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根本 隆弘; 荒川 了紀; 川上 悟; 長住 達; 横山 佳祐; 渡部 雅; 大西 貴士; 川本 大樹; 古澤 孝之; 猪井 宏幸; et al.
JAEA-Technology 2023-005, 33 Pages, 2023/05
JAEA-Technology-2023-005.pdf:5.25MB
HTTR (High Temperature engineering Test Reactor) RS-14サイクルの原子炉出力降下において、ヘリウムガス循環機のフィルタ差圧が上昇傾向となった。この原因を調査するため、1次ヘリウム純化設備のガス循環機の分解点検等を実施した結果、ガス循環機内のシリコンオイルミストがチャコールフィルタの性能低下で捕集できなくなり、1次系統に混入したためと推定された。今後は、フィルタ交換を実施するとともに、さらなる調査を進め、再発防止対策を策定する予定である。
竹内 正行; 矢野 公彦; 柴田 淳広; 三本松 勇次*; 中村 和仁*; 近沢 孝弘*; 平沢 泉*
Journal of Nuclear Science and Technology, 53(4), p.521 - 528, 2016/04
被引用回数：2 パーセンタイル：19.57(Nuclear Science & Technology)Uranium crystallization system has been developed to establish an advanced aqueous reprocessing for fast breeder reactor (FBR) fuel cycle in JAEA. In the advanced process, most of uranium in dissolved solution of spent FBR-MOX fuels with high heavy metal concentration is separated as uranyl nitrate hexahydrate (UNH) crystals by a cooling operation. The technical targets on the crystallization system are decided from FBR cycle performance, and the U yield from dissolved solution of the spent fuel is 70% and the decontamination factor (DF) of impurities in the crystal products is more than 100. The DF is lowered by involving liquid and solid impurities on and in the UNH crystals during the crystallization. In order to achieve the DF target, we discussed the purification technology of UNH crystals using a Kureha crystal purifier. As results, the uranium more than 90% in the feed crystals could be recovered as the purified crystals in all test conditions, and the DFs of solid and liquid impurities on the purified crystals showed more than 100 under longer residence time of crystals. In conclusion, the both targets for the yield and DF could be achieved simultaneously by introducing the crystal purification technology.
濱本 真平; 根本 隆弘; 関田 健司; 齋藤 賢司
JAEA-Technology 2015-048, 62 Pages, 2016/03
JAEA-Technology-2015-048.pdf:2.58MB
高温ガス炉で使用される1次ヘリウムヘリウムに含まれる化学的不純物の組成に依存して起こる脱炭現象は、炭化物の析出によって強化された合金に著しい強度低下を起こす。そのため、高温工学試験研究炉(HTTR)の1次ヘリウム純化設備は、不純物の発生速度を予測して1次ヘリウム純化設備の容量を設定することで、浸炭性雰囲気が形成されるように設計されている。これまでに、HTTRの運転中の1次ヘリウム中の雰囲気は、浸炭性が形成されていることが確認されているが、実用高温ガス炉では長期間の運転するため、運転期間中に不純物の発生速度が変化することを考慮しなければならない。変化する不純物発生速度に対する一つの対策として、1次ヘリウム純化設備の能力を運転中に制御し、除去速度を制御する方法がある。脱炭性を浸炭性に改善するためには、H
