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論文

A Promising Gas-Cooled Fast Reactor Concept and its R&D Plan

此村 守; 三枝 利家; 水野 朋保; 大久保 良幸*

Global 2003/ANS,ENS (2003.11.16-20), 0 Pages, 2003/00

実用化戦略調査研究では、ガス冷却高速炉の有望な候補概念として、ピン型燃料炭酸ガス炉、ピン型燃料ヘリウムガス炉、被覆粒子燃料ヘリウムガス炉の3概念より経済性・安全性の観点から被覆粒子燃料ヘリウムガス炉を選定した。(フェーズ1)この被覆粒子燃料ヘリウムガス炉の燃料集合体概念については被覆粒子層直接冷却方式横方向流冷却概念の他に燃料保持性に優れる六角ブロック縦方向流冷却概念についても検討を行った。また、プラント概念実現性を左右する重要な課題である受動的炉停止機構、ガスタービン等について開発計画を策定した。

論文

Overall Plan and Progress Situation of "The Feasibility Study on Commercialized FR Cycle Systems"

佐賀山 豊

Global 2003; International Conference on Atoms for Prosperity: Upda, 0 Pages, 2003/00

FBRサイクル実用化戦略調査研究のフェーズIIでは、主要技術の成立性見通しと候補概念の明確化に必要な定量的なデータ取得のための要素技術開発並びにそれらに基づく設計研究を実施している。これらの研究開発により、複数の有望なFBRサイクル概念の検討を進めるとともに、各々のサイクル概念に対する開発計画の策定を行っている。本資料では、炉システム及び燃料サイクルシステム概念及び総合評価並びに開発計画策定の検討現状についてまとめたものである。

論文

Irradiation Performance of Uranium-Plutonium Mixed Nitride Fuel Pins in JOYO

井上 賢紀; 岩井 孝*; 荒井 康夫*; 浅賀 健男

Global 2003; International Conference on Atoms for Prosperity: Upda, 1694 Pages, 2003/00

日本原子力研究所との共同研究で実施した高速炉用ウラン-プルトニウム混合窒化物燃料の「常陽」照射試験結果についての総合報告を行う。燃料ピン製作を原研、照射を サイクル機構、照射後試験を両者で実施した。窒化物燃料の性能評価として、高燃焼度化に向けた最重要課題である燃料スエリング挙動に着目した検討を行った。燃料ピン外径は、燃料スエリングと機械的相互作用の発生に対応した特徴的な変化を示した。また、燃料ピン横断面の一次元定常伝熱解析を行い、燃料スエリング挙動に及ぼ す温度効果の検討を行った。窒化物燃料の高燃焼度化にあたっては、制御棒開発成果を参考とした燃料スミア密度とギャップ幅の最適化と高燃焼度までのFPガスの放出・保持挙動の解明が重要であることがわかった。

論文

A Promising Sodium-Cooled Fast Reactor Concept and its R&D Plan

一宮 正和; 水野 朋保; 此村 守

Global 2003; International Conference on Atoms for Prosperity: Upda, 0 Pages, 2003/00

実用化戦略調査研究の中で、開発目標とした安全性、環境負荷低減性、経済性、資源有効利用性、核拡散抵抗性の各点を十全に満たすナトリウム冷却高速増殖炉の概念を構築した。同炉概念は適切な燃料サイクルと相俟って、GenⅣ等の次世代核燃料サイクルの有望な候補である。

論文

Analysis of Curium in MOX Fuel Irradiated in Fast Reactor

逢坂 正彦; 逢坂 正彦; 小山 真一; 三頭 聡明

Global 2003; International Conference on Atoms for Prosperity: Upda, 0 Pages, 2003/00

高速実験炉「常陽」にて照射されたMOX燃料中のCm同位体を放射化学的分析手法により分析した。Cmを陰イオン交換クロマトグラフィーにより分離し、質量分析法及び$$alpha$$スペクトロメトリーによりCm同位体を定量したところ、Cm含有率は軽水炉のものより大幅に小さいことが分かった。分析値を用いてCm同位体の高速炉内における核変換特性を様々な観点から評価し、Cmの変換速度は既存の値よりも大きいこと等を明らかにした。本分析・評価により、高速炉がCmの消滅に適していることを実験的に示すことができた。

論文

Conceptual design on an integrated metal fuel recycle system

佐藤 浩司; 藤岡 綱昭; 中林 弘樹; 北島 庄一; 横尾 健*; 井上 正*

Global 2003; International Conference on Atoms for Prosperity: Upda, 0 Pages, 2003/00

