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塚田 隆; 三輪 幸夫; 宇賀地 弘和; 松井 義典; 板橋 行夫; 永田 暢秋*; 堂崎 浩二*
Proceedings of International Conference on Water Chemistry of Nuclear Reactor Systems (CD-ROM), 5 Pages, 2004/10
材料試験炉(JMTR)において照射誘起応力腐食割れ(IASCC)の発生及び進展試験を予備照射した試験片を用いて実施する計画がある。炉内においては、水の放射線分解により環境中に各種のラジカルや過酸化水素などが含まれるため、炉内環境の評価には腐食電位(ECP)が指標として用いられる。JMTR炉内に装荷する照射キャプセル内で使用するためのFe/Fe
O
型のECPセンサーを開発した。センサーの耐久性を調べるため、高温高圧純水中における熱サイクル試験などを実施した。本研究で開発した炉内測定用ECPセンサーには、高温水中での耐久性を向上させるため、セラミックス隔膜と金属ハウジングの接合部を無電解ニッケルメッキにより保護したが、その有効性が示された。
石川 和義; 菊地 泰二; 磯崎 太*; 井上 広己; 大場 敏弘; 松井 義典; 齋藤 隆; 中野 純一; 辻 宏和
JAERI-Tech 2002-061, 69 Pages, 2002/08
JAERI-Tech-2002-061.pdf:12.21MB
照射誘起応力腐食割れ(IASCC)に関する研究は、軽水炉の高経年化対策にかかわる重要課題であり、その現象を解明するためには、照射,環境,応力の複合作用における発生機構を明らかにする必要がある。このような状況から、IASCC研究における照射試験を材料試験炉(JMTR)で行うため、飽和温度キャプセルを製作した。飽和温度キャプセルは炉外の水環境制御装置から沸騰水型原子炉(BWR)の炉心環境を模擬した水質及び水温の高圧水を通水しながら照射試験を行う照射リグである。本報告は、(1)この飽和温度キャプセルの設計・製作にあたっての技術的検討課題を抽出し,(2)この課題についての各種試験を行い,(3)その結果を反映させて実施したキャプセル組立及び検査について述べたものである。
武山 友憲; 千葉 雅昭; 磯崎 太*; 雨澤 博男; 板橋 行夫; 菊地 泰二; 小田部 芳清*; 平田 雄二*; 高 勇; 大場 敏弘
JAERI-Tech 2001-024, 32 Pages, 2001/03
JAERI-Tech-2001-024.pdf:4.41MB
中性子スペクトル調整型キャプセルの製作にあたり、試料に高速中性子のみを照射する目的で、熱中性子吸収材であるカドミウムのアルミニウム被覆密封薄肉円筒を製作した。核設計、熱設計上からの要求は、カドミウムの肉厚5.5mm,内径23mm,全長750mm,アルミニウム被覆肉厚0.7mmであり、カドミウムの表面に酸化膜があってはならない、アルミニウム被覆は全面においてカドミウムと密着していることであった。この仕様を満足するため鋳造によって製作した。酸化を防止するためとカドミウムは特定化学物質であるため、真空溶液鋳造装置を製作して鋳造を行った。
北島 敏雄; 阿部 新一; 高橋 澄; 小沼 勇一; 渡邊 浩之; 岡田 祐次; 小宅 希育*
UTNL-R-0404, p.6_1 - 6_9, 2001/00
研究の進展に伴い、近年のキャプセル照射試験では照射環境の重要性が注目されている。中でも、試料の温度は照射損傷評価上重要な因子であることから、原子炉運転中常に一定温度を保つ試験や試料温度をサイクリックに変化させる試験が増加し、温度制御精度の向上も求められている。しかし、従来の装置でこのような試験を行うには手動操作に頼らざるを得ず、対応困難な状況であった。JMTRでは、これらの照射要求に答えるべく平成11年度から新たなキャプセル温度制御装置の開発を進めてきた。本装置は、JMTR第135サイクルに実施した性能試験で所定の性能が発揮できることを確認した後、JMTR第136サイクルから実用運転を開始した。本発表は、新たに製作したキャプセル照射温度自動制御装置の概要と性能試験の結果等について報告するものである。
清水 道雄; 岩松 重美; 高田 文樹; 相沢 静男; 川又 一夫; 大島 邦男; 土谷 邦彦; 山浦 高幸; 松井 義典; 岩井 孝; et al.
