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二神 敏; 石川 浩康; 大野 修司; 宮原 信哉
JNC TN9400 2000-092, 247 Pages, 2000/08
JNC-TN9400-2000-092.pdf:20.29MB
高湿分条件下における小規模ナトリウム漏えい時の受け皿減肉の腐食形態を明らかにすることを主目的として、「ナトリウムプール燃焼実験Run-F7-3」および「ナトリウム漏えい燃焼環境における床ライナの腐食発生条件確認実験Run-F8-1」を実施した。両実験では、大規模ナトリウム漏洩燃焼試験施設SAPFIREの小型密閉容器FRAT-1(内容積3mの3乗)を用い、炭素鋼製の受け皿上に約507
のナトリウムを24
26kg/hの流量で2325分間漏えいさせた。雰囲気条件は湿分濃度2500028000vol-ppmで5mの3乗minの換気を行い、燃焼の終了時刻(容器内のアルゴン置換の実施時刻)をパラメータとした。両ケースの受け皿の減肉量、材料分析結果、堆積物化学組成を分析・比較した結果から、2回の実験ではNaFe複合酸化型腐食が支配的であったと推定した。また、堆積物中にNaOHが形成されるのは主に漏えい終了後でありナトリウム漏えい期間中は溶融塩型腐食の発生しにくい環境であったことを確認した。
not registered
JNC TN1400 99-016, 171 Pages, 1999/08
機構は、大学及び研究機関(以下「大学等」という。)との研究協力の推進を図るため、平成7年度から先行基礎工学研究協力制度を発足させた。同制度は、平成10年度で4年目を迎え、研究協力テーマが増加し、順調に推移している。同制度は、機構の施設及び設備を主に利用し、機構が取り組むプロジェクト研究に先行した基礎・基盤的研究を大学等との研究協力により推進することを目的とする。同制度は、機構が設定した研究協力テーマに対して、大学等からの研究協力課題及び研究協力者の応募をもとに、研究協力課題及び研究協力者を選考し、大学等との共同研究の実施、客員研究員あるいは研究生の受け入れ、もしくはこれらの組み合わせにより研究協力を実施している。本報告書は、平成10年度に実施した高速増殖炉関係及び環境技術関係の先行基礎工学分野に関する34件の研究協力課題の実施結果についてその概要をまとめたものである。なお、34件の研究協力課題のうち、高速増殖炉関係の9件及び環境技術関係の3件の合計12件については、平成10年度で終了した。
環境中トロン濃度に関する研究(II)not registered
PNC TJ1647 97-001, 131 Pages, 1997/02
この報告では、自然大気中に存在するラドン娘核種の粒径分布、およびエアロゾルに付着していない非付着原子(フリー成分)の測定法について調査した結果を述べた。また、環境中のトロン濃度について、主に放射線防護にかかわる文献をサーベィして、リストとした。さらに、大気中のラドン娘核種の粒径分布について、動燃事業団・人形峠事業所構内において予備的測定を実施し、測定法ならびにデータについて検討した。
宮木 和美; 宮原 信哉
PNC TN9410 94-061, 126 Pages, 1994/02
プラント安全工学室では燃料破損時にカバーガス空間へ放出されるFPの種類と量(炉内ソースターム)をより現実的に評価するため、その移行過程で起こる物理・化学現象を機構論的に取り扱う解析コードTRACERを開発している。今年度は、昨年度実施した機能検証計算結果から抽出された検討課題のうち、a)気泡内のエアロゾル挙動 b)カバーガス/冷却材界面での気泡移行挙動-) 冷却材温度挙動についての解析モデルを作成し、それらをTRACERコードに組み込んだ。また、改造部分に係わるコードの基本機能の確認については、昨年度と同様のMOL7C/6炉内ソースターム試験結果を例題にした機能検証計算に加えて、当室で実施しているヨウ素気泡ナトリウム中溶解挙動試験結果を例題にした計算も実施した。これらの結果から、今回組み込んだモデルが所期の解析機能を満足することを確認したが、ヨウ素気泡ナトリウム中溶解試験結果との比較では今回のモデルのみでは試験結果を再現することができず、現象論的に新たなメカニズムを考慮する必要があることが明らかになった。これについては、試験と解析の両面から今後さらに検討を加える予定である。
