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生田 隆平*; 小泉 安郎*; 高瀬 和之
no journal, ,
原子力システムの機構論的熱設計手法開発に用いるため開発中の、詳細二相流解析コードTPFITの検証作業の一貫として、日本原子力研究開発機構及び信州大学では水噴流に対する検証を実施している。本報では、定常流の状態で水を静止大気中に噴出させた場合の水噴流崩壊についての実験を行い、水噴流挙動の可視化画像を取得するとともに、水噴流崩壊の定義の明確化を図り、流速やノズル径をパラメータとして崩壊距離を測定した結果を示す。
千葉 敏
no journal, ,
MAやLLFP等、放射性であることなどから中性子断面積を直接測定することが困難な核種の断面積を代理反応の方法で決定することが可能である。本講演では、JAEA原子力科学研究所のタンデム加速器による重イオンを用いる代理反応測定計画の全体像について説明する。
高峰 潤; 春山 満夫; 高瀬 操
no journal, ,
核燃料関連施設から発生する放射性廃棄物に含まれるU-235とPu-239原子を非破壊的に定量できることは放射能評価や計量管理にとって非常に重要である。そこで、昨年度発表した、「14MeV中性子直接問いかけ法を用いたPu-239及びU-235の分離測定法の開発」では、小さなマトリクス内にU-235とPu-239が混在している場合、その質量の比はこの研究で構築した理論式と14MeV中性子直接問いかけ法によって測定した遅発・即発計数比を組合せることによって導かれることを証明した。この分離測定法の実用化へのステップとして、実際の測定対象物である廃棄物は、金属で構成されるドラム缶サイズであり、このようなマトリクス内に混在するU-235とPu-239の比を精度よく決定できるかどうかについて検証した。その結果、金属廃棄物に関しては、昨年度開発した分離測定法を用いて、U-235とPu-239の比を精度よく決定できることがわかった。
野澤 貴史
no journal, ,
BA活動におけるSiC/SiC複合材料の研究開発では、SiC/SiC複合材料を主として用いた動力用原型炉先進ブランケット設計のための機械及び物理特性データの取得と性能確認をオールジャパン体制で実施する計画にある。特に機械特性評価では、設計上重要な寿命と強度異方性の評価を評価指標定義から試験法開発,性能確認の流れで段階的に行う。また、構成要素特性から間接的に複合材料の総合特性を高精度に予測する技術の開発を目指す。一方、物理特性評価では、SiCを始めとする機能性セラミックスの電気特性の照射下その場測定を通じて、機能実証と原型炉応用に向けた設計指針の提示を目指す。本講演では、BAにおけるセラミック材料開発について、これまでの活動進捗と今後の展望について概説する。
高瀬 操; 春山 満夫; 高峰 潤
no journal, ,
14MeV直接問いかけ法を用いて高圧縮金属廃棄体を測定する場合、核分裂中性子成分が極めて早い時間に減衰するので検出不可能となる。その問題を解決するため、モンテカルロシミュレーションを用いて、新高速中性子検出器システムを考案した。今回は、その考案した新検出器システムの構築及び実証試験を行ったので、その結果として、熱中性子遮蔽材を従来のカドミウムから炭化ボロンに変更した場合の優れた検出特性について報告する。
青山 佳男; 榊原 哲朗; 山下 利之; 佐々木 尚*; 西川 雄*
no journal, ,
鉛,カドミウムといった有害物質を含む一般の廃棄物の処理にあたっては、有害物質が地下水系に浸出することを抑えることが重要な課題である。一方、放射性廃棄物の処分においてもこれらの有害物質を含む廃棄物の取り扱いが課題となっておりその処理方策は確立されていない。これらの難処理廃棄物にかかる課題を解決するために、加熱のために金属を混ぜなくても非金属の溶融が可能な超高周波誘導炉を使用して有害物を含有する廃棄物を高温場で溶融処理を行い固化体中に閉じ込めることで、安定化させるという新しい処理技術の開発を行った。有害物の対象として原子力分野でも多量に使用される鉛に注目し、溶融時の高温においても揮発しにくく、また、鉛の浸出を低減する組成を検討した。試験は5種の組成について実施し、作製した固化体が均一で健全であり、特別管理産業廃棄物の基準以下となるかについて確認するために密度測定,成分分析及び環境省告示13号による浸出試験を実施した。すべての試料において作製した固化体が健全であることを確認した。固化体中の鉛残存量は最大25%であった。また、浸出試験の結果、すべての試料において特別管理産業廃棄物の判定基準である0.3mg/Lを下回った。以上より超高周波誘導炉による溶融固化処理は放射性廃棄物及び一般の難処理廃棄物の溶融固化処理技術として適用できる見通しを得た。
石見 明洋; 芳賀 広行; 勝山 幸三; 前田 宏治; 永峯 剛
no journal, ,