JAERI-Tech 2000-029, p.48 - 0, 2000/03
JAERI-Tech-2000-029.pdf:9.26MB
JMTRホットラボでは、(1)照射済燃料棒にFPガス圧力計・中心温度測定用熱電対を溶接し計装する再計装技術、(2)照射済材料の溶接及び試験片加工技術、(3)
Co密封線源製作及び(4)照射施設で照射済の材料試料をキャプセルに封入して再度照射を行うためのリキャプセル作業等のカップリング照射技術に必要となる種々の溶接に関する技術開発を行った。これらの開発は、照射後試験に関連する周辺技術として極めて重要である。本報告では、おもに、照射済燃料への再計装技術の開発、照射済材料の溶接及び試験片加工技術の開発、Co密封線源製作技術の開発、リキャプセル作業等の周溶接及び封孔溶接技術の開発において実施したセル内溶接技術の詳細について整理した。
山田 忠則; 相沢 雅夫; 白数 訓子
JAERI-Tech 97-072, 32 Pages, 1998/01
JRR-3Mのベリリウム反射体領域の垂直照射孔において、岩石型プルトニウム燃料試料の照射試験を原子炉運転4サイクル(平成7年1月23日~10月13日)に亘って行った。岩石型プルトニウム燃料試料は、トリア系化合物及びジルコニア系化合物をそれぞれディスク状に加圧成形し燃料ピンに収めてある。それぞれの燃料ピンは、キャプセル内に3段に分けて配置した。各段の目標試料温度を600
C(上段)、800C(下段)、1000C(中段)となるように設計した。実際の照射試験では、原子炉出力20MWにおいて中段部の試料温度を1000Cに制御した。本報告書は、照射キャプセルの設計・製作及び照射試験の結果得られた試料の照射温度、中性子束に関する測定データをまとめたものである。
佐野川 好母; 藤城 俊夫; 宮本 喜晟; 田中 利幸; 塩沢 周策; 荒井 長利
ECN-R--98-005, p.145 - 156, 1998/00
高温工学試験研究炉(HTTR)は高温工学に関する中核的試験研究施設として、HTGR関連技術開発と共に高温照射試験研究などのために利用する計画である。本発表は後者の利用研究に関連して、将来的に国際協力研究の実現を推進する観点から、HTTRの運転と試験研究の概要、高温照射機能と照射試験設備及び国際協力研究分野の提案などを報告する。国際協力による照射試験研究については、HTGR技術開発としての燃料、炉心材料等の高度化、高温計測機器など、又、先端的基礎研究としてのセラミックス複合材料の照射下挙動と機構の研究などを提案した。そして協力研究の実現のために関係各国の参加による情報交換会議の開催を提言した。
松井 義典; 新見 素二; 星屋 泰二; 塚田 隆; 辻 宏和
Journal of Nuclear Materials, 258-263, p.378 - 382, 1998/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Materials Science, Multidisciplinary)IASCCの問題は水冷却をともなう核融合炉の容器構造材においても重要な論議の一つである。このIASCC研究において、高圧水環境下での照射実験は欠くことのできない実験であると考えられる。JMTRではこのIASCC研究のために数年前に開発したSATCAPという高圧水中照射型の照射装置がある。最近、このSATCAPを核融合炉及び軽水炉のために、性能向上の目的で改良を施し、ハイブリッド型SATCAPを開発完了した。このハイブリッド型SATCAPはノーマル型SATCAPにヒータ制御及び真空制御を付け加えることで、より低
線発熱領域でも試料表面で核沸騰が起こせるようになった。今回、このハイブリッド型SATCAP照射条件は冷却材圧力が8.6MPaで飽和温度は573K、流量は8.3
10
m
/sであった。この照射試験により、SATCAPは線発熱率に関係なくJMTRの全照射領域で照射が可能になった。
中道 勝; 佐川 尚司; 山口 勝義*; 石塚 龍雄*; 河村 弘
Fusion Technology 1996, 0, p.1351 - 1354, 1997/00
現在、核融合炉ブランケット開発の一環として、核融合炉パルス運転下におけるブランケット炉内機能を明らかにするため、中性子パルス運転モードを模擬する照射試験体の設計・製作研究を行っている。今回その第1段階として行った窓付き中性子吸収体を用いたJMTRでのキャプセル照射実験結果に対して、3次元モンテカルロ計算コードMCNP4aによる実証解析評価を行った結果について報告する。その結果、このキャプセルに装荷した中性子検出器の照射データと比較して、計算結果は良い一致を示した。
