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研究開発委員会*
JNC TN1440 2000-005, 214 Pages, 2000/08
JNC-TN1440-2000-005.pdf:13.81MB
核燃料サイクル開発機構(以下、サイクル機構)は、「国の研究開発全般に共通する評価の実施方法の在り方についての大綱的指針」(平成9年8月7日、内閣総理大臣決定)及びサイクル機構の「研究開発外部評価規程」(平成10年10月1日制定)等に基づき、「陸域地下構造フロンティア研究」に関する中間評価を研究開発課題評価委員会(陸域地下構造フロンティア研究課題評価委員会)に諮問した。これを受けて、陸域地下構造フロンティア研究課題評価委員会は、本委員会によって定めた評価方法に従い、サイクル機構から提出された課題説明資料及び委員会における議論に基づき、本課題の評価を行った。本報告書は、その評価結果をサイクル機構の関係資料とともに取りまとめたものである。
新部 信昭; 島川 佳郎; 石川 浩康; 早船 浩樹; 久保田 健一; 笠井 重夫; 一宮 正和
JNC TN9400 2000-074, 388 Pages, 2000/06
JNC-TN9400-2000-074.pdf:13.32MB
ナトリウム冷却大型炉については、国内外に多くの研究・運転実績があり、これに基づく豊富な知見がある。本実用化戦略調査研究では、ループ型炉1概念、タンク型炉3概念について経済性向上を主眼にプラント基本概念の検討を実施した。具体的なコストダウン方策としては、ナトリウムの特長を活かした機器の大型化、系統数削減、機器の集合・合体化などを採用している。これらの革新的な設計については、その技術的成立性に関して更なる確認を必要とするが、いずれの炉型においても経済性目標(20万円/kWe)を達成できる見通しが得られた。また、ナトリウム炉の更なる経済性向上策として、以下の項目を抽出しコストダウンの可能性を検討した。・更なる高温・高効率化追求・建設工期短縮・検出系高度化による安全系局限化・SG-ACS
久保田 健一; 江沼 康弘; 田中 良彦; 此村 守; 一宮 正和
JNC TN9400 2000-066, 52 Pages, 2000/06
JNC-TN9400-2000-066.pdf:1.82MB
平成11年度より2年間の予定で高速増殖炉サイクルの実用化に向けた調査研究として、「実用化戦略調査研究フェーズI」を実施している。本報告書は、このフェーズIの中間段階、すなわち平成11年度の研究成果をまとめたもので、実用化戦略調査研究において対象としたFBRプラントシステムのうち溶融塩高速炉について技術的成立性及び経済性等の観点から検討を加えたものである。平成11年度は、その他概念の高速炉として流動燃料炉全般を対象として検討に着手し、現時点での知見に基づき軽水炉との燃料サイクルの整合が取れるU-Puサイクルが可能な唯一の高速増殖炉体系として、塩化物溶融塩炉を選定した。次に、溶融塩炉の抱える技術的・経済的な様々な課題を摘出・評価したうえで、塩化物溶融塩炉としての諸特徴を具備した溶融塩燃料組成及びプラント概念を暫定構築し、溶融塩以外の冷却材を使用するプラントと比較評価するため、限られた技術情報を前提として技術的及び経済的成立性について評価し以下の結果を得た。(1)塩化物溶融塩炉は固有の安全性を有し、再処理費や燃料費の著しい合理化効果が期待できる。(2)燃料インベントリと炉心冷却能力はNa冷却炉より劣るため、原子炉及び冷却系機器の物量がNa冷却炉より増加する。(3)溶融塩との共存性のある経済的な構造材料開発の見通しが不明である。以上の結果より、現状では次の検討ステップへの移行は時期尚早と考えられる状況であるとの結論に至った。
水谷 昭彦; 庄野 彰; 石川 真
JNC TN9400 2000-013, 66 Pages, 2000/02
JNC-TN9400-2000-013.pdf:1.97MB