加藤 一憲*; 宮原 信哉
PNC TN9410 93-282, 92 Pages, 1993/10
高速増殖炉では、事故時に発生する放射性物質が格納施設内から環境中へ漏出するのを防ぐため、その雰囲気をフィルターで浄化している。高速増殖原型炉「もんじゅ」では、鋼製の格納容器とその外側のコンクリート製格納施設の間にアニュラス部を設け、常時その雰囲気をフィルターで浄化しながら負圧に維持することによって、放射性物質の環境中への漏出を防止している。このアニュラス循環排気系に設けられたフィルターは粒子状物質を補集するためのエアロゾルフィルター(多層式、中性能、HEPA)とガス状ヨウ素を補集するためのチャコールフィルターから構成されている。これらの補集効率等についてはエアロゾルフィルターについてはナトリウムエアロゾルを使用した試験によって、チャコールフィルターについては単体ヨウ素(I2)とヨウ化メチル(CH3I)を使用した試験によって、各々の性能が既に確認されている。しかし、ガス状ヨウ素についてはエアロゾル用フィルターによっても補集されることが報告されており、また、ナトリウムエアロゾル環境下ではそれがさらに加速される事も考えられる。そこで将来炉に向けた国の安全研究年次計画の一環としてナトリウムエアロゾル環境下におけるガス状ヨウ素のエアロゾルフィルターとチャコールフィルターによる補集効率に関する試験を実施した。その結果ナトリウムエアロゾルとガス状ヨウ素(I2)が混在する条件下において、エアロゾルフィルター、チャコールフィルターが実機で期待する性能を有していることが確認された。また、この条件下においてガス状ヨウ素(I2)はエアロゾルフィルターで良く補集される(99%以上)ことがわかった。これにより、ガス状ヨウ素(I2)がエアロゾルフィルターで補集される効果が、フィルター性能評価上十分期待できることが明らかとなった。
長谷 文昌; 石井 清登; 青瀬 晋一; 菅沼 隆; 岡本 文敏; 富樫 昭夫
PNC TN8410 93-165, 98 Pages, 1993/07
ガラス固化体、不溶解残渣及びハル付着物等の固体試料を溶解等の前処理操作を行わずに、直接分析する技術として、レ-ザアブレ-ション法を試料導入系を用いたICP発光分光分析装置の開発の着手した。本分析法は、固体試料表面にレ-ザ光を照射して、試料をエアロゾルとして固体から脱離放出させ、これをICPプラズマ中に導入し、目的元素の発光強度を測定する分析法である。今回、ホットセル内での分析に適用できるレ-ザアブレ-ション-ICP発光分光分析装置を試作し、この分析法の測定条件(レ-ザ出力、キャリアガス流量等)を把握するためのコ-ルド基礎試験を行った。また、ステンレス鋼及び模擬ガラス固化体試料中の含有元素を分析対象とし、本分析法の適用性について検討を行った。本試験における主要な成果は以下のとおりである。1.今回、試作したホットセル用レ-ザアブレ-ション-ICP発光分光分析装置の測定条件の検討を行い、キャリアガス流量、レ-ザ出力などの基礎的な条件を把握することができた。(例:レ-ザ出力約1J/パルス最適キャリアガス流量約1.4L/minなど)2.上記で検討した測定条件に基づき、金属試料(ステンレス標準試料)中のクロム、マンガン、銅、チタン等の検量線を作成した結果、発光強度と各元素の含有率に良好な相関関係が見られ(各元素とも相関係数0.94以上)、本分析法を金属試料の定性・定量分析に適用できる見通しを得た。3.模擬ガラス固化体試料中の成分分析では、表面の状態(粗さ、透過率)や成分組成によって、その発光強度が著しく変動したが、適切なレ-ザ照射条件及びデ-タ処理法を選定することによって、定量できる可能性を見出した。
佐藤 寿人; 川又 博; 蛭町 秀; 廣田 栄雄; 磯前 裕一*
PNC TN8410 91-237, 31 Pages, 1991/09
