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鈴木 覚; 佐藤 治夫
JNC TN8410 2001-028, 36 Pages, 2002/03
JNC-TN8410-2001-028.pdf:1.81MB
高レベル放射性廃棄物の地層処分における多重バリアシステムの性能評価を目的として、ベントナイトの透過拡散試験により様々な核種の実効拡散係数が取得されている。最近、従来から機構内で行われている方法(非循環型透過拡散試験システム)で、陽イオン(セシウムとストロンチウム)の透過拡散試験を行ったところ、既存の研究結果と全く異なる結果が得られることがわかった。この原因として、透過拡散試験システムの違いが考えられるため、新たに循環型透過拡散試験システムを製作し、拡散試験結果と試験方法の関係について検討した。従来の非循環型と循環型透過拡散試験システムの両者でベントナイトの拡散試験を行ったところ、ストロンチウムの実効拡散係数と塩濃度の関係および拡散係数の絶対値が、試験システムにより全く異なることが明らかになった。現状では、境界条件をより精密に制御できるという点から、循環型透過拡散試験システムの方が正しい結果を与えていると考えられる。また、循環型透過拡散試験システムにおいては、拡散セルと貯留容器が分離しているという利点を生かして、境界条件の制御方法の改良と、温度制御下での拡散係数の取得方法を提案した。
山内 俊彦
環境科学会誌, 14(6), p.567 - 575, 2001/12
ダイオキシンの赤外レーザーによる分解には、熱分解及び多光子解離がある。熱分解及び多光子解離では、入射波長の選択、つまり吸収係数の大きい波長にレーザーを合わせることが重要である。低パワー赤外レーザー光による分解では、ダイオキシンの直接吸収による熱分解が重要な役割を果たし、そのほかに大気中の水分子によるレーザー吸収と、それに伴う分解アシストのモデルを考案した。
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。
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JNC TJ1400 99-003, 70 Pages, 1999/03
プラント、プロセスの信頼性、安全を評価するための代表的な手法としてHAZOPがある。この安全評価手法は、多くのプラント、プロセスに適用され、その有用性は高く評価されている。しかし、ますます大型化、複雑化する化学プラントや原子力発電所等の安全問題に適用するためには、多くの労力と時間が必要であり、計算機によるHAZOP支援システムが提案されている。昨年度報告書では、ユニットの入出力変数の状態に着目して対象プロセスをモデル化し、プラントを構成する各要素の入出力変数の状態と内部事象及び外部事象の関係をデシジョンテーブルにより表現し、HAZOP及びFT生成を行う手法を提案した。デシジョンテーブルの情報を知識ベースとして計算機に格納し、HAZOP及びFT生成を行う解析システムを構築した。この解析システムを高レベル廃液貯槽冷却システム等の安全評価に適用し、有用性を示した。本研究では、プラント構成要素の異常の因果関係を記述するための要素異常基本モデルを提案する。これより、異常伝播構造の情報を考慮に入れた安全評価支援システムを開発する。要素異常基本モデルは、各構成要素における状態異常と機能不全の因果関係に関する情報を基に作成する。この要素異常基本モデルを用いることにより、構成要素の状態異常が明らかになるたけでなく、その状態異常から外部環境への影響なども解析することができる。システム開発にはGUI(Graphical User Interface)に優れたオブジェクト指向開発ツールであるG2を用いる。G2を用いることにより、解析者は簡単な操作でHAZOPを実施することが可能となる。開発した安全評価支援システムを高放射性廃液濃縮工程を対象とした安全評価を実施し、その有用性を示した。
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PNC TJ1612 98-001, 77 Pages, 1998/03