FBRサイクルの実用化戦略調査研究の一環として、38tHM/y処理規模の金属燃料リサイクルシステムについて、経済性、操業性、安全性、環境負荷低減性、核拡散抵抗性等に配慮したシステム設計を実施した。その結果、4対の電極を装荷した大電解槽や続処理方式の陰極処理装置等の採用、質量管理と化学形態管理等を行うことにより、臨界安全性を担保しつつ処理速度の向上が図れる見通しを得た。また、同処理規模の先進湿式リサイクルシステムとのセル、建屋容積、廃棄物発生量の比較により、小型プラントの乾式システムの経済性、環境負荷低減性の観点からの優位性が示された。

論文

3D Transport Theory Method Based on MOC for Analyzing Integral Dta of Transmutation

竹田 敏一*; 浜田 譲*; 北田 孝典*; 西 裕士; 石橋 淳一; 北野 彰洋

Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Energy and Fuel Cycle Systems (GLOBAL 2003) (CD-ROM), p.1005 - 1010, 2003/00

燃料集合体の非均質性を考慮した3次元輸送計算方法として、Characteristics法を導入した計算手法の開発を進めている。.本研究では、計算時間・メモリ容量の制約から、軸方向に対してはノード法による輸送計算を行ない、径方向については2次元Characteristics法を適用することで3次元化を図ることを目指す。今回はその前段階として、FBR部分炉心を対象に2次元Characteristics法とモンテカルロ法との計算結果を比較し、高速炉体系への2次元計算の適用性について検証した。計算結果より、両者はよく一致し、2次元Characteristics法の適用性を確認した。

論文

Advanced Fuel Cycle Stsyem and its R&D Plan in Japan

加藤 浩; 野村 茂雄; 小島 久雄; 船坂 英之

Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Energy and Fuel Cycle Systems (GLOBAL 2003) (CD-ROM), p.1290 - 1298, 2003/00

2003年11月に、米国ルイジアナ州のニューオリンズにおいて、先進的核エネルギーと燃料サイクルシステムと題してGLOBAL2003が開催される。日本における燃料サイクルの開発状況について、FBRサイクル実用化戦略調査研究として進めている燃料製造や再処理技術の概要を紹介するとともに、2015年迄の開発ステップ概要を報告する。

論文

Development of Geometrical Control Type Electrolyzer for Oxide-Electrowinning Process

鷲谷 忠博; 小泉 健治; 小泉 務; 青瀬 晋一

Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Energy and Fuel Cycle Systems (GLOBAL 2003) (CD-ROM), 5 Pages, 2003/00

酸化物電解法に適用する形状管理型電解槽の開発として、臨界安全形状に対応した電解槽形状の検討、CCIM技術の適用性について検討を行った。臨界評価計算の結果、厚み約16cmの円環型電解槽において工学的な成立性が見込めることが分かった。また、電解槽内の腐食環境の緩和対策として、CCIM技術の適用性を評価した結果、補助発燃体を用いることによって、円環型電解槽への適用性の見通しが得られた。

論文

Development of the Advanced Aqueous Reprocessing Process Technologies in CPF

柴田 淳広; 野村 和則; 小泉 務; 小山 智造

Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Energy and Fuel Cycle Systems (GLOBAL 2003) (CD-ROM), 2251 Pages, 2003/00

JNCでは、FBR実用化戦略調査研究の一環として、経済性、安全性、資源有効利用性、環境負荷低減、及び核不拡散性に優れた先進湿式再処理プロセスの開発を行っている。その試験フィールドとしてのCPFの改造が終了し、ホット試験を再開した。第1回ホット試験として実施した、晶析法、溶解法、U/Pu/Np共除染法に関する試験結果を紹介する。

論文

Operating Experience and Future Plan of the Operation Testing Laboratory in The Tokai Reprocessing Plant

福田 一仁; 田辺 陽司; 野尻 一郎

Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Energy and Fuel Cycle Systems (GLOBAL 2003) (CD-ROM), p.115 - 118, 2003/00

小型試験設備は、東海再処理工場に付設された試験設備であり、施設創業から現在までの25年間に数多くの研究成果を上げ、東海再処理工場の運転、トラブルシューティング、将来的な再処理のために大きく貢献してきた。本報告では、小型試験設備の概略、これまでの運用実績、今後の活用計画を紹介する。

論文

Development of the Advanced Aqueous Reprocessing Process Technologies in CPF

柴田 淳広; 野村 和則; 小泉 務; 小山 智造

Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Energy and Fuel Cycle Systems (GLOBAL 2003) (CD-ROM), 2251 Pages, 2003/00

JNCでは、先進湿式再処理技術開発を実施している。CPFは高速炉使用済燃料を用いた再処理技術開発のための主なホット試験フィールドである。ホット試験は昨年12月に再開された。溶解試験、晶析試験、簡素化PUREXプロセスの試験結果が最初のホット試験より得られた。