プルトニウム燃料施設では、プルトニウムの環境への影響の評価のため、排気口出口での核燃料物質の年間放出量を算出する必要があるが、この計算過程で、移行率を用いる。しかし、この移行率のバックデータについては、各施設の運転実績からのデータがあるのみでグローブボックス内での移行率試験は行われていなかったため、PuO2粉末を収納する粉末容器の開口面積、グローブボックスの換気回数をパラメータとする移行率試験を行うことにした。本試験により次のような知見を得た。1)移行率I〔発生したPuO2エアロゾルが排気口に移行する割合〕及び移行率II〔粉末容器内のPuO2粉末重量に対してPuO2エアロゾルが排気口に移行する割合(通常呼ばれている移行率)〕は、粉末容器の開口面積が増加するにしたがって増加する。2)グローブボックスの通常の換気回数(314回/h)の範囲では、移行率I及び移行率IIは、換気回数の影響よりグローブボックス内の気流状態の影響を受ける傾向がある。3)本試験における移行率I及び移行率IIの最大は前者が0.56、後者が1.3
10-5であった。なお、このときの試験条件はPuO2粉末重量:1490g、粉末攪拌時間:5分間、粉末容器開口面積100cm2、グローブボックス換気回数:3回/hであった。
高橋 武士*; 間野 正*; 大鷹 秀生
PNC TN1410 91-033, 15 Pages, 1991/05
高レベル放射性廃液のガラス固化処理時にガラス溶融炉から発生するオフガスの処理技術の開発のために、モックアップ試験にいくつかの処理機器を設置して、それらのエアロゾル及び揮発性ルテニウムに対する除去性能の確認を行った。この結果、サブマージドベッドスクラッバ、デミスタについて、エアロゾル、揮発ルテニウムに対するDFを確認することができた。これらの機器はガラス溶融炉オフガスを処理する機器として期待する性能を有していることがわかった。
米谷 雅之; 池上 靖志; 高橋 武士; 前川 弘道
PNC TN8410 91-026, 27 Pages, 1991/02
環境技術開発部では、再処理において使用済み燃料から分離される高放射性廃液のガラス固化技術の開発を進めてきた。高放射性廃液はガラス原料とともに、ガラス溶融炉内で乾燥、仮焼され溶融ガラスになる。このとき、高放射性廃液の一部はエアロゾル粒子になりガラス溶融炉から発生する。エアロゾル粒子の環境への放出量を低減するためオフガス処理システムの開発を実施した。オフガス処理システムはサブマージド・ベッドスクラバ、ベンチュリスクラバ、吸収塔等で構成される。これら各装置のエアロゾル粒子の性能評価を、高レベル廃液ガラス固化技術開発施設(TVF)のコールドモックアップ試験設備を用いて行った。
桜井 直行; 石田 順一郎; 小泉 勝三; 飛田 和則; 北村 高一; 野村 紀男
PNC TN9080 91-002, 31 Pages, 1990/12
大洗工学センター安全管理部では、当部の現在かかえている問題点を解決し、今後の役割について検討を行うとともに、我々が実施すべき研究開発項目を明確にするため、安全管理部中期計画作成W/Gを1990年7月に組織した。本W/Gは約半年間にわたり安全管理部の現状認識と、今後の対応、改善策について幅広い角度から検討した。本計画書の内容は、「現状認識」、「計画の立案一重点項目の検討」より構成されている。検討に当たっては、1985年に東海事業所で作成された「安全管理部中長期計画」を参考とした。今後の安全管理部の発展を期待し業務を遂行するうえで、本資料を参考にしていくものとする。また、本計画は今後とも定期的に見直しを行う必要があるとともに計画の進捗度を常に点検し確認することが肝要である。
宮原 信哉; 松木 卓夫*; 広井 博*; 姫野 嘉昭
PNC TN9410 88-092, 82 Pages, 1988/08
(目的)二次系ナトリウム漏洩事故の事象推移に関する総合模擬試験(Run-D2)に於けるナトリウム燃焼抑制槽の試験結果を用い、動燃で新たに開発したナトリウム燃焼抑制槽に対するナトリウム燃焼解析コードASSCOPSの適用性を検討した。(方法)解析では、槽内雰囲気の放射熱伝達に関してコード上の定義による熱放射係数をパラメータとし、以下の3ケースを実施した。(1)雰囲気は完全透明と仮定し、プール表面と構造材及び構造材間の熱放射係数は1.0 (2)雰囲気はエアロゾルによって不透明と仮定し、プール表面とエアロゾルの熱放射係数は0.65で、エアロゾルと構造材の熱放射係数は0.7 (3)雰囲気はエアロゾルによって不透明と仮定し、プール表面とエアロゾルの熱放射係数は0.65で、エアロゾルと構造材の熱放射係数は0.5 (結果)いずれのケースとも解析結果は試験結果と比較的良く再現しており、特に安全評価上重要となる槽内貯留ナトリウムの冷却特性に関しては良く一致した。各部温度の試験結果に対する解析結果の誤差は、過大評価側で約30%、過小評価側で約20%であった。(結論)ナトリウム燃焼解析コードASSCOPSは、動燃で新たに開発したナトリウム燃焼抑制槽の性能評価に対しても、十分適用できるとの結論を得た。