Amを含有したMOX燃料の熱的性能を確認するため、高速実験炉「常陽」において、Am含有MOX燃料ピンを高線出力で照射した。集合体及び燃料ピンの健全性を確認するため、照射燃料集合体試験施設(FMF)で非破壊試験を実施した。その結果、集合体及び燃料ピンに著しい変形等はなく健全であることを確認した。
三澤 丈治; 中塚 亨; 吉田 啓之; 高瀬 和之
no journal, ,
超臨界圧条件まで拡張した三次元二流体モデル解析コードACE-3Dを用いて、九州大学で実施した超臨界圧フレオンを用いた7本模擬燃料集合体内熱伝達特性試験に対して、上昇流及び下降流の条件について実験解析を行った。擬臨界エンタルピーを越える高バルクエンタルピー領域においては燃料棒表面温度の評価に課題があるものの、燃料棒内熱伝導を考慮することにより、燃料棒表面温度を予測できることを確認した。
高瀬 和之; 菖蒲 敬久; 月森 和之; 村松 壽晴
no journal, ,
ナトリウム(Na)冷却高速増殖炉の実用化段階では、現行軽水炉と同等以上の保守・補修性の確保が必要である。特にNaと水とのバウンダリを形成する蒸気発生器の伝熱管については、プラント寿命中の健全性を確保する補修技術の確立が不可欠となる。そこで、3次元微細加工が可能なファイバーレーザー照射による微細貴金属粉溶接技術を、実用化段階におけるナトリウム冷却高速増殖炉に対する保守・補修技術として標準化することを目的として本研究を開始した。本報は、シリーズ発表の5番目であり、ファイバーレーザー照射時の微細貴金属粉の溶融挙動の詳細把握を目的として予備的に実施した数値解析の結果について報告する。本研究によって、溶融挙動の高精度予測には、金属粉の熱物性値が大きく影響すること及びレーザー照射による熱量を正確に模擬することが重要であることがわかった。
山田 知典; 新谷 文将
no journal, ,
原子力機構では原子力プラント全体の耐震シミュレーションを実現可能な3次元仮想振動台の構築を行っている。原子力プラントは多くの部品から構成されるアセンブリ構造物であり、これらの部品の挙動を連成させた全体シミュレーションを行う必要がある。また実稼働中の原子力プラントを取り扱うためには熱,流体等の効果を考慮したマルチフィジックスシミュレーションへの展開が期待されている。本講演では仮想振動台の実現に向け、高並列環境において各部品ごとに独立に生成されたシミュレーション情報を強に連成させることを可能とする解析プラットフォームの構築及び性能評価について述べる。
天本 一平; 小藤 博英; 明珍 宗孝; 都築 達也*; 三田村 直樹*; 高崎 康志*; 矢野 哲司*; 寺井 隆幸*
no journal, ,
高速増殖炉サイクル実用化調査研究(FaCT)の副概念である金属電解法による乾式再処理プロセスを成立させるためには、同プロセスから発生する使用済み電解質の再生利用を図り、高レベル放射性廃棄物の発生容量を抑制する必要がある。この取組みの一環として、原子力機構では、使用済み電解質中の核分裂生成物(FP)をリン酸塩に転換して媒質とFPを分離する技術開発を行っている。今回、使用済み電解質に溶け込んだFPリン酸塩に対する収着機能が期待できる材料の開発を実施し、これを用いて可溶性FPを回収する試験を行ったところ、目標を達成することができた。
森山 清史; 田代 信介; 千葉 慎哲; 中村 秀夫; 中村 康一*
no journal, ,
軽水炉シビアアクシデント(SA)晩期の格納容器(CV)内ガス状ヨウ素挙動を把握するため、ヨウ化セシウム水溶液にCo-60
線を照射したときのガス状ヨウ素放出量を測定する実験を行った。pH緩衝剤によりpH7に調整された条件で、雰囲気の酸素濃度を変えた場合の有機物の影響に関するデータを得た。空気雰囲気と比較して、低酸素及び無酸素条件では有機物濃度が高い場合にヨウ素放出量が減少する傾向が顕著になった。本試験結果はヨウ素の反応における有機物の影響が酸素濃度の影響を受けることを示すものでありBWR等の低酸素雰囲気条件でのヨウ素挙動を推測するうえで重要である。
Cm
O
の熱伝導度西 剛史; 高野 公秀; 赤堀 光雄; 荒井 康夫
no journal, ,
マイナーアクチノイド(MA)含有酸化物燃料の研究開発では、Cm添加に伴う燃料の物性変化を評価することが重要な課題の一つと考えられている。そこで本研究では、Cm含有酸化物の熱物性取得の一環としてPuCm酸化物固溶体を調製し、レーザフラッシュ法により熱拡散率を、投下型熱量法により比熱を測定し、実測に基づく熱拡散率と比熱の値からPuCmO
及びPuCmO
の熱伝導度を算出した。473, 523, 573Kにおける熱伝導度の経時変化で見られる熱伝導率の低下は、
崩壊による格子欠陥の蓄積の影響を考慮したフィッティング曲線と良い一致を示したため、
Cmの崩壊による格子欠陥の蓄積に起因していることが明らかとなった。また、未損傷状態の理論密度におけるPuCmOの熱伝導度はPuCmOの熱伝導度よりも大きいことが観察され、酸化物で一般的に見られる酸素欠陥による熱伝導度の低下についても観察された。さらに、PuCmOの熱伝導度はPuOの熱伝導度と大きな差がないことも明らかとなった。
