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与能本 泰介; 柴本 泰照; 佐藤 聡; 岡垣 百合亜
Journal of Nuclear Science and Technology, 53(9), p.1342 - 1352, 2016/09
被引用回数：3 パーセンタイル：28.09(Nuclear Science & Technology)BWRの運転時の異常な過渡変化を超える過渡事象におけるドライアウトした燃料表面のリウェット挙動に関して、当研究グループで以前実施した研究では、リウェット直前の冷却として定義する先行冷却により、その伝播速度が強く支配されることが示された。本研究では、この先行冷却の特徴を把握するために、実験結果に対して、さらに工学解析と熱伝導解析を実施した。特徴把握のため、まず、先行冷却を熱伝達率評価値を用いて定量的に定義し、先行冷却が開始するタイミングでの被覆管温度の関数としてリウェット速度を検討した。その結果、リウェット点近傍での最大伝熱量によりリウェット速度が制限される傾向が示され、熱伝導解析の結果と整合した。
Chen, J.; 浅野 雅春; 八巻 徹也; 吉田 勝
Journal of Membrane Science, 269(1-2), p.194 - 204, 2006/02
被引用回数：140 パーセンタイル：96.02(Engineering, Chemical)高性能の電解質膜を得るために、スチレンに代わるモノマーとして、スチレンの誘導体であるメチルスチレン(MeSt)及びt-ブチルスチレン(tBuSt)さらに架橋剤として、電解質膜に導入した時に柔軟性の付与が期待できるビスビニルフェニルエタン(BVPE)と高密度の架橋構造の付与が期待できるジビニルベンゼン(DVB)を組合せた新規な電解質膜を放射線グラフト重合法により合成した。得られた四元系MeSt/tBuSt/DVB/BVPE(40/40/2.5/17.5wt%)電解質膜の耐久性加速試験(60
C,3%過酸化水素水溶液中)の結果、スルホン酸基の脱離時間が300時間に達した。また、メタノール透過性ではナフィオンに比べて、四元系電解質膜は1/6まで抑制できることがわかった。
佐々 敏信; 大井川 宏之; 辻本 和文; 西原 健司; 菊地 賢司; 倉田 有司; 斎藤 滋; 二川 正敏; 梅野 誠*; 大内 伸夫; et al.
Nuclear Engineering and Design, 230(1-3), p.209 - 222, 2004/05
被引用回数：35 パーセンタイル：88.1(Nuclear Science & Technology)原研では、マイナーアクチニドと長寿命核分裂生成物を核変換する加速器駆動システムの研究開発を進めている。システムは大強度陽子加速器,鉛・ビスマス核破砕ターゲット及び窒化物燃料を装荷した鉛・ビスマス冷却未臨界炉心から構成される。約2,500kgのマイナーアクチニドが未臨界炉心に装荷される。このシステムを熱出力800MWで運転することにより、年間250kgが核変換される。未臨界炉心を駆動するため、ビーム出力30MWの超伝導線形加速器を接続する。未臨界炉心設計,核破砕ターゲット技術,鉛・ビスマス利用技術,加速器開発及びマイナーアクチニド燃料開発などの多くの分野で研究開発が行われている。中でも、加速器駆動システムの成立性に関する研究や評価を行うため、核変換実験施設(TEF)が大強度陽子加速器計画の下で提案されている。
丸山 結; 杉本 純
Journal of Nuclear Science and Technology, 36(10), p.914 - 922, 1999/10
被引用回数：3 パーセンタイル：28.69(Nuclear Science & Technology)気体流入による攪拌を伴う溶融鋼と垂直壁との熱伝達特性を明らかにするため、WITCH/LINER実験の解析を実施した。溶融鋼の固化を考慮した一次元熱伝導数値解析により、気体攪拌を伴う流体を対象とした熱伝達相関式の評価を試みた。Konsetovの熱伝達相関式を改良し、解析に適用した。解析結果と実験との比較から、改良したKonsetovの熱伝達相関式を用いることにより、WITCH/LINER実験において観測された熱伝達特性を妥当な範囲で再現できること、及びこの熱伝達相関式が気体攪拌を伴う低プラントル数流体と垂直壁との熱伝達に適用され得ることが示唆された。
Cs following the decay of Xe atoms implanted in metals村松 久和*; 石井 寛子*; 田中 栄司*; 三沢 雅志*; 伊東 誉*; 三浦 太一*; 武藤 豪*; 小泉 光生; 長 明彦; 関根 俊明; et al.