川田 耕嗣*; 宮原 信哉; 広井 博*; 姫野 嘉昭
PNC TN9410 88-004, 44 Pages, 1988/01
従来の国内外のナトリウム燃焼研究は、原子炉定格運転時等のナトリウム温度を主な対象としてきたため、炉外燃料貯蔵槽や原子炉予熱運転時に於けるナトリウム漏洩燃焼を想定した研究例が少ない。そこで、主に300以下のナトリウムを用いて、スプレー・コラム・プールについて、着火温度、エアロゾル発生開始温度を明らかにするために実施したものである。ナトリウムスプレー及びナトリウムコラム試験は、ナトリウム漏洩火災基礎試験装置(SOFT-1)、ナトリウムプール試験は、大規模ナトリウム漏洩火災試験施設のSOLFA-1試験装置を使用して行った。試験結果は、次の通りである。(1)ナトリウムスプレー燃焼試験着火温度は、液滴径に依存する傾向を認めたが、安全を見込むと160以上である。(2)ナトリウムコラム燃焼試験流入するコラムの本流は着火せず、途中で生じる飛散液滴のみ着火し、本流が床で跳ね返えりによって生成された跳ね返り飛沫は180で、床上の落下堆積物は160で着火した。(3) ナトリウムプール燃焼試験静止液面での着火は、280315で、目視によるエアロゾル発生開始温度は、140165、一旦酸欠状態にして鎮火させた液面の自然再着火は、80以上で生じた。今後、これらの基礎データを基に広温度・広酸素濃度範囲ナトリウム燃焼試験を実施する。
森井 正*; 福地 平*; 山田 敏雄*
PNC TN9410 86-124, 61 Pages, 1986/12
PNC-TN9410-86-124.pdf:3.08MBPNC-TN9410-86-124TR.pdf:3.23MB
1985年9月27日(金)、大洗工学センターのSAPFIRE施設のSOLFA-2(100m3SUS製容器)試験装置を用いて、空気雰囲気中における大規模・長時間のNaスプレー燃焼試験(RUN-E1)を実施した。主なNaスプレー試験条件は、以下の通りである。スプレー流量510g/sec、スプレー経過時間1800sec、スプレーNa温度505、スプレー落下高さ約4m、試験開始直後から、Naスプレー燃焼により容器内ガス温度と圧力は急上昇し、約1.2分後に、ガス最高温度が約700、最高圧力が約1.24㎏/†-gに到達した。その後、酸素濃度の低下(試験容器は密封状態のため)とともに温度・圧力は比較的ゆっくりと低下した。試験容器内の酸素は、ほぼ4分で消費し尽くされたが、この時の酸素消費速度からNaスプレー燃焼速度(100%Na2O2反応を仮定)を求めると、160g-Na/secとなり、これは、Naスプレー流量の約30%が途中のガス相で燃焼したことに相当する。スプレーコーン内部温度は1000以上になり、スプレー液滴まわりの燃焼域の温度を拾ったため、いくつかの熱電対は破損した。スプレー燃焼期間中は、高さ方向には大きな酸素濃度差は見られなかった。これは、試験容器内の強い自然対流によるガスの混合のためである。試験容器内のエアロゾル濃度は、試験開始約5分後に最大17.5g-Na/m3に到達し、その後急激に減少して、約20分後には1g-Na/m3以下になった。
松岡 伸吾*; 桜井 勉
日本原子力学会誌, 28(8), p.701 - 709, 1986/00
被引用回数：1 パーセンタイル：20.71(Nuclear Science & Technology)揮発性放射性核種の放出低減化のため、再処理工程で発生する
H,
C,
Kr,
I及びエーロゾルの除去、固定及び処分法が各国で研究または実用化されている。これら処理処分の意義を定量的に考察し、次いで研究開発の現状と実工場で用いられているプロセスについて解説した。
