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ウラン濃縮研究棟火災事故調査委員会
JAERI-Review 98-011, 151 Pages, 1998/03
JAERI-Review-98-011.pdf:6.69MB
昨年11月20日に発生したウラン濃縮研究棟の火災について、事故調査委員会が関係者へのインタビュー、試料の分析・評価等を行い、学識経験者等の意見を聴取して、火災事故の原因、連絡通報、初期消火活動の状況を明らかにするとともに、事故の再発防止策並びに的確なる初期対応への改善策をまとめたものである。
鈴木 康文; 荒井 康夫; 岩井 孝; 中島 邦久
Proc. of Int. Conf. on Future Nuclear Systems (Global'97), 1, p.522 - 527, 1997/00
高速炉用新型燃料であるウラン・プルトニウム混合炭化物燃料の照射挙動を調べた。SUS316被覆の9本の燃料ピンをJRR-2及びJMTRでキャプセル照射し、線出力42-64kW/mで最高燃焼度は4.7%FIMAに達した。燃料ピンの破損は認められなかった。試験結果からFPガス放出は、燃焼度の他に開気孔率に依存することが確認されたほか、組織再編、FP及びアクチノイドの分布、機械的及び化学的相互作用について知見を得た。
鈴木 康文; 荒井 康夫; 笹山 龍雄; 前多 厚; 岩井 孝; 大道 敏彦; 半田 宗男
日本原子力学会誌, 34(1), p.66 - 74, 1992/01
被引用回数：1 パーセンタイル：17.26(Nuclear Science & Technology)新型FBR燃料として期待されるウラン・プルトニウム混合炭化物燃料の照射挙動を把握し、その健全性を実証するため、JRR-2およびJMTRを用いた照射試験用の燃料ピン9本を製作した。酸化物を炭素熱還元し、さらに焼結を行うことによって、組成の異なる2種類の燃料、(U,Pu)C
および(U,Pu)C
を調製した。これらの炭化物燃料ピンの基本設計、製作手順ならびに確性試験の結果について報告する。製作された燃料ピンのうち、8本については、燃料破損を起こすことなく、42から64kW/mの線出力で照射が完了し、最高で約5at%の燃焼度を達成している。残りの1本の燃料ピンについては、熱安定型ペレットが装荷されており、JMTRで照射継続中である。
鈴木 康文; 前多 厚; 岩井 孝; 金澤 浩之; 三村 英明; 荒井 康夫
JAERI-M 91-192, 25 Pages, 1991/11
高速炉用新型燃料として期待されるウラン・プルトニウム混合炭化物燃料中のプルトニウムおよび核分裂生成物の燃料内挙動を主にX線微小分析によって調べた。試験対象には、JMTRで約3%FIMAまで照射した燃料を用いた。ウランおよびプルトニウムの他にキセノン、パラジウム、ジルコニウム、セリウム等の核分裂生成物が同定された。ミニ炭化物の析出に起因する微細なプルトニウムの偏析が見られたほか、燃料ペレット周辺部で燃焼に伴うプルトニウム濃度の低下が認められた。キセノンについては、燃料周辺部で生成したキセノンのほとんどが燃料内に拘束されているのに対して、中心部では有意量がプレナム部へ放出されていることを示す試験結果を得た。ネオジム等の多くの固体状核分裂生成物の分布については、燃料内の燃焼度分布に応じたプロフィルが観察された。
荒井 康夫; 岩井 孝; 塩沢 憲一; 半田 宗男
JAERI-M 85-159, 7 Pages, 1985/10
JMTRでの高燃焼度照射実験に用いるチャンファ型のウラン、プルトニウム混合炭化物ペレットを高純度アルゴン雰囲気グローブボックス中で製造した。ペレットの密度、チャンファ部分の角度等の外形寸法から、ペレット成型用金型の仕様を決定した。チャンファ型ペレットの採用に起因するペレットの欠けや割れは、成型時、焼結時においても見出されなかった。本試験において、照射燃料ピン中で断熱ペレットとして用いるウラン炭化物ペレットも含めて、製造仕様を満足するペレットを製造することができた。
荒井 康夫; 岩井 孝; 石川 一哉*; 大道 敏彦
JAERI-M 84-171, 19 Pages, 1984/09