これまで高速炉を中核とする核燃料リサイクルシステムにおける、自己完結型システムの炉心概念検討を行ってきた。このシステムは、自身の炉で生成されるMA(Minor Actinide)及びLLFP(Long-Lived Fission Product)をリサイクルし、炉内に閉じ込めることによってそれら核種の消滅をはかるというものであり、「平衡炉心」概念と呼ばれるものである。しかしながら、前回までの検討では、LLFPは同位体分離を仮定することによって炉心にリサイクルされており、同位体分離の技術的困難さも相まって、核燃料サイクルシステムの経済性という観点からは現実的な検討にはなっていない。本解析では、酸化物、窒化物、及び金属燃料に対して、LLFPの分離をこれまで仮定していた同位体分離から元素分離に変更して、「平衡炉心」概念の実現可能性を評価する。すなわち、これまで同位体分離を仮定して炉内に閉じ込めていた7つのLLFP核種(79Se,93Zr,99Tc,107Pd,126Sn,129I及び135Cs)のうち、どれだけの核種を元素分離により炉内に閉じ込めて「平衡炉心」を成立させることが可能であるか、核特性の観点より検討を行うものである。この報告書では、地層処分のリスク及びLLFPの炉内閉じ込め許容量、という2つの観点から、同位体分離及び元素分離を核種毎に組み合わせたさまざまなLLFP消滅の組み合わせに対して、平衡炉心の核特性評価を行う。抵抗係数の大きさから見積もられた地層処分リスクの観点から、そのリスクを負っている順にTc、I及びSeの3核種であれば元素分離によって、酸化物燃料炉心でも「平衡炉心」に閉じ込められる可能性がある。他方、LLFPを可能な限り炉内に閉じ込めるという観点からは、Pd及びZrを除く5核種のLLFP(Tc, I, Se, Sn及びCs)であれば窒化物燃料炉心を用いた場合において、核特性を損なわずに元素分離によって炉心に閉じ込めた「平衡炉心」成立の可能性がある。
加藤 利弘*; 竹内 正行; 大橋 和夫; 永井 崇之; 石橋 祐三; 武田 誠一郎
PNC TN8410 98-070, 31 Pages, 1998/02
(目的)溶液中のAg(II)をin-situで定量的に分析する手法として、吸光光度法の適用可否を検討した。(方法)電解により生成したAg(II)の吸光スペクトルを吸光光度計で測定すると同時に酸化還元滴定法によりAg(II)の濃度を測定した。(結果)濃度と吸光度が直接関係にある波長が存在し、Ag(II)の吸光光度法によるin-situ分析は原理的に可能であることが分かった。ただし、定量分析が可能な波長や濃度範囲は、Ag(II)濃度や生成条件によって異なること、および分析上の問題点が幾つか存在することが分かった。(結論)Ag(II)の吸光光度法によるin-situ分析への適用性を検討した結果、限定された条件内においては、適用の見通しを得た。
not registered
PNC TJ8409 98-003, 62 Pages, 1997/03
高レベル放射性廃棄物であるガラス固化体は、30年から50年間程度、冷却のための貯蔵後、深地層に処分される計画になっている。ガラス固化体は一本当たりの放射能量と発熱量が高い(1. 5
1016Bq、1.4kW)のため、貯蔵期間中のこの特性を活かした利用法を検討することは、資源の有効利用の観点から重要と考えられる。一方、近年、有害廃棄物の無害化処理の必要性が高まっている。例えば、フロン(クロロフルオロカーボン-CFC)は冷房の熱媒体などに広く利用されてきたが、オゾン層破壊の原因物質であることが指摘されており、環境破壊を招かない物質へ転換した上で、廃棄することが望まれている。この他にも、このような環境へ影響を与える有害廃棄物は多々存在すると考えられ、技術的に有効な処理法が求められている現状にある。本調査では、ガラス固化体の放射線照射による有害廃棄物の無害化処理の観点から、放射線分解処理が可能な有害物質の調査、及びその第一候補となるフロンについての技術的あるいは社会情勢的な背景情報について調査を行った。また、ガラス固化体放射線照射によるフロン分解の可能性を探るため、東京都立産業技術研究所(旧名:東京都立アイソトープ総合研究所)の協力の下、予備的な試験を実施し、線源として高レベル放射性廃液のガラス固化体を使用することも可能であるとの見通しを得た。