金盛 正至; 江花 稔*; 関 昭雄
PNC TN841 83-48, 84 Pages, 1983/07
安全管理部では,昭和52年よりUF6が作業環境中に漏洩した場合に,1.空気汚染を迅速に検出し,安全確保の対策がとれること,2.放射性エアロゾルの挙動性状を把握し,作業者の内部被ばく管理に役立てること,3.施設管理及び放射線管理上の基礎データを得ることの3点を目的として放射性エアロゾルの挙動解析試験を行ってきた。今回,施設内の放射性エアロゾルの挙動解析を行う計算コードを開発し,実際の試験結果と良い一致をみたので報告する。本計算コードでは初期データとして,エアロゾルの濃度及び粒径分布,発生時間等を入力することにより,初期にエアロゾルの発生した室を含めて10室までの範囲でエアロゾルの濃度の変化,粒径分布の変化及び壁・床等への付着量を計算することができる。エアロゾルの粒径分布は,対数正規分布を仮定し,ブラウン運動と重力凝集によりエアロゾル数が減少し,1粒の体積が増加するとして計算している。その他重力沈降,拡散沈着,熱泳動沈着による壁・床等への沈着及び,各室から他室(外部を含む)への漏れを計算することによりそれぞれの室のエアロゾル濃度変化及び粒径分布変化を計算している。サンプル計算としてUF6エアロゾル濃度変化及び粒径分布変化を計算した。UF6エアロゾル挙動試験結果と,計算結果とは良く一致した。
not registered
PNC TJ222 82-16VOL1, 178 Pages, 1982/12
PNC-TJ222-82-16VOL1.pdf:7.15MBPNC-TJ222-82-16VOL1TR.pdf:5.65MB
一次系及び二次系雰囲気でのナトリウムスプレ燃焼を対象とし、既存の21m3容積の試験容器を用い、実験研究を行った。雰囲気ガス中の酸素濃度のみならず、湿分濃度も実験パラメータとし、一連のTASP実験シリーズを行い、所期の目的であった解析コード検証データの整備及び気体成分濃度やナトリウムエアロゾル濃度の変化等のナトリウムスプレ燃焼現象に付随する実験知見に関して有効なデータを得ることができた。得られた結果の要点は以下のとおりである。(1)ナトリウムスプレ燃焼時の温度、圧力応答に対する雰囲気ガス条件の影響については、実験範囲では湿分濃度はあまり効かず、酸素濃度が支配的因子であることが明らかとなった。(2)圧力応答に対する実験と解析の比較では、Ranz-Marshallの式をベースとした熱、物質伝達式を用いた解析で、実験値と十分良い一致を示すことが確認された。(3)初期雰囲気ガス中の湿分濃度が、ナトリウムスプレ燃焼時の水素ガス発生にどのような影響を及ぼすかを調べた結果、次のことが判明した。(a)酸素濃度が零のときは化学量論的に予測される可能最大水素濃度とほぼ一致する水素が発生した。(b)一次系雰囲気に対応する酸素濃度(23%)では、化学量論的可能最大水素濃度よりもかなり低い水素濃度となった。これには、発生エアロゾルの吸湿作用が関与していると考えられる。(c)空気雰囲気の実験では、水素ガスの発生は見られなかった。(4)スプレ燃焼時のナトリウムエアロゾル挙動について、濃度減衰、粒径分布、沈降速度及び壁への付着速度の種々の有効な定量的データが得られた。
村上 浩之*; 金盛 正至; 中本 敦*; 関 昭雄
PNC TN841 81-57, 19 Pages, 1981/10
放射線位置検出器による放射性粒子粒径測定法は,当初の目標である5mm巾電極による粒径測定及び均一な抵抗性電極による測定が従来のオートラジオグラフィー法と比較して良い精度で測定可能であることがわかっている。本報告書は粒子径情報を,実際の粒子径に変換する情報処理の方式に関する調査検討である。検討の結果粒子径データを実粒子径に変換するにはミニコンクラスの計算機を使用することで可能であることがわかった。放射性粒子粒径測定法は,放射線位置検出器を用いて実施する場合コスト高となるのが欠点であるが,現在までの研究により,検出部として,1.半導体位置検出器を直接用いる方法,2.ZnS(Ag)シンチレータ,JiTチューブ及び半導体位置検出器を用いる方法があり,出力された粒子径に関する画像処理を行うことにより,粒子の分布状態及び粒子径を目視で迅速に確認できることがわかっている。