土田 昇; 大岡 紀一; 近藤 育朗; 新保 利定
ASRR-V: Proc., 5th Asian Symp. on Research Reactors, 1, p.123 - 130, 1996/00
JMTRは、熱出力50MWで国内最高の中性子束の材料試験炉であり、動力炉の開発、RI生産、基礎研究のための照射試験を目的として設計、建設された。1968年の初臨界以来28年間、軽水炉、高温ガス炉、新型転換炉、高速炉の開発等に貢献してきた。現在、JMTRは照射設備として、キャプセル照射設備、水力ラビット照射設備、シュラウド照射設備を備え、幅広い照射ニーズに対応している。今後の利用動向としては、軽水炉の高経年劣化対応の照射試験、核融合炉ブランケット材の照射試験が望まれている。それに対応して、JMTRでは、再照射技術、きめ細い照射環境の制御、その場計測技術等の照射技術の高度化を進めている。
中村 仁一; 遠藤 泰一; 石井 忠彦; 清水 道雄; 古田 照夫
JAERI-Research 95-083, 38 Pages, 1995/11
JAERI-Research-95-083.pdf:1.42MB
敦賀1号炉で照射された燃料棒を短尺化して燃料棒内圧計を再計装し、JMTR出力急昇試験設備を用いて、出力変動時のFPガス放出挙動を明らかにするための再照射試験を実施した。試験は最高出力約40kW/mでの定常運転と出力サイクル運転を行い、燃料棒内圧変化を測定した。出力変動時、特に出力低下時に顕著な燃料棒内圧の上昇が観察された。また、その上昇幅は直前の高出力保持時間に依存した。出力レベルを30,35,40kW/mと変化させて定常運転と出力サイクル運転を繰り返すと、いずれの出力レベルでも出力サイクル運転は定常運転に比べてFPガス放出をやや加速させる傾向を示した。この出力低下時のFPガス放出は、出力低下時の熱応力に起因する、結晶粒界上のFPガス気泡からの放出であろうと推定される。
材料試験炉部
JAERI-Review 94-012, 83 Pages, 1994/12
JAERI-Review-94-012.pdf:2.75MB
1993年度、JMTRは、核燃料及び材料の照射研究並びにラジオアイソトープの製造のため106から109サイクル前半の運転を行った。照射実績は水力ラビットが96件、キャプセル、ガスループ及び出力急昇試験の照射設備の利用が162件である。ホットラボでは照射後試験として106キャプセルに対して各種の試験を実施した。また、設計では2種類のキャプセルを開発した。最近のトピックスとして、燃料の濃縮度低減化計画に従って、1993年度にLEU燃料炉心に移行した。核融合炉分野ではブランケット材料の開発を中心とした研究を実施している。現在、出力急昇試験を進めているが、将来更に計画を拡げていく。新しい技術として、再計装技術、遠隔自動制御クラック伝播試験機、微小試験片の試験技術及び高放射化器材の水中切断機を開発した。
瀬口 忠男; 大友 昭敏; 有金 賢次
S+N (seeds and needs), 0, p.6 - 13, 1994/09
出光興産(株)中央研究所が開発した新規スーパーエンジニアリングプラスチックBEKは、ポリイミドに匹敵する優れた耐熱性と、プラスチックの中で最高の耐放射線性を有する熱可塑性樹脂である。この優れた耐放射線性から、原子炉内で放射線照射する試験試料を入れるための照射用容器(キャプセル)として応用を試みた結果、長時間の使用に耐え、かつ放射化の極めて低いキャプセルの開発に成功した。このキャプセルの性能は、従来品を大幅に上回るものである。
岩井 孝; 荒井 康夫; 前多 厚; 笹山 龍雄; 関田 憲昭; 野村 勇; 鈴木 康文
JAERI-M 94-036, 81 Pages, 1994/03
炭素量の異なるウラン・プルトニウム混合炭化物燃料ペレットをそれぞれ充填した2本の燃料ピンを、JMTRを用いてキャプセル照射した。燃焼度は4.5%FIMAに達した。東海研燃料試験施設に搬入して照射後試験を実施した。本報告書は照射後試験の結果および考察をまとめたものである。照射後試験では、4.5%FIMAまでの照射健全性が実証された他、照射挙動として、燃料ペレットからのセシウムの移行、FPガス放出率、気孔分布の変化、被覆材の浸炭現象など、多くの知見を得ることができた。
材料試験炉部
JAERI-M 94-023, 247 Pages, 1994/03
