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Weisenburger, A.*; 青砥 紀身; M
ller, G.*; Heinzel, A.*; 古川 智弘
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13) (CD-ROM), 6 Pages, 2005/06
代表的な高Cr鋼であるP122とODSについてLBE中の保護的酸化皮膜の安定性を評価するために酸素濃度変動及び温度変動条件の浸漬試験を実施した。P122については溶接継手についても試験した。P122と継手に関する550
C、800時間毎に酸素濃度が10
wt%と10
wt%に交互に変化する試験結果では酸素濃度が良好に110 wt%に維持された場合と同様スピネルの保護層は維持されていた。ODSについては10 wt%と10 wt%条件で800時間毎に550Cと650Cになる試験を行なった。前者では保護層が維持できたが後者では650C、10 wt%一定条件の場合と同様にLBE腐食が進行した。
竹田 武司; 浅香 英明; 鈴木 光弘; 中村 秀夫
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13) (CD-ROM), 8 Pages, 2005/05
制御棒駆動装置貫通ノズルの周方向のクラックは、PWRの小破断LOCAを引き起こす可能性がある。しかし、原子炉容器上部ヘッド小破断LOCAに関する実験的及び解析的研究は少ない。このため、LSTFを用いて、破断サイズ0.5%の上部ヘッド小破断LOCA模擬実験を行った。実験において、上部ヘッドにおける蓄水が、破断流量を制御する現象となることを見いだした。制御棒案内管の貫通孔近傍が蒸気中に露出するまで、制御棒案内管を介して、上部プレナム内の冷却材は上部ヘッドに流入した。また、二相流放出過程において、上部ヘッドコラプスト水位の振動現象が見られた。RELAP5/MOD3コードは、二相流放出過程における破断流量を過大評価し、実験より早く炉心のボイルオフが開始した。そこで、二相流放出過程における放出係数を破断流量の測定値と比較し補正することにより、上部プレナムと炉心のコラプスト水位は実験結果とよく一致した。この二相流放出係数を用いて、高圧注入系不作動条件下で破断面積が炉心冷却に与える影響を調べた。破断面積が1.5
2.5%の場合、1次系圧力が蓄圧注入系の作動圧力まで低下することにより、炉心の温度上昇が抑制される可能性があることを示した。
宮崎 明美
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13) (CD-ROM), 6 Pages, 2005/05
原子力施設などの重要建築物では、常に高レベルの安全性及び機能性を維持するための性能が求められている。特に、配管などのフレーム構造物は、高周波領域の応答まで考慮できる詳細解析の必要性が高まっており、実現象を再現できるモデル化の重要性が増してきている。本研究では、複雑な部材配置を有する組立構造物を対象とし、波動伝播現象を解明することを目的とする。そのために有効な手法としてスペクトル要素法(SEM)を採用している。SEMは周波数領域で有限要素を組立てることにより複合構造物における応力波の伝播を解析する手法である。膨大な計算量とメモリーを必要とするため、これまで多部材からなる複雑構造物に適用された例はほとんどみられない。本論文では、通常曲げ変形のみを考慮しているSEM梁要素にせん断変形を追加し、より高周波まで扱える3次元フレームの定式化について述べる。さらに、曲げ変形のみを考慮した要素との比較を行い、その有効性を示している。
大橋 弘史; 西原 哲夫; 武田 哲明; 稲垣 嘉之
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13) (CD-ROM), 8 Pages, 2005/05
HTTRに接続する水素製造システムは、HTTRにより供給された熱出力10MWの核熱を用いて水素を製造することができるように設計されている。このHTTR水素製造システムは世界で初めて原子炉に接続されるものであり、したがって、HTTR水素製造システムの実証試験に先立ってモックアップ試験が計画されている。モックアップ試験と並行して、以下の基礎試験、すなわち、水蒸気改質管の腐食試験,熱交換器伝熱管を透過する水素同位体透過試験,高温隔離弁の健全性試験,水素選択性透過膜の性能試験を行い、解析コードの開発と安全審査のための詳細な試験データを取得する。これらの試験により、水素透過係数をはじめ、各種データを取得した。本報告は、HTTR水素製造システムの研究開発に関する要素試験の現状をまとめたものである。
岩村 公道; 内川 貞夫; 大久保 努; 久語 輝彦; 秋江 拓志; 中塚 亨
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13) (CD-ROM), 8 Pages, 2005/05
原研では、実績のある軽水炉技術と軽水炉MOX利用技術に基づき、プルトニウムの有効利用を実現し、将来の持続的エネルギー供給を可能にする革新的水冷却炉(FLWR)を開発している。炉心以外は現行軽水炉技術を利用するため、運転・保守性に優れる。炉心は燃料棒を稠密に配置し、高速炉に近いスペクトルを実現して、燃料の転換比を高める。本概念は、高転換型炉心と、低減速軽水炉炉心との2段階からなる。前者は、軽水炉やMOX軽水炉の代替プラントとして導入するもので、再処理工場からの回収プルトニウムを少数基で集中的に利用できる。後者では、さらに炉心を稠密化し、増殖を伴うMOX燃料多重リサイクル利用に移行し、天然ウラン資源消費量を抑制する。2つの炉心は同一サイズの六角燃料集合体を使用しており、集合体内の燃料棒本数や燃料棒間隔,プルトニウム富化度などを変更することで、燃料サイクル環境に柔軟に対応できる。
C in HTTR川崎 幸三; 伊与久 達夫; 橘 幸男; 中澤 利雄; 後藤 実
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13) (CD-ROM), 8 Pages, 2005/05
高温工学試験研究炉(HTTR)は、2004年4月19日に、原子炉出口冷却材温度950Cを達成した。原子炉出口冷却材温度950Cの達成は、発電以外の分野への、核熱利用の拡大を図るものである。高温ガスタービンを用いた高い熱効率の高温ガス発電炉,二酸化炭素の放出を伴わない水からの水素製造等に、核熱を利用することができる。本報は、HTTRの高温試験運転結果についてまとめたものである。
峰原 英介; 羽島 良一; 沢村 勝; 永井 良治; 菊澤 信宏; 西森 信行; 飯島 北斗; 西谷 智博; 木村 秀明*; 小栗 第一郎*; et al.