とCOの濃度を増加させることが有効であり、そのためにはHTTRの1次ヘリウム純化設備のうち、酸化銅反応筒(CuOT)の除去効率を下げることで可能となる。そこで、CuOTの効率を明らかにするため、HTTRの既設の1次ヘリウム純化設備にHとCOの混合ガスを注入し、CuOTの効率の温度依存性及び不純物濃度依存性を測定する実験を行った。実験の結果、CuOTの温度を50
Cから110Cに調整すれば、Hの除去量を低減できること、またCuOTの温度制御が原子炉の1次冷却系に影響しないことを明らかにした。これらの結果から、実用高温ガス炉で任意の不純物環境を形成する方法として、1次ヘリウム純化設備の除去効率を制御する技術を実機に適用できることを明らかにした。
坂場 成昭; 古澤 孝之; 川本 大樹; 石井 喜樹; 太田 幸丸
Nuclear Engineering and Design, 233(1-3), p.147 - 154, 2004/10
被引用回数：11 パーセンタイル：55.63(Nuclear Science & Technology)HTTRは、炉心構造物,原子炉圧力容器,原子炉冷却設備,計測制御設備,原子炉格納施設等により構成される。本報では、その他設備となる、ヘリウム純化設備,ヘリウムサンプリング設備及びヘリウム貯蔵供給設備のヘリウム系の補助設備、並びに燃料取扱及び貯蔵設備について、設計の概要を述べる。ヘリウム純化設備は、1次系及び2次ヘリウム系に設置され、冷却材中の化学的不純物を除去する。ヘリウムサンプリング設備は、化学的不純物の濃度を測定する。ヘリウム貯蔵供給設備は、通常運転時にヘリウム圧力を安定に保つ。燃料取扱及び貯蔵設備は、新燃料及び使用済燃料を安定かつ安全に取扱うための設備である。(本論文は、HTTRに関するシリーズ投稿の一つである。)
坂場 成昭; 江森 恒一; 猿田 徹
JAERI-Tech 99-072, p.125 - 0, 1999/10
HTTRの1次系には黒鉛の酸化防止及び配管材の腐食防止の観点から、1次系温度400
以上において不純物濃度を規定している。系内の化学的不純物であるH,CO,HO,CO,CH
,N,Oはヘリウム純化設備の酸化銅反応筒、モレキュラーシーブトラツプ(MST)、コールドチャコールトラップ(CCT)を用いて除去され、不純物濃度はヘリウムサンプリング設備の水分計及びガスクロマトグラフ質量分析計により測定される。本報では、系統別・総合機能試験の確認試験(3)において、HTTRとして初めて実施された、ヘリウムサンプリング設備の自動サンプリングを用いた正規の手順による不純物濃度測定試験について、不純物濃度変化を示すとともに、トラップの除去効率、除去速度及び除去量について評価した結果を示す。系統の到達温度約210までにおいて、酸化銅反応筒、CCTについては、十分な除去能力を有していることが確認された。また、MSTにおいては1次系のCOに対する除去能力は十分であることが確認されたものの、HO及び2次系のCOに対しては想定値を下回った。今後は、出力上昇試験初期の不純物濃度に規定のない1次系温度400以下までの段階において、MSTの除去能力について再度検討・評価する。
/T target of muon-catalyzed fusion experiments工藤 博司; 藤江 誠; 棚瀬 正和; 加藤 岑生; 黒沢 清行; 須貝 宏行; 梅澤 弘一; 松崎 禎市郎*; 永嶺 謙忠*
Applied Radiation and Isotopes, 43(5), p.577 - 583, 1992/00
ミュオン触媒核融合(
CF)実験で必要とする高純度、高濃縮トリチウムを50TBqレベルで調製した。同位体濃縮にはガスクロマトグラフ法を、化学的精製には活性ウランによるトリチウム化物生成反応を利用するシステムを考案し、最終的には同位体純度99.9%以上、化学的純度99.7%以上の高品位トリチウムガスを得た。特に、CF実験の妨害となる
Heおよび
Heの混入は、調製直後の値として0.02%以下に抑えることができた。このトリチウムガス(300ml)をDガスと混合(1:2)してターゲット容器に充填し、20Kで液化後
ビームで照射した。CFサイクルにおける
-付着率として
o=0.39
0.14%を得た。
鈴木 富男; 新藤 雅美; 近藤 達男
JAERI-M 83-093, 16 Pages, 1983/07
高温ガス炉冷却材近似ヘリウムのような微量の不純物を含む雰囲気で腐食試験を行うのに適した試験装置を開発した。この試験装置の特徴は以下の通りである。1)反応容器は透明石英製である。2)4つの試験片が各々独立した容器に納められ、同時に同じ雰囲気中で試験がてきる。3)熱サイクル、恒温のいづれでも酸化試験ができる。4)定量的な重量増加量の測定と腐食生成物の放射化分析のためにはく離酸化物が回収可能な構造になっている。この装置は精製、不純物添加の機能を有し、高温ガス炉近似ヘリウムを連続的に供給できるヘリウムガスループに接続されている。熱サイクル腐食試験装置を使用した長時間酸化試験の代表的な実験結果の一例として、はく離酸化物を回収して重量変化を求めた結果および腐食生成物の放射化分析を行った分析例を示した。
棚瀬 正和; 山口 康市; 田中 吉左右