奈良岡 良二*; 丸山 仁嗣*; 坂本 尚一*; 藤原 博次*; 貝瀬 與一郎*
PNC TJ1678 95-002, 121 Pages, 1995/02
「もんじゅ」では、仏国フェニックス炉で発生した様な急変する反応度低下事象が起こるとは考えられないが、仮りにその様な事象を想定したとしても確実に検知し事象の推移を記録できる高速反応度測定システムの概念設計を実施し、以下の成果を得た。(1)高速反応度測定システムに既設の中性子束検出器を利用する場合のシステム設計を実施し、使用する中性子計装設備の計測チャンネルとして出力領域系が適切であること及び計測チャンネルからのデータ採取位置を明確にした。(2)選定された出力領域形(チャンネルIV及びV)について現地にて応答時間測定試験を実施した。その結果、高速反応度測定システムに利用するためには絶縁増幅器(アイソレータ)の応答性をさらに高速化する必要があることを明確にした。(3)アイソレータを高速化するための回路の概念設計を実施し、高速化の成立性の見通しを得た。(4)専用中性子検出器を使用する場合の概念設計を実施し、問題点、課題を摘出した。(5)以上の検討結果を踏まえて総合評価を実施し、高速反応度測定システムには既設の出力領域測定系計測チャンネルを利用しかつアイソレータの高速化をはかることで成立する見通しを得た。また、今後の検討課題を摘出、整理し、実施工程を定めた。
not registered
PNC TJ2068 94-002, 70 Pages, 1994/03
本報告書は、高速増殖原型炉もんじゅの炉外燃料貯蔵槽(EVST)6連式床ドアバルブに関して、構造、系統構成、計測制御装置の製作設計結果をまとめたものである。EVST6連式床ドアバルブは、6基のEVST案内装置案内筒に対し、6台のドアバルブを各々配置するものである。6連式床ドアバルブの全体構造として、据付スペースの制約から、1体型のケーシングに6個の独立した回転式の弁体を有する構造、及びこれに対応したドアバルブガス置換系の系統構成を設計し、各種設計条件を満足しつつ、製作上の成立性に見通しが得られた。また、6連式床ドアバルブの計測制御装置についても設計し、実機運転条件を満足する装置の成立性に見通しが得られた。
桐原 英秋*
PNC TJ1027 93-001, 238 Pages, 1993/10
本調査は、核燃料施設の免震化を目指し、動燃・東海事業所内に建設を予定しているユーティリティ施設建家(以下「本施設」)を対象として、本施設における免震構造の成立性並びに有効性の検討と、本施設に免震構造を適用する場合に考慮すべき課題(免震構造固有の課題と、本施設において免震構造を成立させるために必要な条件)の解決のための免震設計の基本方針を定めることを目的とするものである。調査の内容は以下の通りである。(1)免震構造の成立性・有効性の検討本施設に免震構造が適用可能で、かつ適用した場合に有効なものであることを、免震装置の諸元をパラメータとパラメトリックスタディにより示した。(2)本施設に免震構造を適用するための基本的考え方免震構造固有の課題、及び本施設に免震構造を適用するために検討の必要のある課題について、以下のように基本的考え方を示した。1)検討用地震動の設定サイトに影響を与える地震動の設定、及び地震動のやや長周期成分の適切な評価の2点を考慮した。サイト地表面において、耐震建物の設計用最強地震動(S1)と整合し、かつ水平動のやや長周期成分を適切に評価したものとして検討用地震動の水平動(E1)及び上下動(EIV)を設定した。2)本施設に採用する免震装置の諸元の選定と設計クライテリアの設定本施設に最適の免震装置として、積層ゴムアイソレータ(ゴムのせん断弾性係数G=4kg/cm3、二次形状係数S2=5、直径=800
)と鉛ダンパー(降伏耐力=10ton/本)を採用し、免震周期=4秒程度、アイソレータの常時最大面圧=150kg/cm2程度、ダンパー量
s(鉛ダンパーの降伏耐力の合計と建物重量の比)=4%程度を選定した。設定クライテリアとして、E1、E対し