JMTR施設を利用することにより、広範囲な照射試験及び照射後試験を行うことが可能である。このハンドブックは、JMTR及びその附属施設であるホットラボを利用して照射試験及び照射後試験を実施するに当たっての手引きとなるものであり、照射利用各位の利用に便を図るとともに、利用者各位と材料試験炉との連絡の便に供するために作成されたものである。本ハンドブックでは、JMTR及び照射設備の概要を紹介し、利用できる照射技術及び照射利用の上で必要な諸データを収録した。
有金 賢次; 村上 滋*; 大友 昭敏; 瀬口 忠男; 高橋 秀武
Proc. of 4th Asian Symp. on Research Reactors, 10 Pages, 1993/00
研究炉において、ポリエチレンキャプセルは誘導放射能が少ないため放射化分析に広く用いられているが、耐熱、耐放射線性が低いため、最大照射時間は20分に限定され、それ以上の照射には主にアルミニウムキャプセルが用いられている。しかし、アルミニウムは照射後の放射能が高く、試料の取扱いのためには1~2日の冷却時間が必要となる。このため、誘導放射能が少なく、長時間の照射が可能なキャプセルの開発が望まれてきた。この要望に応えるため、ポリエチレンナフタレート(PEN)を用い、JRR-4水力照射装置で最大6時間照射可能なキャプセルを開発し実用に供した。また、JRR-3M気送管で最大100時間の照射が可能なキャプセルの開発を、ポリエーテル樹脂(BEK)を用いて行っている。発表では、原子炉照射下におけるPENとBEKの特性、およびキャプセルの開発について述べる。
斎藤 春雄; 浦本 敏正; 福島 征夫; 小畑 雅博; 鈴木 忍; 中崎 長三郎; 田中 勲
Proc. of the 3rd Asian Symp. on Research Reactor, p.285 - 292, 1991/00
原子炉での中性子照射試験研究において、照射温度は最も重要なパラメータの一つである。JMTRでのキャプセル照射は、アナログ型の調節器による温度制御を行ってきた。今回、温度制御系にパーソナルコンピュータを付加した温度制御方式を開発した。これにより、原子炉出力上昇前に、キャプセル温度を定常にする照射試験、サイクル温度変化、任意速度での直線状・段階状の昇温及び降温等の照射試験が可能となり、キャプセル方式による照射試験の内容が大幅に拡大した。
沢 和弘; 岡本 太志*; 佐々木 克徳*; 塩沢 周策
JAERI-M 90-063, 42 Pages, 1990/03
高温工学試験研究炉(HTTR:High Temperature Engineering Test Reactor)の通常運転時における燃料体からの金属性核分裂精製物(セシウム)の放出割合を評価するための解析モデル及びパラメータ(拡散計数及び吸着平衡係数)についてまとめた。本解析モデルに基づくCs-137の放出割合の計算はTRAFICコードを用いて行い、その値は、スィープガスキャプセル照射試験及びOGL-1燃料体照射試験における測定値と同程度か約1桁大きい値しなった。従って、本解析モデル及びパラメータは、十分保守的でありHTTRの設計及び安全解析に十分適用できるとの結論を得た。
半田 宗男; 塩沢 憲一; 岩井 孝; 荒井 康夫
Analytica Chimica Acta, 239, p.107 - 113, 1990/00
被引用回数：9 パーセンタイル：47.03(Chemistry, Analytical)UN、PuN及び(U,Pu)N燃料中の窒素の定量を簡便でかつ短時間内に高精度で行う技術を開発した。分析前の試料の酸化に伴う窒素の損失を防止するために高純度不活性ガス雰囲気グローブボックス内で試料の粉砕、秤量を行った後錫キャプセル中に気密圧封した。窒素の定量は、試料をキャプセルとともに循環酸素気流中で850Cに加熱して酸化し、発生したガスをガスクロマトグラフで測定することにより行った。定量の変動係数は約0.7%と高精度であった。今回開発した窒素定量法は、研究用燃料ばかりでなく、燃料製造ラインの品質管理にも十分利用することができる。
小畑 雅博; 遠藤 泰一; 田中 勲; 伊藤 治彦
UTNL-R-0247, 6 Pages, 1990/00
原子炉での中性子照射試験研究において、照射温度は最も重要なパラメータの一つであり、JMTRでは、様々な温度制御方法を用いて照射研究のニーズに対応してきている。JMTRにおけるキャプセル温度制御の実際として、真空温度制御キャプセル、ヒータ温度制御キャプセルとこれらを組合せた方法による原子炉低出から定格出力までの一定温度制御について紹介し、さらに最近開発した自動化型温度制御装置とこれを使用した一定温度制御の照射試験結果について報告する。