Radioisotopes, 31, p.571 - 578, 1982/00
LiAl合金の中性子照射によるトリチウム(T)製造技術の研究において、照射済合金からのT放出とそのTの化学的精製や捕集についての予備実験を行った。合金から放出したH(T)やHO(T)主成分の割合は、合金の前処理や加熱温度、特に後者の影響を強く受けた。このうち、850Cでの等温加熱でH(T)成分は約95%にまで増加した。化学的精製においても、HO(T)は800Cの金属ウラン(V)切削片で効果的にH(T)に変換され、そのH(T)はU粉末により室温下でも捕集されることを確認した。
大部 誠
JAERI-M 8327, 55 Pages, 1979/07
反跳陽子計数管法によりFCA集合体VI-2およびV-2炉心中心の中性子スペクトルを測定した。製作した小型円筒計数管は、磁器加工金属被膜被覆型のフィールド・チューブを設えている。充填ガスとして使用した水素とメタンは、電気的負性の不純物を除き計数管の分解能を上げるため純化した。ガンマ線誘起バックグランドは、ディジタル演算器と二次元波高分析器を用いた波高分別法により除去した。スペクトル測定のエネルギー範囲は2.5KeVから2MeVである。測定のエネルギー分解能は2MeVから5KeVにいたるまで10%(FWHM)かそれ以下であった。測定結果は、セル計算プログラムSP-2000および詳細群断面積ライブラリ-AGRIを用いた計算結果と比較している。比較の結果、測定と計算の中性子スペクトルの一致は、鉄と酸素の大きな共鳴付近を除いて、5KeVから2MeVの範囲で良好である。
戸根 弘人; 根小屋 真一; 大内 義弘; 下村 寛昭; 田中 利幸; 藤田 久美雄; 岡本 芳三
JAERI-M 8309, 73 Pages, 1979/07
HENDELは多目的高温ガス実験炉の炉内構造物、中間熱交換器、高温配管などの性能および健全性を実証するため、1980年未完成を目標に、その設計製作が進められている。この設計製作にさきだち、HENDELの基本的な全体系統設計、各部系統設計および構成機器設計を行なった。本報告書はHENDELの主要な構成機器設計を行なった。本報告書はHENDELの主要な構成要素であるメイクアップ系および精製系の構造、構成機器、設計データ、物質収支、熱収支など基本製作設計を遂行する過程で実施された検討内容をまとめたものである。
戸根 弘人
JAERI-M 8031, 13 Pages, 1979/01
高温ガス炉のヘリウム冷却材の精製に使用する酸化銅ベッドの設計法に関する検討を行なった。CuOによるHの酸化反応は気相接触反応で、総括反応速度とガス境膜物質移動速度から、この反応の律速段階はガス境膜の物質移動ではなくCuO表面の化学反応にあることがわかった。酸化銅ベッド内のHの酸化プロセスは一般の触媒反応塔内のプロセスと類似である。しかし、酸化銅ベッドでは反応の進行と共にベッド内のCuO/Cuの比が減少し、このため反応速度が減少する点が一般の触媒反応塔のプロセスと異なっている。したがって、この報文では触媒反応塔で用いられているHRU(Height of Reaction Unit)の概念と、このHRUがCuOの減少に比例して酸化銅ベッド内を移動するというプロセスを用いて酸化銅ベッドの容量をもとめる方法を得た。
渡辺 斉; 栗原 正義
日本原子力学会誌, 19(8), p.526 - 529, 1977/08
被引用回数：0大洗研燃料研究棟の施設概要を紹介した。この施設はPu炭化物系燃料の製造、燃料としての高温挙動の解析、照射用燃料ピンの作成を目的として設置された。設置されているグローブボックスには2種類あり、一つは活性な炭化物粉末を取扱うための調整ライン及び分析試料準備のArガス雰囲気グローブボックスで、雰囲気の純度は酸素
2ppm、水分3ppmに維持されている。また負圧制御はPI制御とOPEN-CLOSE制御により-3020mmHOを維持している。もう一つは原料酸化物やペレット状態の炭化物を取扱う空気雰囲気ボックスである。このボックスは使用目的に応じてONCE-THROUGH方式によってArガス雰囲気に切換えることができる。これらのボックス24台に調整、確性試験、化学分析、物性測定等の機器が格納されている。保安管理設備としては、各種の警報を受信し棟内及び警備詰所に通報する集中監視盤が設置されている。このほか計量管理、臨界管理の方法にもふれた。
若井 栄一; 近藤 浩夫; 金村 卓治; 平川 康; 古川 智弘; 菊地 孝行; 伊藤 譲*; 帆足 英二*; 吉橋 幸子*; 堀池 寛*; et al.
no journal, ,
核融合原型炉開発のための幅広いアプローチ活動の中で国際核融合炉材料照射施設(IFMIF)の工学実証・工学設計活動(EVEDA)は2007年中旬から実施した。IFMIFは加速器施設、Liターゲット施設、試験設備施設、照射後試験施設などから構成する。本研究発表ではLiターゲット施設と試験設備施設を主とした研究開発において、国内の協力体制の下、日本が担当した一連の工学実証試験や工学設計を良好な結果を得て完遂した成果内容を報告する。本成果はIFMIFなどの核融合用強力中性子源施設の実現に向けた飛躍的な技術進歩であり、日欧国際協力における成果として核融合研究開発に大きく貢献したものである。