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 239(2), p.251 - 255, 1999/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Chemistry, Analytical)金属中のCs不純物原子についてアイソマーシフトの振る舞いを調べた。TIARAのオンライン同位体分離器を用いて、各種金属にXeをイオン注入し、液体ヘリウム温度でメスバウアスペクトルを測定した。スペクトルを多成分解析して、金属原子と置換した位置にあるCs原子のアイソマーシフトを求めた。アイソマーシフトとホスト金属の電子構造の間に相関が見られ、ホスト金属の伝導電子密度がアイソマーシフトに大きな影響を及ぼすと結論した。
幾島 毅
JAERI-Data/Code 98-009, 136 Pages, 1998/03
JAERI-Data-Code-98-009.pdf:5.04MB
本報告書は放射性物質輸送容器の通常時及び火災時の温度分布解析に必要な材料の熱特性データ、及びその図形処理プログラムTHERMLIBについてまとめたものである。データライブラリーはローレンスリバモア国立研究所において作成されたものである。原研において、データ処理プログラムと図形表示プログラムを作成した。約1000種類の材料データがライブラリーに含まれている。材料データの種類は比重量、熱伝導率、比熱及び溶融・凝固温度とその潜熱である。本報告書はデータライブラリーの説明、THERMLIBプログラム及び入力データ等のユーザガイドについて記述したものである。
戸田 直博*; 片山 芳則; 辻 和彦*
Review of High Pressure Science and Technology, 7, p.647 - 649, 1998/03
蒸着で作成したアモルファス(a-)Ge,-Ge-Cu合金,a-Ge-Al合金の電気伝導度
を圧力
を8GPaまで、温度
を77-300Kの範囲で測定した。低温でのの温度依存性は、Mottの可変範囲ホッピング伝導モデルよりは、弱い電子格子カップリングのある場合のマルチフォノン・トンネリング遷移過程モデルによく一致した。圧力の増加に伴い、べき乗則の指数
が変化した。a-Ge
Cu
とa-GeAlのどちらの合金においても、d(ln )/dは、低圧域では正の値,高圧域では負の値を示した。これらの結果をいくつかのホッピング伝導モデルの立場から議論する。
佐々木 忍
Proc. of 1998 IEEE Int. Conf. on Control Applications (CD-ROM), p.1323 - 1327, 1998/00
本報は、移動ロボットの運動計画問題について論じる。障害物や目標点を含む環境と移動体とをある種の関数関係で定義し、反発・誘引に類した計算を行う人工ポテンシャル法には固有の欠陥が伴うことから、考察環境に対する熱伝導の楕円型境界値問題を解き、その温度場のマップを用いて目標点まで逐次探索により最適な経路を見出す計画法が基本的なストラテジーとなる。探索途中でデッドロックに陥り易い従来の弱点が完全に克服され、障害物を回避しながら目標位置に誘導する最短経路が首尾よく生成されることがシミュレーションにより明らかとなった。
高田 昌二; 鈴木 邦彦; 稲垣 嘉之; 数土 幸夫
Heat Transfer-Jpn. Res., 26(3), p.159 - 175, 1997/00
高温ガス炉(HTGR)の崩壊熱除去用水冷形冷却パネルシステムの除熱特性と構造物の温度分布を調べるため、システムを模擬した実験装置により実験を行った。実験装置は、炉心の崩壊熱を模擬した最高出力100kWの電気ヒーターを内蔵した、直径1m,高さ3mの圧力容器と、容器を取り囲む冷却パネルからなる。数値解析コードTHAPACST2の数値解析手法と提案されたモデルを検証するために、実験と数値解析の比較検討を行った。圧力容器内ヘリウムガス圧力を0.73MPa,温度を210Cの条件で、圧力容器温度は-29C,+37Cの誤差の範囲で実験データをよくあらわした。冷却パネルの除熱量の数値解析結果は実験結果に比べて11.4%低く、放射による伝熱量は除熱量の全入熱量の74.4%であった。また、圧力容器のスカート形サポートの上下端の空気流路を流れる自然対流により圧力容器の下鏡部が効果的に冷却されることがわかった。
栗山 一男*; 風間 浩一*; 加藤 崇*; 山本 春也; 青木 康; 楢本 洋
Journal of Applied Physics, 80(8), p.4488 - 4490, 1996/10
