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論文

Conceptual design of small-sized HTGR system for steam supply and electricity generation (HTR50S)

大橋 弘史; 佐藤 博之; 田澤 勇次郎; Yan, X.; 橘 幸男; 國富 一彦

Proceedings of ASME 2011 Small Modular Reactors Symposium (SMR 2011) (CD-ROM), 10 Pages, 2011/09

日本原子力研究開発機構は、小型高温ガス炉システムの開発途上国等への2030年代の世界展開を目指し、蒸気タービンによる発電,工業プロセスへの高温蒸気、及び地域暖房への低温蒸気供給を目的とした原子炉熱出力50MWt,原子炉出口温度750$$^{circ}$$Cの発電・蒸気供給用小型高温ガス炉システム(HTR50S)の概念設計を開始した。設計の基本思想は、HTTRの試験・運転で得られた知見及びGTHTR300設計の成果を活用することで、商用化に向けた性能向上,コスト低減を図りながら高い先進性を持つ原子炉とすることである。これをもとに、基本仕様を定めるとともに、技術実証の目標を定めた。また、蒸気タービン発電,蒸気タービン発電と地域熱供給、及び蒸気タービン発電と高温蒸気供給のコジェネレーションシステムを対象として、それぞれの系統構成を定めた。さらに、小型高温ガス炉システムの利用に関するエネルギー需要を調査し、開発途上国において小型高温ガス炉システムの需要があることを示した。

論文

Development of aluminum alloy coating for advanced nuclear systems using lead alloys

倉田 有司; 横田 仁志*; 鈴木 徹也*

Proceedings of ASME 2011 Small Modular Reactors Symposium (SMR 2011) (CD-ROM), 7 Pages, 2011/09

鉛合金を用いる中小型原子力システムは、安全性を向上させた高速炉システム概念の一つとして有望である。液体鉛合金は高温で鋼材に対する腐食性が強いため、鋼材の耐食性を改善することが必要である。本論文は、液体鉛ビスマスを用いた原子力システムのためのAl合金被覆の開発に焦点を当てている。Al, Ti, Fe粉末を用い、レーザービーム加熱を利用したAl合金被覆法が開発された。このAl合金被覆において、形成される主な欠陥は、表面欠陥とクラックであった。これらの欠陥をなくすための条件は、レーザービーム走査速度を下げることと被覆層のAl濃度の調整である。550$$^{circ}$$Cの液体鉛ビスマス中での腐食試験により、316SS上のAl合金被覆層は、被覆なしの316SSで顕著であった粒界腐食や鉛ビスマスの侵入を防いでいることがわかった。Al合金被覆の優れた耐食性は、鉛ビスマス中で再生される薄いAl酸化膜によっていることが明らかになった。Al合金被覆層の健全性と耐食性保持の観点から、適切なAl濃度の範囲は4$$sim$$12wt%である。

論文

Core design study of small-sized high temperature reactor for electricity generation

後藤 実; 島川 聡司; 寺田 敦彦; 柴田 大受; 橘 幸男; 國富 一彦

Proceedings of ASME 2011 Small Modular Reactors Symposium (SMR 2011) (CD-ROM), 5 Pages, 2011/09

燃料交換なしで長期にわたり運転できる発電用小型高温ガス炉の設計研究を行っている。本研究では、高温工学試験研究炉(HTTR)に比べて、炉心サイズ,装荷燃料、及び燃焼度を大きくすることで、燃料交換が不要な長期運転炉心の設計を目指した。炉心燃焼計算を行い、燃料交換なしで約6年間運転可能な出力120MWtの小型高温ガス炉について、核的な成立性を示した。

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