瓜生 満; 塩谷 功; 寺田 修司; 河村 壮一*; 久野 雅祥*; 高木 正美*; 日比野 浩*; 清水 督之*; 小林 裕*
PNC TJ1205 93-003, 257 Pages, 1992/04
民間建設会社が開発した免震構法は、平成4年現在、国内で60棟あまりの建物に適用されており、地震観測等により上部構造物への地震入力低減効果が確認されている。民間技術の有効性と限界を把握し、非常に厳しいクライテリアを要求される核燃料施設にこの免震構法を適用するための研究開発を、昭和63年度から平成3年度にかけて動燃事業団と大成建設(株)が共同で実施した。この研究では主に、すべりを利用した免震構法に着目し、地震観測に適切な免震構造縮小モデル(2t用免震装置4台使用)を設計・製作した。これを用いて基本的な動的特性及び地震時の特性を、振動台試験と地震観測等によって把握し、巨大地震時にも有効な免震構法を開発した。即ち、設計上考慮すべき限界地震に対しては、高減衰積層ゴムによって対処し、万一それを上回る地震があった場合は、すべらせることにより、上部構造物への地震入力を頭打ちにする方法である。また、東海事業所における地震観測と過去の被害地震,東海サイトの地盤特性等に基づき、免震構造用の限界地震動を策定した。これを、エルセントロ等の記録波とともに、大型核燃料施設の免震構造試設計で適用した結果、技術的に十分有効で成立性があるとの見通しを得た。
瓜生 満; 塩谷 功; 寺田 修司; 小畑 益彦*; 古村 利幸*; 新田 康男*; 太田 和也*
PNC TJ1060 93-001, 260 Pages, 1992/04
民間建設会社が開発した地震構法は、平成4年現在、国内で60棟あまりの建物に適用されており、地震観測等により上部構造物への地震入力低減効果が確認されている。民間技術の有効性と限界を把握し、非常に厳しいクライテリアを要求される核燃料施設にこの免震構法を適用するための研究開発を、昭和63年度から平成3年度にかけて動燃事業団と清水建設(株)が共同で実施した。この研究では主に、高減衰積層ゴムと多重防護装置としての過大変形を抑制するためのハードニングストッパーを開発し、まず適切な免震構造縮小モデル(2t用免震装置4台使用)を設計・製作した。これを用いて基本的な動的特性及び地震時の特性を、振動台試験と地震観測等によって把握した。ハードニングストッパーは積層ゴムが許容変形限界を超える以前に作動しはじめ、変形が進むに従って剛性を増し、積層ゴムの破断や座屈を防止するものである。次に、相似則に基づき、20t用装置を500t用装置とみなした動的変形試験を実施し、その実用性に関する基礎的資料を得た。さらに、東海事業所おける地震観測と過去の被害地震、東海サイトの地盤特性等に基づき、免震構造用の限界地震動を策定した。これを、エルセントロ等の記録波とともに、大型核燃料施設の免震構造試設計で想定した建物に適用した結果、技術的に十分有効で成立性があるとの見通しを得た。
大坪 章; 羽賀 一男
PNC TN9410 91-256, 41 Pages, 1991/09
実際のシェル構造では何らかの形状不整が存在する。構造の信頼性を確保するためには形状高温高速炉を熱源として利用し得る水素製造法である,熱化学法の1つであるUT-3法と,水を効率良く電気分解する固体電解質高温水蒸気電解法について,検討を行った。前者については水素製造プラントシステムの概念検討を行い,水素製造コストの試算を行った。後者については,研究現状を調査した。前者は高温高速炉の熱の有効利用の点から魅力的な水素製造法であるが,材料問題等実用化迄に解決すべき大きな課題が存在する。後者は改良水電解法の1であり,高温高速炉の熱の有効利用の点からは前者程の魅力に欠けるが,技術的な課題は前者より少ないと考えられる。
姫野 嘉昭; 森川 智; 川田 耕嗣; Yorita, E.*; Fujiwara, T.*; Kaneshige, T.*; Irie, S.*
PNC TN9410 91-092, 11 Pages, 1991/01
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