被引用回数：1 パーセンタイル：8.28(Physics, Applied)Asを注入した半絶縁性GaAsは、モットー型のホッピング伝導を示すことを明らかにした。この現象は、照射直後及び熱処理後も共通であったが、熱処理して注入したAsがGaの位置を占有するantisite defectを形成するようになると、光クエンチングによる伝導度の減少をもたらすことも見い出された。
小野塚 正紀*; Tsujimura, Seiji*; 豊田 真彦*; 井上 雅彦*; 阿部 哲也; 村上 義夫
Fusion Technology, 29(1), p.73 - 82, 1996/01
被引用回数：9 パーセンタイル：62.03(Nuclear Science & Technology)核融合実験装置へ適用可能な電気絶縁性および導電性を有する膜の大面積コーティング技術の開発を行った。ここでは、コーティング手法として、大面積コーティングが可能な溶射法をとりあげた。電気絶縁膜としては、Al
O
(アルミナ)膜を、導電性膜としては、CrC-NiCrおよびWC-NiCr膜をそれぞれ選択した。これらの電気絶縁性および導電性膜をSUS基板上にコーティングし、膜の密着性, 耐熱衝撃性, 電気抵抗, 絶縁耐電圧および熱伝導率を測定した。その結果、核融合装置用として使用できる充分な電気絶縁性および導電性を有していることがわかった。
内海 隆行*; 功刀 資彰
Therm. Sci. Eng., 4(3), p.1 - 7, 1996/00
近年のレーザーを応用した材料加工の制御あるいはレーザー冷却などの光技術の進歩により、光と物質の相互作用に関する極短時間(fs,ns,ps)における非定常現象の解析・解明が重要となってきている。最近、日本原子力研究所はX線レーザーを含む極短パルス超高出力レーザーの開発を開始し、レーザービームを導光するミラー等の光学素子開発や将来に光量子源を材料表面改質や物質創製へ応用する際の光量子-物質相互作用の解析・解明の研究を進めている。この光と物質の相互作用の主要な課題として、レーザーによるインパルス加熱時のアブレーション現象がある。この場合、レーザー加熱による固体から液体、さらに気体への相変化を含む広範囲な温度・密度・圧力での熱流体現象を理解する必要があるが、このような広範囲に渡る時空間スケール及び数桁以上の密度・圧力変化を伴う熱流動現象を解明するためには、各時空間スケールに応じた複数の方程式系を新概念の計算科学的手法を用いて解析可能とする必要がある。このような研究背景のもと、本研究では特にインパルス加熱時の熱伝搬現象の解明を目的とした数値解析を試みている。
内海 隆行*; 功刀 資彰
Computational Fluid Dynamics Journal, 4(3), p.265 - 277, 1995/10
流体解析の数値的手法として、微分代数的3次補間疑似粒子法(DA-CIP法)を提案してきたが、本手法が、定常・非圧縮の仮定によりナビエ・ストーフス方程式から導出される伝熱方程式の数値解析にも有効であることを示す。本来、双曲型偏微分方程式への適用としてDA-CIP法を提案したが、伝熱方程式のような放物型にも同様に適用可能であり、数値拡散の小さい精度の高い解を得ることができる。
小野塚 正紀*; 辻村 誠一*; 豊田 真彦*; 井上 雅彦*; 阿部 哲也; 村上 義夫
Fusion Technology 1994, Vol.1, p.803 - 806, 1995/00
核融合装置では、真空容器に発生する電磁応力を低減するため、あるいは接触電位を安定化するために炉内構造物等に電気絶縁性や導電性を付与する必要がある。ここでは、上記性質を付与する方法として、プラズマ溶射法による絶縁膜および導電膜のコーティングを試みたので、その結果を報告する。電気絶縁および導電材として、それぞれAlOおよびCrC膜をSuS基板上にコーティングし、電気的性質や耐摩耗性等を調べた。その結果、これらコーティング膜および手法によって大型構造物に電気絶縁性および導電性を付与することが充分に可能であることがわかった。
鈴木 光弘
JAERI-Tech 94-029, 43 Pages, 1994/11
大型非定常試験装置(LSTF)は、商用の加圧水型原子炉における小破断冷却材喪失事故等の熱水力現象を研究する大型プラントシミュレータであるが、本報では、その蒸気発生器伝熱管内に設置された計測器により同一長の計装管と非計装管の流動状態に差が生じる事を実験的に示した。この計測器は熱電対付き触針式液面計(CPT)であり、常温常圧下における単体の水単層流圧力損失係数は、LSTFの自然循環条件下でほぼ一定値(0.16)であった。CPT圧損特性を踏まえ、全ての伝熱管について全長にわたる単相流圧損係数を比較した所、最長計装管に相当する非計装管はなく、中位及び最短の計装管に相当するのは、それぞれ最長及び中位の非計装管であった。以上の事から、計装伝熱管の実験データの分析や解析コードによる熱流動計算では、計装管と非計装管の流動の相違を考慮する事が必要である。