HAZOPは定性的な安全評価手法の1つであり、その有用性は広く知られている。この方法は様々な分野の専門家により構成されるグループが、ブレーンストーミング形式により組織的に解析を進める手法であり、解析における見落としが少なく、確実な解析結果が期待できる。フォールトツリー解析(FTA)は定性的、定量的に安全性を評価できる手法であり、航空、宇宙産業から原子炉の信頼性、安全工学などに適用されている。しかし、FTAで困難な問題は、いかにしてフォールトツリー(FT)を生成するかという点である。HAZOP、FTAともに安全評価手法としての有用性は認められているが、安全評価には多くの時間と労力が必要であり、計算機によるHAZOP支援支援システムやFT自動生成システムが提案されている。昨年度研究報告書では、解析対象プロセスをメインプロセス部(配管系を中心とした部位)と周辺部(制御回路部、補助装置)に分類し、モデル化することで変数の分類を行った。これによりHAZOPによる解析を配管から電気、空気配管などを含む周辺装置部まで拡張した。この解析結果とHAZOP支援システム(三菱総合研究所が開発したもの)による解析を組み合わせることにより全体の解析を行った。また、HAZOPの解析結果をFTに変換することにより、定性的な解析を定量的な解析へと応用可能とした。本研究では、ユニットの入出力変数の状態に着目して対象プロセスをモデル化し、プラントを構成する各要素の入出力変数の状態と内部事象及び外部事象の関係をデシジョンテーブルにより表現する。このデシジョンテーブルにより整理された情報を基に、HAZOP及びFT生成を行う手法を提案する。デシジョンテーブルの情報を知識ベースとして計算機に格納し、HAZOP及びFT生成を行う解析システムを構築した。この解析システムを高レベル廃液貯槽冷却システム等の安全評価に適用し、有用性を示す。
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。
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PNC TJ1612 97-001, 69 Pages, 1997/03
HAZOPは、プロセスの安全性と通転の問題を明らかにする手法である。プロセスの各部における設計基準からのズレに着目し、その原因を明らかにする。さらにプロセスに与える影響について評価し、それらを検出し、また発生を防止する手段について検討される。近年、計算機によりHAZOPを支援するためのシステムがいくつか開発されている。Perttu Heinoら(1995)よる知識ベースを用いたHAZOPシステム、Venkatasubramanianら(1995)によるHAZOP解析システムのための有向グラフモデル、そして、著者ら(1995、1996)は、連続プロセス、回分プロセスを対象として、PrologによるHAZOPシステムを提案した。これらのシステムにより、これまでの人の手による解析と比較し、短時間で解析結果を得ることが可能である。動力炉・核燃料開発事業団の委託により(株)三菱総合研究所が開発したHAZOP支援システムは配管系の解析に適しているが、制御回路などの周辺装置に対しては解析が困難である。本稿では制御回路などの周辺装置に対するHAZOP解析法を提案する。周辺装置部の入出力変数の関係を記述するためのモデルを提案する。このモデルはシステム工学の入出力関係を基準としている。異常伝播モデルをこの変数関係を基に求める。周辺装置のHAZOPを提案するモデルに基づき実施し、配管系に対してはHAZOP支援システムにより解析する。両方の解析結果を組み合わせて対象とするシステムのHAZOP、FTを完成する。
Ugolini; 吉川 信治; 小澤 健二
PNC TN9410 95-253, 13 Pages, 1995/10
本報告書は、ニューラルネットワークに基づいたモデル適応制御システム(MRACnn)の、高速増殖炉用ビルディングブロックタイプ(BBT)シミュレータへの実装について述べる。本報告の目的は、この制御手法が高速増殖炉もんじゅの3基の蒸発器の出口蒸気温度の制御性能をなお一層向上させることを、BBTシミュレータを用いて示すことである。MRACnnシステムとBBTシミュレータは、外部共有メモリを両者がアクセスすることにより結合された。その上で、MRACnnシステムは、BBTシミュレータで構築されたもんじゅプラント内のPID制御システムに替わって給水調整弁の開度を算出して蒸発器を制御している。MRACnnは2種類の実験を通じて評価された。その1つは、1ループの蒸発器のみをMRACnnで制御して他の2基の蒸発器は従来のPIDシステムによって制御する実験であり、他方は3基の蒸発器全てをMRACnnで制御する実験である。双方の実験で、対象とした全ての過渡条件下で、MRACnnが蒸発器の蒸気出口温度をPIDよりも設定値に近く保つことが確認された。