論文

Advanced Fuel Cycle System and its R&D Plan in Japan

野村 茂雄; 小島 久雄; 船坂 英之

Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Energy and Fuel Cycle Systems (GLOBAL 2003) (CD-ROM), 1290 Pages, 2003/00

2003年11月に、米国ルイジアナ州ニューオリンズにおいて、先進的核エネルギーと燃料サイクルシステムと題して、GLOBAL2003が開催される。日本における燃料サイクルの開発状況について、FBRサイクル実用化戦略調査研究として進めている燃料製造や再処理技術の概要を紹介するとともに、2015年迄の開発ステップ概要を報告する。

論文

Development of Geometrical Control Type Electrolyzer for Oxide-Electrowinning Process

鷲谷 忠博; 小泉 健治; 小泉 務; 青瀬 晋一

Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Energy and Fuel Cycle Systems (GLOBAL 2003) (CD-ROM), 773 Pages, 2003/00

酸化物電解法に適用する形状管理型電解槽の開発として、臨界安全形状に対応した電解槽形状の検討、CCIM技術の適用性について検討を行った。臨界評価計算の結果、厚み約16cmの円環型電解槽において工学的な成立性が見込めることが分かった。また、電解槽内の腐食環境の緩和対策として、CCIM技術の適用性を評価した結果、補助発熱体を用いることによって、円環型電解槽への適用性の見通しが得られた。

論文

Vipac Fuel Fabrication for Irradiation Test of the FUJI Project

重留 義明; 河野 秀作; Hellwig, C.*; Heimgartner, P.*

Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Energy and Fuel Cycle Systems (GLOBAL 2003) (CD-ROM), p.1342 - 1347, 2003/00

FUJIプロジェクトにおける照射用バイパックピン製造のため、MOX粉をペレット成型した後に、機械粉砕・焼結を行う製造プロセスを採用し、その製造試験を通じてプロセス実証を行った。製造した粒子燃料のピンへの充填に関しては、模擬粒子を用いたコールドの充填試験による結果と、粒子形状を指標とした充填特性評価からその評価を行い、実際の製造に備えた。これらの製造試験及び照射用燃料の製造について報告する。

論文

Scenario study on fast reactor cycle deployment

小野 清; 塩谷 洋樹; 平尾 和則

Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Energy and Fuel Cycle Systems (GLOBAL 2003) (CD-ROM), 0 Pages, 2003/00

FBRサイクル実用化戦略調査研究(FS)フェーズIIの中で、FBRサイクルの望ましい実用化像を検討している。本研究では、日本および世界を対象に長期的視点から、ワンススルー、プルサーマルおよび高速増殖炉サイクルの比較を行い、FBRサイクル導入の必要性を検討した。日本および世界において、資源有効利用および環境負荷低減の両方の観点から、FBRサイクル導入の必要性を確認することができた。

論文

Design Study on Minor Actinides Recovery for the NEXT Reprocessing

駒 義和; 高田 岳; 佐藤 浩司; 佐藤 浩司

Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Energy and Fuel Cycle Systems (GLOBAL 2003) (CD-ROM), p.1939 - 1944, 2003/00

実用化戦略調査研究において、湿式再処理システムの設計研究を進めている。マイナーアクチニドであるAmとCmの回収に関しては、SETFICS法、イオン交換法及びアミン抽出法を候補技術に選定し、比較のための設計評価研究を行っている。本発表では、設計とその比較評価の結果概要を報告する。

論文

Corrosion Behavior of High Chromium Martensitlc Steel in LBE

青砥 紀身; 西 義久*; 古川 智弘

Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Energy and Fuel Cycle Systems (GLOBAL 2003), p.2113 - 2118, 2003/00

LBE冷却高速炉の成立に向けた重要な課題の1つに構造及び炉心材料を、特に、600度C以上の高温でLBE腐食から適切に保護する技術開発が挙げられる。ここでは、主要候補構造材料として検討されている高クロム鋼(ASME P122)に関する650度C、連続酸素濃度制御下停留LBE中試験結果を報告する。4000hまで浸漬した試料について光学及び化学分析を行い、表面に形成される酸化層の組織構造及び鋼中の主要構成元素挙動を評価した。マグネタイトが安定に形成される温度域を越える高温ては、酸化物最外層はLBE中へ溶解する。酸化物の下に形成する拡散層もしばらくすると同様にLBEに溶解してしまう。しかしながら、今回分析結果に基づけば、酸化物と母相との境界に形成されるクロム濃化層が安定に維持されれば、LBEの鋼への侵入を防ぐことが可能であることが分かった。

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