田 裕二郎; 神永 雅紀; 日野 竜太郎; 大山 幸夫
Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-8) (CD-ROM), p.12 - 0, 2000/00
統合計画核破砕パルス中性子源の設計開発研究の最近の進展について、中性子工学研究を中心にターゲット開発の現状について述べる。中性子工学では、ターゲット・モデレータ・反射体系の概念設計の高度化を非常に広範囲な要素別に最適化研究を行い種々の新しいアイディアの提案とともに、世界最高性能の実現に向けて迫りつつある。このような高性能をターゲット工学の立場から可能とするため、熱流動、構造・材料にわたる広範囲な開発研究が進行中で、その問題点、開発シナリオ、最近の技術的データ、解析結果等について述べる。また計画の第一期にあっては陽子ビーム出力は1MWであるが第二期にあっては5MWに増力されることが本計画の重要な柱であり、そのためにはどのような陽子エネルギー、パルス繰り返し周波数を目指すべきかを判断するための基礎となるデータを蓄積中で、そのことについても報告する。
Yan, X.; 塩沢 周策; 國富 一彦; 武藤 康; 宮本 喜晟; 片西 昌司
Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-8) (CD-ROM), p.8 - 0, 2000/00
高温ガス炉によるガスタービン発電は、高い固有の安全性、低コスト、高効率といった特徴により、将来の原子力のニーズに適合したものとなる可能性を有している。原研では、性能及び経済性を維持しつつ可能な限り単純化された設計となることを目的として、独自の概念による高温ガス炉によるガスタービン発電システケの研究を進めている。実証済の鋼材を用いた圧力容器の採用、独立した横置きのガスタービンの採用及びこれらのモジュール化等により設計の単純化をはかり、メンテナンス性向上、低コスト化が期待できるシステムを提案する。
野田 宏
Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-8) (CD-ROM), 0 Pages, 2000/00
高速炉サイクルが本来有する長所を長大眼に活用した実用化システム像を抽出し、併せて将来社会の多様なニーズに柔軟に対応できるような開発戦略を提示することにより、高速炉サイクルを将来の主要なエネルギー源として確立できる見通しを立てるため、平成11年7月より実用化戦略調査研究を開始した。本研究は、電気事業者等との共同チームをサイクル機構内に組織し、オールジャバン体制で実施している。フェーズ1(2年間)では、これまでに国内外で蓄積された研究開発の成果を活用するとともに、幅広く技術的選択肢の検討を行い、評価指標に照らして有望な高速炉サイクル実用化像を抽出し、その開発戦略を提示する。フエーズ1の結果に関するチエツクアンドレビユ一を受けた後、フエーズ2(5年程度)に入る。そこでは工学的試験も含めて技術的成立性を確認し、高速炉サイクル全体で整合を図ったシステムを絞り込む。
森下 喜嗣; 武田 宏; 河西 善充*; 中村 文人*; Shimanski*; Strelkov B*
Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-8) (CD-ROM), 0 Pages, 2000/00
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齋藤 恭央; 今本 信雄; 宮田 和俊; 狩野 元信
Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-8) (CD-ROM), 0 Pages, 2000/00
東海再処理施設から発生する低放射性の濃縮廃液を対象とした減容処理技術開発を行っている。開発されたプロセスは、化学凝集沈殿・限外ろ過、イオン交換を用いて廃液から核種を分離し、発生した化学スラッジは減圧蒸発固化を行う方法である。現在、この新技術の実証を目的とした施設の設計を進めている。
今本 信雄; 齋藤 恭央; 宮田 和俊; 狩野 元信
Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-8) (CD-ROM), 0 Pages, 2000/00
東海再処理施設から発生する低放射性の塩素含有廃棄物を対象とした減容処理技術開発を行っている。開発されたプロセスでは、塩酸ガスの耐食性にすぐれたハステロイを用いた縦形円筒水冷ジャケット炉を用いる。現在、この新技術の実証を目的とした施設の設計を進めている。
木村 暢之; 安田 明洋; 宮越 博幸; アキラ トーマス トクヒロ; 西村 元彦; 上出 英樹
Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-8) (CD-ROM), 0 Pages, 2000/00
高速炉内熱流動現象を把握するための速度場の計測手法として,粒子画像流速測定法(PIV)が活用されている。PIVを適用するにあたっては,流れと共に移動している粒子のみを画像に収録する必要がある。しかし,実際には構造物や撮影窓上のゴミ等(以下,ノイズとする)が画像中に存在しており,流速計測の精度低下の原因となっていた。そこで,画像中のノイズを除去する手法を開発した。本ノイズ除去手法により,PIVを用いた流速計測精度が3
12倍向上することが確認できた。本ノイズ除去手法を,インターラッパーフロー水試験に適用した結果,集合間ギャップの2次元速度分布を計測することができた。
林田 均; アキラ トーマス トクヒロ; 上田 雅司; 荒 邦章
Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-8) (CD-ROM), 0 Pages, 2000/00
ナトリウム中の音速が温度により変化することを利用して、配管外からナトリウム温度を計測する超音波温度計の開発を実施している。超音波温度計のナトリウム温度計測適用性を検討するために、実際にナトリウムを用いて超音波温度計の各種特性を試験した。その結果、以下のような知見を得た。超音波温度計は、ナトリウムの流速、カバ-ガスの圧力、ナトリウム中の不純物濃度などの影響を、ほとんど受けない。また、直付方式超音波温度計で約2.5、ガイド棒方式超音波温度計で約4の試験誤差を有する本試験において、基準温度計と比較して超音波温度計の算出温度は、直付方式で約1、ガイド棒方式で約2程度となった。したがって、本手法の超音波温度計は、主配管内のナトリウム温度を計測する温度計として適用可能なことがわかった。
岡野 靖; 山口 彰
Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-8) (CD-ROM), 0 Pages, 1999/00
直接数値シミュレーション手法を用いたナトリウム液滴燃焼解析コードCOMETの開発を行っている。本研究ではまず、ナトリウム燃焼時の反応生成物に対して、化学反応論に基づき、その生成条件や熱分解条件に関して検討を行った。次にCOMETを用いてナトリウム液滴の落下燃焼実験に対し検証解析を行った。液滴落下速度・燃焼量が実験と良好に一致することを確認するとともに、エネルギー・物質移動挙動に関する詳細な知見が得られた。