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寺田 敦彦; 日野 竜太郎
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原子力機構では、発生・漏洩した水素の挙動を拡散,燃焼,爆発による影響評価まで解析するシステムの構築を進めている。本報では、水素挙動解析システムの構築に向けて、原子力発電技術機構が実施した大規模なヘリウムガス漏洩拡散試験の試験照合解析を行い、各種凝縮モデルを適用することで、ヘリウムの成層化の傾向を確認したので報告する。
菅原 隆徳; 江口 悠太; 大林 寛生; 岩元 大樹; 辻本 和文
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本研究では、加速器駆動核変換システム(ADS)の大きな課題の一つであるビーム窓の設計検討を行った。ADS核計算において緩和された陽子ビーム電流値を用い、ビーム窓および核破砕ターゲットに対して、陽子・中性子輸送計算(PHITSコード), 熱流動解析(STAR-CCM+コード), 構造解析(ANSYSコード)の連成解析を実施した。これらの連成解析の結果、外半径についてはR=180-235mmの範囲、先端厚さについてはt=1.5-3.5mmであれば設計条件を満たし、半球形状として成立することが示された。
山野 秀将; 鳴戸 健一*; 栗坂 健一; 西野 裕之
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我が国ではナトリウム冷却高速炉(SFR)の使用済燃料は、原子炉、炉外燃料貯蔵槽(EVST)、使用済燃料プールの順に移送される。本研究では、EVSTの設計改善を図るため、次世代ナトリウム冷却高速炉のために設計されたEVSTを対象にレベル1確率論的リスク評価(PRA)を実施し、それを通じて得られた燃料破損に至る支配的な事故シーケンスを同定する。ところで、同SFRのEVSTでは、原子炉の安全が過度に脅かされた状況で健全なEVSTに炉心にある使用済燃料すべてを移す方策(早期炉心退避)が検討されている。本研究では、崩壊熱量の経時変化を伴い成功基準が緩和することを導入した。その設計情報に基づき、本研究では、起因事象の同定, イベントツリー解析, フォルトツリー解析, 人的過誤確率解析事故シーケンスの定量化を実施した。燃料損傷頻度は約10
/年と評価された。また、設計改善効果を定量的に示すことができた。
飯岡 智哉*; 鵜山 雅夫*; 弥富 洋介; 森 寛大*; 齋藤 博之*
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洞道, 鉱山, 地層処分など、一般に地下施設においては給排水設備が重要な位置を占め、給排水の系統を確保し保全することが求められることも多い。給排水の系統としては配管を用いた管路で同一材質の金属材料を用いるのが一般的であるが、地下施設における排水には周囲の土壌に含まれる成分の溶出などが生じるため、給水と排水の配管の腐食状況が異なることがある。これをふまえて本研究では大規模地下施設に実際に使用されていた給排水管の腐食進行について事例調査を行い、その腐食メカニズムを流体力学的な立場と電気化学的な立場から室内的な補充実験も含め検討した。その結果、給水管・排水管とも外面はヘマタイトFe
O
の皮膜を形成していることや、給水側内面には流体の流れに沿う凹凸が生じたこと、排水管内面においては周囲のアルカリを含む排水の影響でマグネタイトFeO
の皮膜が形成され、この生成物は管を保護する方向に働くこと等が明らかになった。
西村 聡*; 佐竹 正哲*; 西 義久*; 加治 芳行; 根本 義之
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2011年に発生した東京電力福島第一原子力発電所事故以降、使用済燃料貯蔵施設(SFP)の事故時安全対策として、プール水位維持のための代替注水設備や燃料損傷緩和を目的としたスプレイ設備の設置が求められている。本研究では、代替注水設備による燃料冷却の最適化検討のため、重大事故解析コードMAAPを用い、SFPにおける冷却機能喪失と冷却水漏えいの重畳事象を想定した事故進展解析を実施して、代替注水冷却による被覆管破損回避条件を調べた。
佐藤 雄二; 白濱 卓馬*; 石橋 淳一*; 村松 壽晴
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CPS設計空間では、フィジカル空間にて実験・検証を行うと初期の設計空間との相違点が生じるため、フィジカル空間からのデータに基づいて再度、設計空間を導出することが必要となる。本研究では、レーザー加工の一つであるレーザーコーティングを用いて、制御可能パラメータに基づきシミュレーションコードSPLICEによる設計空間を導出し、フィジカルデータとの検証を行った。その結果、要求仕様と解析結果との相違点を抽出し、再度、SPLICEで設計空間を再導出すると、従来よりも制度の高い設計空間が導出できることを明らかにした。
小林 順; 相澤 康介; 江連 俊樹; 栗原 成計; 田中 正暁
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先進的なNa大型高速炉の炉内構造物の下部において、燃料集合体からの高温ナトリウムと制御棒チャンネルやブランケット集合体からの低温ナトリウムが混合し、高サイクル熱疲労が発生する可能性がある。先進的なNa大型高速炉を1/3スケール60
セクタでモデル化した水試験体を使用し、炉上部機構(UIS)下部周辺の温度変動を緩和する試験を実施した。その結果、大きな温度変動が観察された。計装取付板の形状を改良し、温度変動が緩和されることが確認できた。
鈴木 実*; 堺 公明*; 高田 孝; 堂田 哲広
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ナトリウム冷却高速炉の火山噴火による降灰ハザードを対象とした定量的なリスク評価手法の確立を目的に、火山噴火時に最終ヒートシンクである空気冷却器(ACS-AC)が降灰によりフィルタ閉塞した際のアクシデントマネジメント策を繰り返し実施する場合を対象に連続マルコフ連鎖モンテカルロ(CMMC)法を用いてプラント動特性解析を実施した。火山降灰に対するアクシデントマネジメント(AM)策の不確かさをパラメータとして、プラントへの影響を評価した。その結果、ACS-ACのフィルタ閉塞時間を延長することがAM策として極めて有効だと評価された。