上田 吉徳*; 石田 倫彦; 玉置 等史; 村松 健
no journal, ,
我が国では原子力安全規制へのリスク情報の活用が検討されている。原子力安全基盤機構では、再処理施設のPSA手順整備に資するため同施設で想定される各種事象に対するPSAの適用研究を行っている。その一環として、再処理施設のPSAにおける発生頻度評価の品質向上に資するため、再処理施設を対象とした機器故障率データの整備を実施している。実施内容は大きく2つに区分され、1つは、我が国で唯一の運転経験である、原子力機構東海再処理施設の保全データを活用した故障率データの算出である。1つは、各種データベース中の援用データ候補について、援用データの適切性の判断にかかわる情報を調査する援用データの調査・整理・分析である。本報告では再処理施設を対象とした機器故障率データの整備の背景及び全体概要を述べる。
三原 守弘; 亀井 玄人; 中澤 俊之*; 山田 憲和*
no journal, ,
一部のTRU廃棄物に含まれる硝酸イオンの核種移行パラメータへの影響を評価するために、酸化状態が鋭敏なNp(IV), Tc(IV)及びSe(0)について硝酸イオン共存の溶解度試験を実施した。硝酸イオンの酸化による顕著な溶解度の上昇は見られなかった。また、硝酸イオンの濃度の増加に伴うNp(V)の溶解度の低下は、錯体形成定数の見直し及び高イオン強度における活量係数の補正により説明することができた。
中澤 俊之*; 山田 憲和*; 三原 守弘
no journal, ,
地層処分環境における硝酸イオンの還元物質であるアンモニアに着目して、錯体形成の可能性が高いと想定されるPd及びNbについて溶解度試験を実施した。既報では、アルカリ性領域を中心としたが、熱力学データのより広範な適用性を確認するため、中性領域についても試験を実施した。Nbについては、溶解度へのアンモニア濃度の影響は見られなかったが、Pdについては、既報と同様、中性領域でもアンモニア濃度の増加に伴うPd濃度の上昇が見られた。Pdの沈殿物としてPdO(am)が同定され、試験結果に基づいた熱力学データを用いて溶解度の評価を試みた。
齋藤 亮*; 中谷 篤史*; 多田 浩幸*; 熊坂 博夫*; 小林 保之
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分施設におけるセメントの使用を極力抑えた坑道支保工として提案している岩石利用セグメントに関して、低アルカリ性モルタルを用いた複合材料の強度・変形,pHの各特性について実験的な検討を行った。その結果、普通ポルトランドセメントを使った普通モルタルに比べ、低アルカリ性モルタルを使った場合は、複合材料としての強度・変形特性が多少低下するものの、支保工仕様を満足しており、pHについては低く、材齢の経過に伴い漸減する傾向にあることがわかった。
加藤 正人; 森本 恭一; 鹿志村 元明; 菅田 博正*
no journal, ,
Pu含有率,O/M比をパラメータとしてMOXの融点測定を行い、理想溶液モデルを用いて固相線温度,液相線温度の解析を行った。MOXの固相線温度はO/Mが下がるほど上昇した。理想溶液モデルにより解析を行い、固相線温度を
20Kで再現した。
國丸 貴紀; 山中 義彰*
no journal, ,
地層処分における沿岸域(海岸線付近の陸地から浅海域までを含む領域)の地質環境を対象とした調査・評価では、基本的に幌延と瑞浪の深地層の研究計画で、これまでに得られた内陸の地質環境の調査・評価技術が活用できるが、長期的な海水準変動の影響や塩水と淡水の混在などを考慮しつつ重要な現象を理解する必要がある。そこで、幌延深地層研究計画では、同地域を例として、「海域から陸域までを包含した地質環境を対象に、沿岸域特有の地質環境特性に関する知見を蓄積しつつ、調査・評価技術の信頼性向上と体系化を進める」ことを目標として、実際の調査事例に基づく研究開発を進めている。本研究では、幌延の沿岸域で実施したボーリング調査に関する計画立案時の技術的支援,調査実施時の聞き取り調査,調査結果の解釈・評価にかかわる作業などを通じてノウハウや判断根拠などの知識を抽出・整理し、沿岸域統合化データフローの構築に反映している。
安藤 真樹; 福島 昌宏; 岡嶋 成晃; 山本 徹*; 安藤 良平*
no journal, ,
軽水炉MOX炉心の中性子スペクトルを模擬する試験体系をFCAに構成し、ウラン及びプルトニウムのサンプルを用いたドップラー反応度を測定し、MOX燃料のドップラー反応度評価に資するデータを取得することを計画・実施中である。本発表では、その全体計画と第1試験として実施したウラン炉心でのウランサンプルを用いたドップラー反応度測定及び解析の結果を報告するものである。本試験では、JENDL-3.3及びこれまでのFCA実験において実績のある解析手法を用い実験解析を行った結果、臨界性やドップラー反応度について良好な解析予測精度が得られることを確認した。