多相化学平衡計算プログラムSOLGASMIX-PVを用いて、ウラン炭化物燃料中のFPの化学形態を推定した。各FPを、挙動が類似すると思われる群に振り分け、それらが安定に存在する可能性のある化合物を選定してその標準生成自由エネルギー(
G
)を入力した。燃焼度は2~15%、燃料の温度は1300、1500、1700Kの場合について計算を行った。燃料の初期組成C/U(モル比)により各FPの挙動は著しく異なり、また燃焼に伴うFPの蓄積やそれに伴う燃料全体のC/M(モル比)の変化によっても影響を受けることがわかった。ここで予測したFPの化学形態は、プログラム上の入出力の制約や熱力学データの精度の点で問題があるにもかかわらず、報告されている燃焼度模擬炭化物の実験結果と比較的良い一致を示した。
鈴木 康文; 塩沢 憲一; 半田 宗男
Journal of Nuclear Science and Technology, 21(8), p.608 - 613, 1984/00
被引用回数：1 パーセンタイル：19.16(Nuclear Science & Technology)固溶体、(U,W)Cの格子定数を測定することによって1,673Kから1,973Kの低温領域におけるUC中へのWの固溶度を測定した。固溶度は1,673Kで0.79a/o、1,973Kで2.06a/oであり、温度と共に増加した。溶解エンタルピーとしては80
10kJ/molの値を得た。さらにEPMAを用いて炭化物中のWを定量したが、X線回折から得た結果とよい一致を示した。これからEPMAによる分析で炭化物燃料中の核分裂生成物を定量できる見通しを得た。
笹山 龍雄; 鈴木 康文; 渡辺 斉; 半田 宗男
JAERI-M 83-136, 26 Pages, 1983/09
ウラン・プルトニウム混合炭化物燃料の照射試験に必要な燃料ピン製作設備を新設した。この設備は、センタレス・グラインダ、燃料ペレットの充填装置、端栓の圧入装置、TIG溶接機、燃料ピンの除染装置などから構成される。プルトニウムによる汚染から作業者を防護するためにほとんどの装置はグローブボックス内に格納した。この設備によって最大15mm径、600mm長の燃料ピンを製作することが可能である。本報告書では炭化物燃料ピン製作設備の設計、製作、ならびにその性能について述べる。
鈴木 康文; 荒井 康夫; 笹山 龍雄
Journal of Nuclear Science and Technology, 20(7), p.603 - 610, 1983/00
被引用回数：4 パーセンタイル：50.99(Nuclear Science & Technology)UO
とPuOを機械混合したものから炭素熱還元法によって混合一炭化物を調整する場合について、機械混合が還元工程での挙動に与える効果を調べた。この過程ではPuOがUOに固溶しないで三二炭化物に還元されることを確認した。また、中間生成物中では粉末状試料よりも圧粉体試料の方に三二炭化物が大量に生成することを見い出した。圧粉体化した試料を1,665-1,970Kの温度範囲で還元した場合、反応は圧粉体の表面から中心に向って進行した。律速段階は生成物層と未反応の中心部との界面での反応であると考えられる。この還元に対して37520
J/molの活性化エネルギーを得た。蒸発によって生ずるプルトニウム損失は試料を圧粉体化することによって十分に抑制することができた。
半田 宗男; 高橋 一郎; 渡辺 斉
JAERI-M 82-042, 14 Pages, 1982/05
(U.Pu)Cの予備試験として、UCペレットからの高温放出ガスを高温実験装置により定量し、同装置が所定の性能を有していることを確認した。本装置のガス抽出ラインの途中には、Puを包蔵するための新機構ガスライン・フィルタを設置した。このフィルタは、加熱脱ガス処理をして空試験値を十分小さく抑えることができ、かつ、その性能が保持される。種々な雰囲気中に露出したUCペレットからの高温放出ガス量は、大気中に168時間放置した場合で約20
l/g、アルゴンガス中(HO≒50、O≒10ppm)3時間では、約10l/gであり、UCの化学的安定性から予想された値よりも、はるかに小さかった。高温放出ガスの主成分は、水素(75~80%)、一酸化炭素(12~20%)およびメタン(最大で5.5%)であった。これらの結果から、(U.Pu)C燃料ピン製作グローブボックスの雰囲気は、ワンススルー方式によるアルゴンガスで良いことを明らかにした。