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13) (CD-ROM), 10 Pages, 2005/05
原研FELは最近新しく255フェムト秒極短パルス,6-9%高効率,1GWピーク出力,数kW平均出力,中赤外から遠赤外に渡る広い波長可変性を同時に実現する発振を発見した。この新しい発振とエネルギー回収リニアック技術を用いて、原子力産業,製薬,医学,防衛,造船,環境科学,宇宙ごみ処理,エネルギー伝送などの応用のために、われわれは10kWよりも高出力で25%よりも高効率な自由電子レーザーを実現できる。そのような波長可変,高効率,高平均出力,高ピーク出力,極短パルスFELを実現するために、われわれは原研独自のコンパクト,自立式,無蒸発,エネルギー回収型超伝導高周波線型加速器によって駆動される高効率で高出力なFELが必要である。われわれのFELに関する議論は、原子力発電所を廃炉するための非熱穿孔,切断,剥ぎ取り応用や原子力産業分野における応力腐食割れを防止することや産業用FELのロードマップ,原研独自のコンパクト,自立式,無蒸発,エネルギー回収型超伝導高周波線型加速器によって駆動される高効率で高出力なFELを含んでいる。
大貫 晃; 高瀬 和之; 呉田 昌俊*; 吉田 啓之; 玉井 秀定; Liu, W.; 中塚 亨; 秋本 肇
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13) (CD-ROM), 8 Pages, 2005/05
日本原子力研究所は水冷却増殖炉(RMWR)高稠密格子炉心の熱流動成立性に関する研究・開発プロジェクトを電力,メーカ,大学の協力を得て平成14年度より開始した。RMWRは成熟した軽水炉技術を活用し、ウラン資源の有効利用,プルトニウムの多重リサイクル,高燃焼度,長期サイクル運転といった長期的なエネルギー供給を担える革新的な水冷却炉としての特徴を有している。RMWRの開発においては熱流動に関する成立性が大きな課題となっている。本研究では、研究・開発の全体計画を示すとともに、37本体系の大型試験装置による実験的な検討、並びに燃料棒間隙幅といった形状効果の解析的評価の実現を目指した3次元解析手法の開発に関する進展状況を述べる。現在までに間隙幅1.3mmと1.0mm体系における定常並びに過渡限界出力試験を行い、成立性を確認している。
佐藤 治夫
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13) (CD-ROM), 0 Pages, 2005/05
圧縮ベントナイトの主要構成粘土鉱物のスメクタイト中のI-とCs+イオンの拡散及び活性化エネルギーの異方性について検討した。実験には精製したNaスメクタイトを使用し、乾燥密度、塩濃度、温度、スメクタイト粒子の配向方向に対する拡散方向をパラメータとして見掛けの拡散係数(Da)と活性化エネルギー(
Ea)を測定した。両イオンのDaとEaの乾燥密度と塩濃度に対する変化より、I-イオンは、主として外部間隙を拡散移行し、Cs+イオンは、層間と外部間隙の両方を拡散移行すると考えられた。また、Eaの乾燥密度に対する変化は、両イオンの拡散移行経路とスメクタイト表面との静電的相互作用に加えて、間隙水の活量の影響を反映したものと考えられた。特に、Cs+イオンは、Na+イオンとのイオン交換エンタルピーを考慮することで説明できることから、この影響も同時に受けていると考えられた。
佐藤 治夫
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13) (CD-ROM), Track 8-9 Pages, 2005/05
圧縮ベントナイトの主要粘土鉱物のスメクタイト中のI-とCs+イオンの拡散及び活性化エネルギーの異方性について検討した。実験にはイオン交換処理したNaスメクタイトを使用し、乾燥密度、塩濃度、温度、スメクタイト粒子の配向方向に対する拡散方向をパラメータにとして、見掛けの拡散係数(Da)と活性化エネルギー(Ea)を測定した。両イオンのDaとEaの乾燥密度、塩濃度、拡散方向に対する変化より、I-イオンは、主として外部間隙を拡散移行し、Cs+イオンは、層間と外部間隙の両方を拡散移行すると考えられた。また、Eaの乾燥密度に対する変化は、拡散移行経路とスメクタイト表面からの静電的影響に加えて、間隙水の活量の影響を反映したものと考えられた。特に、Cs+イオンは、低乾燥密度では、Na+イオンとのイオン交換エンタルピーを考慮することで説明できるが、高乾燥密度では、この効果に加えて、間隙水の活量低下の影響も同時に受けていると考えられた。
