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斉藤 淳一
日本機械学会動力エネルギーシステム部門ニュースレター, (56), p.2 - 3, 2017/09
液体金属ナトリウムは伝熱流動性、構造材との良好な共存性などの多くの冷却媒体として優れた特性を有していることから、高速炉の冷却材として使用されている。一方で酸素や水と反応しやすく、その際の反応熱量が大きく、反応速度が速いという化学的活性度が高い。そこで、ナトリウム自身の化学的活性度を抑制するというアイデアを創出し、その研究開発を進めてきた。その結果、ナノ粒子分散ナトリウムの化学的活性度の抑制が確認され、プラントの安全性が向上し、通常運転を超える厳しい条件での事故時にも裕度を持って対応が可能となる見通しが得られている。これまでに取得したナノ流体の主な反応抑制よりプラントへの効果について述べる。
秦野 歳久; 黒田 敏公*; Barabash, V.*; 榎枝 幹男
Journal of Nuclear Materials, 307-311(2), p.1537 - 1541, 2002/12
被引用回数：4 パーセンタイル：29.2(Materials Science, Multidisciplinary)ITER第一壁においてベリリウムとアルミナ分散強化銅の冶金的に接合した構造体が必要である。そこで熱伝導がよく、高い接合強度が得られる高温等方加圧接合法を適用することにした。しかし、直接接合すると熱膨張率の差及び接合面での脆い金属間化合物の生成により十分な性能を有する接合体が得られない問題があった。これらの問題を解決するために、応力緩和及び反応抑止を目的として第3金属を中間層として挿入する方法を考案した。中間層材質,中間層成膜方法,HIP条件等をパラメータに機械試験と金相観察により評価することによって、これらを最適化し良好な性能を発揮する二種類の接合方法を選定した。選定した条件は中間層にアルミ/チタン/銅、接合温度555
と中間層に蒸着した銅、接合温度620である。さらにそれら接合体の熱負荷試験により性能を比較し、熱機械特性について考察した。
永井 桂一; 斉藤 淳一; 荒 邦章
no journal, ,
高速炉で懸念されるナトリウム漏えい火災事故及び蒸気発生器伝熱管破損による水反応事故等の事象を想定し、ナノ流体の化学的活性度抑制効果を調査した。
斉藤 淳一; 永井 桂一; 荒 邦章
no journal, ,
Liquid sodium is used as coolant of the fast breeder reactor, because it has many superior heat transfer properties. However, its high reaction activity with water or oxygen is a shortage. A reaction suppression technology has been developed using nanoparticles suspension in liquid sodium. An atomic interaction between nanoparticles and sodium atoms is used in this idea. There is a corrosion property as one of important properties of the liquid sodium coolant. In the special condition such as elevated temperature and high humidity, high speed corrosion which called the molten salt corrosion occurs. From the experimental results the corrosion rate of sodium with suspended nanoparticles decreased remarkably compared with sodium. The decrease of corrosion rate is caused by the bond between nanoparticles and an ionized oxygen.
荒 邦章; 宮本 明*; 永井 正彦*; 吉岡 直樹*
no journal, ,
これまで通常運転時における事故に加えて、設計基準を超える事故に対してのナノ粒子分散ナトリウムの効果の評価を進めており、その研究計画について述べる。
斉藤 淳一; 永井 桂一; 荒 邦章
no journal, ,
ナトリウム漏えい燃焼が生じた場合のナノ流体の適用効果および課題の評価を行っている。従来の設計想定を上回る事象を含めた過酷な条件下における漏洩燃焼火災を対象にナノ粒子分散ナトリウムの反応抑制効果について述べる。
斉藤 淳一; 永井 桂一; 荒 邦章
no journal, ,
これまでに設計基準を超える事象を対象として、ライナの溶融塩腐食挙動へのナノ粒子分散ナトリウム(ナノ流体)の抑制挙動について実験により把握にした。本報告ではその実験結果を基にナノ流体の腐食抑制メカニズムついて推定した結果について報告する。
永井 桂一; 斉藤 淳一; 荒 邦章
no journal, ,
ナノ粒子分散ナトリウム(ナノ流体)の燃焼反応抑制の寄与に係わる基礎特性と反応挙動を調査し、漏えいナトリウム温度が高い条件での周囲への熱影響及び燃焼反応の自己終息効果への影響についての検討結果を報告する。
荒 邦章; 宮本 明*; 永井 正彦*; 栗田 晃一*
no journal, ,
ナノ粒子分散ナトリウム(ナノ流体)による冷却材ナトリウムの化学的活性度抑制技術を用いた高速炉の安全性向上を目指している。従来の設計基準を超える厳しい事故を想定したナノ流体技術の開発および適用性評価を進めており、これまでに明らかになったナノ流体の適用効果等について報告する。
永井 桂一; 斉藤 淳一; 荒 邦章
no journal, ,
ナトリウムと水反応との現象について、ナノ流体(ナノ粒子分散ナトリウム)の反応抑制に係わる特性や効果を明らかにするとともに、実炉への適用効果の評価について報告する。
荒 邦章; 宮本 明*; 山下 晃弘*; 栗田 晃一*
no journal, ,
ナノ粒子分散ナトリウム(ナノ流体)による冷却材ナトリウムの化学的活性度抑制技術を用いた高速炉の安全性向上を目指している。従来の設計基準を超える厳しい事故を想定したナノ流体技術の開発および適用性評価を進めており、これまでに明らかになったナノ流体の適用効果等について報告する。
斉藤 淳一; 永井 桂一; 荒 邦章
no journal, ,
これまでに得られたナノ流体の反応抑制効果に関する知見を整理して、ナトリウム漏えい燃焼事故におけるナトリウムの事象進展、反応特性の違いについて検討した。
永井 桂一; 斉藤 淳一; 荒 邦章
no journal, ,
ナノ粒子分散による反応抑制効果へ寄与する機能について、燃焼反応に起因して生じるナトリウム-コンクリート反応のナトリウムとナノ流体の反応挙動の変化と抑制効果について考察し、その検討結果を報告する。
斉藤 淳一; 永井 桂一; 荒 邦章
no journal, ,
ナトリウム漏えい燃焼とライナ鋼材の破損に続いて起こるナトリウム-コンクリート反応の反応挙動をナノ粒子分散ナトリウムのナノ粒子とナトリウムの原子間相互作用に起因する物性変化から反応抑制メカニズムを推測する。