渡辺 正; 蕪木 英雄; 横川 三津夫
Physical Review E, 49(5), p.4060 - 4064, 1994/05
被引用回数：39 パーセンタイル：81.34(Physics, Fluids & Plasmas)二次元レイリーベナール系を直接シミュレーションモンテカルロ法により分子レベルからシミュレートした。左右境界は鏡面反射条件とし、上下境界は完全な拡散反射条件とした。レイリー数が小さい場合には熱伝導状態、大きい場合には対流熱伝達状態が実現され、それらの遷移を与える臨界レイリー数は、巨視的な熱流体方程式の安定性解析から得られる値と一致した。これにより、レイリーベナール不安定性が分子レベルで表されることが示された。また、一般に用いられる擬似すべり条件を上下境界に適用すると、臨界レイリー数は過大評価されることが解った。
原山 泰雄; 星屋 泰二; 染谷 博之; 新見 素二; 小林 敏樹*
Journal of Nuclear Science and Technology, 30(4), p.291 - 301, 1993/04
被引用回数：4 パーセンタイル：44.86(Nuclear Science & Technology)引張試験片のような棒状試料の照射試験に用いるキャプセルでは、同時に多数の試料を照射するため、多数の孔(試料が挿入される)や中心孔を有する円柱形の試料ホルダーがしばしば使用される。この種のホルダーを用いたキャプセルの設計においては、照射試料が原子炉運転状態で目標温度になるかどうかを知るために、試料周りのホルダー孔周辺の熱流束分布、温度が試料温度に関する境界条件であることから、その温度分布を必要とする。そこで、多孔をもつ発熱円柱体の温度分布を求めることを試み、温度分布に関する解析的な表示を得た。その結果は、関係するパラメータの相互関係が明確になるため、材料照射に用いるキャプセルの設計や安全評価上極めて有用であると考える。
鈴木 哲; 秋場 真人; 荒木 政則; 大楽 正幸; 伊勢 英夫*; 横山 堅二
JAERI-M 91-085, 20 Pages, 1991/05
核融合実験炉用第1壁は定常熱負荷に耐えるため、強制冷却構造をもつことが要求される。そこで矩形冷却チャンネルをもつ放射冷却型・伝導冷却型第1壁模擬試験体に対して、電子ビームによる熱サイクル実験を実施した。この結果、核融合実験炉第1壁の一般熱負荷部を模擬した熱サイクル実験においては、放射冷却型試験体、伝導冷却型試験体のどちらにも健全性をそこなうような損傷は認められなかった。しかし、第1壁高熱負荷部を模擬した熱サイクル実験においては、放射冷却型第1壁模擬試験体のアーマタイル支持用のスリーブが溶融した。このため、今回の実験に用いた試験体は健全性を維持することができず、支持構造に改善の必要があることが判明した。
新谷 文将; 秋元 正幸
JAERI-M 91-071, 53 Pages, 1991/05
炉心の冷却条件の変化が無視できるような体系での反応度事故時の炉出力と燃料温度挙動を、制御棒駆動系の特性を考慮して解析できる高速計算コードSHETEMPを作成した。本コード開発の目的は原子炉設計や安全審査計算で要求される数多くのパラメータ計算を行うことのできる高速計算コードを提供する事である。本コードは原子炉過渡熱水力解析コードALARM-P1に組み込まれていた一点近似核動特性と非定常一次元熱伝導計算モデルに新たに炉出力を制御するモデルを追加したものである。本コードの妥当性は本コードの計算結果と解析解との比較により確認した。また、サンプル計算から本コードは上記の要件を満足できることが分かった。本報はコードマニュアルとして作成したもので、解析モデル、使用法等を記した。
M.Z.Hasan*; 功刀 資彰; 関 昌弘; 横川 三津夫; 伊勢 英夫*; 蕪木 英雄; ARIESチーム
Fusion Technology, 19, p.908 - 912, 1991/05
ARIESトカマク型核融合炉研究プログラムは、米国内大学・研究機関が参加したトカマク型核融合動力炉プラント開発を目指している。ARIES計画では3つの概念が提案されているが、ARIES-Iはこのうちの最初のもので、DT燃焼で第1次プラズマMHD安定性領域内で正味1000MWeの運転を行うものである。不純物制御と第1壁の防御は高リサイクルポロイダル方向ダイバータで行う。ターゲット板は中性子による放射化を低減化するために処理された2mm厚さのタングステンコーティングされたSiC冷却材流路で構成されている。タングステン被膜の目的はスパッタリングエロージョンとプラズマディスラプションに対する防護である。断熱計算、1次元非定常計算を通じて蒸発層やエロージョン層の厚さを求め、必要な被膜厚さを設計側へ提供した。さらにより現実的な解析を行うため、2次元非定常溶融・蒸発挙動の数値シミュレーションを実施した。