泉 正憲
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13) (CD-ROM), P. 353, 2005/05
廃止措置計画の策定にあっては、計画の最適化を図るシステムエンジニアリングが重要であり、「ふげん」ではそのための廃止措置エンジニアリング支援システム(以下DEXUSという)の開発を行なっている。DEXUSは計画時の支援システムと、解体時の支援システムから構成されており、今回は解体時の支援システムついて報告する。解体時の支援システムとしては解体作業時の作業員の被ばく低減を図り、安全確実な作業実行できるように現場で支援するための「現場可視化システム」、作業工程の進捗を把握し管理するとともに、計画時の支援システムの精度向上を図るための作業実績を収集するための「作業実績収集システム」、解体作業によって発生した解体廃棄物の来歴の追跡管理するための「解体廃棄物管理システム」の開発を行っているので、その概要を報告する。
岡村 信生; 小泉 健治; 鷲谷 忠博; 青瀬 晋一
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13) (CD-ROM), 0 Pages, 2005/05
None
川口 浩一; 滑川 卓志; 鈴木 嘉浩; 原口 信吾*
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13) (CD-ROM), 7 Pages, 2005/05
LWRからFBR燃料サイクルへの転換期の小規模製造システムについて、先進FBR燃料製造システムの概念設計研究を行った。50tHM/年の小規模では、乾式製造システムは湿式に比べ廃棄物発生量が多くなるが、より優れたコストパフォーマンスを有している。
佐藤 博之; 江連 俊樹; 上出 英樹
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13) (CD-ROM), P. 432, 2005/05
実用化戦略調査研究において、ナトリウム冷却炉の炉容器コンパクト化やループ数削減が検討されており、それに伴い、炉容器上部プレナム内や配管内の流動は高流速となり自由液面からのガス巻き込み等が懸念される。それらの現象を把握、抑制するために、1/10スケールの上部プレナム水流動模擬試験が行われ、ホットレグ入口近傍においてキャビテーションを伴う水中渦が確認された。水流動試験におけるキャビテーション発生条件を実機条件に反映するために、キャビテーション係数( k=(Po-Ps)/(0.5*
v2)(Po:代表圧力、Ps飽和蒸気圧力))を用いた評価を行っているが、実機のナトリウムと模擬試験の水では、カバーガスの圧力条件や流体の粘性条件が大きく異なり、これらの要因がキャビテーション係数に及ぼす影響について把握する必要がある。そこで基礎実験を行い、その傾向について調べた結果、流体の圧力条件や粘性条件によりキャビテーション係数に相違が見られた。その要因として流体の条件が異なると、渦の周方向速度分布が異なり、渦中心の圧力が影響されることがわかった。
-ray emission大高 雅彦; 平林 勝; 荒 邦章
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13) (CD-ROM), P. (50439), 2005/05
None
平林 勝; 近藤 正聡*; 荒 邦章; 高橋 実*
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13) (CD-ROM), 0 Pages, 2005/05
Pb-Bi冷却炉用の超音波流量計を開発している。計測原理には伝搬時間差法を適用し、計測に必要な音響物性として、温度に対するPb-Biの音速を計測した。また、温度に対する音速の実験相関式を導出した。超音波流量計の開発、試作を行った。超音波センサの振動子にはニオブ酸リチウムを使用し、500Cまでの耐熱性を確認した。水中、Pb-Bi中試験を実施し、流量計の適用性を実証した。
中桐 俊男; 加瀬 健; 加藤 章一; 青砥 紀身
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13) (CD-ROM), 7 Pages, 2005/05
サイクル機構ではナトリウム冷却高速増殖炉に適用可能なハイブリッド熱化学法による水素製造システムの開発を行っている。これまでにSO
電解実験、熱効率評価を行うとともに水素製造原理実証実験を行い、最大5時間の連続水素製造を行うことができた。