鈴木 康文; 笹山 龍雄; 荒井 康夫; 渡辺 斉
JAERI-M 9943, 27 Pages, 1982/02
粒度の異った各種の炭化物粉末を用いてウラン・プルトニウム混合炭化物の焼結速度を調べた。この試験では、ほぼ単相の炭化物ペレットを製造し、その焼結密度と焼結時間、収縮率と焼結時間との関係などについて知見を得た。また、ペレット中心部と周辺部では結晶粒の大きさや気孔率が異なることを見出した。さらに、照射試験用の炭化物ペレットの試作を行い、炭素含有量の異なる二種類のペレットを製造した。この試作においてミニ炭化物が析出すると焼結が促進されると共に粒成長の妨げられることが観察された。
鈴木 康文; 笹山 龍雄; 荒井 康夫; 渡辺 斉
Journal of Nuclear Science and Technology, 18(1), p.61 - 70, 1981/00
被引用回数：17 パーセンタイル：86.37(Nuclear Science & Technology)高純度アルゴンガス雰囲気グローブボックスで90%T.D.以上の密度を持ち、ほぼ化学量論組成のウラン・プルトニウム混合炭化物ペレットを製造した。炭化物粉末は機械混合酸化物を1510C、2
10
Pa.で炭素熱還元して作られた。この条件は高真空で酸化物を還元するとプルトニウム損失が増加するという結果から選択された。ペレットは焼結の最適条件を決めるために粉砕時間、成型時間、焼結温度、および焼結時間を変数としてアルゴンガス気流中、1540Cから1750Cで焼結された。機械混合-炭素熱還元-焼結法でウラン・プルトニウム混合炭化物ペレットを作るための最適条件が確立された。また、ニッケルが高密度ペレットの製造のためのよい焼結補助剤であることが確認された。しかし、ニッケル添加によってペレットの組成は超化学量論性に変化し、ミニ炭化物が特にペレット表面に析出した。
福島 奨; 阿部 治郎; 高橋 一郎; 前多 厚; 渡辺 斉
JAERI-M 7528, 52 Pages, 1978/02
U-Pu混合炭化物系燃料物質の酸素、窒素、炭素分析用試料を取扱うためのアルゴンガス雰囲気グローブボックスを設計、製作した。本装置ではPuを安全に取扱うことに加えて、分析試料を酸素、水分による組成変化なく取扱うために高純度アルゴンガス雰囲気を保持することに重点を置いて設計した。グローブボックスの酸素、水分漏洩率はそれぞれ6.110
,3.110atm.CC/secであった。これら不純物漏洩は主としてハイパロン製グローブ4双からの透過に起因するものであった。グローブボックス雰囲気ガスの純度は酸素、水分ともに1ppm以下を保持することができた。このボックス内に5時間露出した炭化ウラン粉末では、炭素含有量が7.510
wt%減少し、酸素含有量は1.010
wt%増大した。この程度の組成変化は分析精度からみれば無視できる。
宇賀神 光弘; 阿部 治郎; 栗原 正義
Journal of Nuclear Science and Technology, 12(9), p.560 - 566, 1975/09
被引用回数：4U-Mo-C系の相平衝と熱力学的性質とを知ることは、モリデブンがUC燃料内にFPとして存在することからそれの照射挙動の解明に重要である。ここでは従来の相平衝データとそれを捕捉する著者らのデータとから新しいU-Mo-C系状態図を提起し、さらにこの状態図に基づいてUMoCとUMoC
.7との生成の自由エネルギーを推定した。
宇賀神 光弘
Journal of Nuclear Science and Technology, 12(6), p.381 - 384, 1975/06
被引用回数：0モリデブンを含む炭化ウラン中の炭素の熱力学的活量をU-Mo-C系の相平衝を用いて計算し、オーステナイト系不銹鋼のそれと比較した。炭化ウラン中の炭素活量はモリデブンの化学形と濃度とに依存して変化することがわかった。即ち、過剰の炭素がUC.5あるいはUCとして依存するときは、モリデブンは炭素活量に影響しないがUC中にUMoCあるいはUMoC.7としてモリデブンが存在するときは、炭素活量を著しく低下させる。後者の場合には不銹鋼との両立性のよいことが推定された。