Ugolini; 吉川 信治; 小澤 健二
PNC TN9410 95-210, 11 Pages, 1995/09
蒸気発生器の出口蒸気温度の正確な制御は、原子力発電所の水/蒸気系全体の性能を向上させるために重要である。本報告書では、制御対象の挙動予測及び制御対象の上流で時間的に先行して観測される境界条件をニューラルネットワークによって制御信号に反映させるアルゴリズムについて述べる。このアルゴリズムはニューラルネットワークを用いたモデル適応制御法(MRACnn)に組み込まれている。MRACnnが原子炉の蒸気発生器のような非線形な機器をも制御できることは既に報じられているが、MRACnnシステムの性能向上のためにニューラルネットワークの特性を更に利用する手法については今まで考えられてはいなかった。本報告書に述べるMRACnnの改良型は高速炉プラントシュミレータと接続して、蒸気発生器出口蒸気温度の制御に用いられた。この結果、制御対象の挙動予測及び制御対象の上流で時間的に先行して観測される境界条件を制御信号に反映させることが制御性能を向上させることを確認した。
礒崎 和則; 辰野 国光; 拝野 寛; 鈴木 惣十; 圷 正義
PNC TN9520 93-008, 129 Pages, 1993/07
高速実験炉「常陽」では、プラントの諸特性を把握し、原子炉の安定かつ安全な運転に資することを目的に、運転サイクル毎に運転特性試験を実施している。本マニュアルは、運転特性試験のうち、一次主循環ポンプの運転制限条件を把握する系統圧損測定、主冷却器及び主送風機の風量制御特性を把握するベーン・ダンパ開度特性試験、温度制御経の安定範囲を把握するM系列試験及びプラント全体の外乱に対する安定性を把握する安定性試験を対象に試験実施及びデータ処理要領と手順についてまとめたものである。
塙 幹男; 大久保 利行; 星野 勝明; 村上 隆典; 早川 晃; 青木 裕; 照沼 誠一
PNC TN9410 91-361, 30 Pages, 1991/11
本報告書は,高速炉燃料の設計因子の妥当性を実験的に確認するために1991年6月に実施した孔線出力試験その1(B5D-1照射試験)時のプラント運転経験について述べたものである。本照射試験は,試験体を炉心中心に装荷し,原子炉出力60MWから通常の4倍の出力上昇率(0.4MW/min)で95MWまで上昇させ,10分間保持した後急速に出力降下する方法で実施した。試験時の主なプラント特性は次の通りである。(1)60MWから95MWまでの平均出力上昇率は0.45MW/minとなり,その間の原子炉出力Na温度上昇率は37度Cで,運転制限値を満足した。(2)原子炉出口とオーバーフロータンク間のNa温度差は運転手法によって最大70度Cに押さえることができ,運転制限値を満足した。(3)急速な出力変化に伴う2次Na温度制御系の追従性は良好で原子炉入口Na温度を一定に保持した。今回の運転経験によって今後数回に渡り計画されている高線出力試験の運転手法をほぼ確立することができた。また,今回の運転データ及びシミュレータによる解析結果から運転制限値を満足する最大出力上昇率は約0.6MW/minと予測される。
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。
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。
露崎 典平; 菱田 誠; 斎藤 隆; 根岸 完二*; 岡本 芳三
JAERI-M 86-162, 47 Pages, 1986/09
ヒ-トパイプの応用分野として原子力関係がある。安全を重視するこの分野では研究から実用までには、幾重もの検討と実証の裏付けが必要であるため時間がかかるが着実に進行している。特に宇宙航行体は大型化しており その動力源も大型化・長寿命化に向かっている。例えばアメリカのSP-100プログラムに象徴されるように、電機出力100KWの原子動力装置の開発が進行している。ここでの熱電子変換システムと冷却系に軽量で信頼性の高いヒ-トパイプが数多く採用されようとしている。本文は原子力分野での応用の現状と今後の展望について記述している。
湊 章男*; 東稔 達三
JAERI-M 85-203, 35 Pages, 1985/12
トカマク型核融合実験炉に於いて、プラズマの起動/停止及びパルス運転による熱負荷の時間変化あるいは構造物内での空間変化により、プラズマの周辺に置かれる構造物(第1壁、ダイバータ/リミタ、ブランケット等)は非定常温度変化を示し、発生する熱変形あるいは熱応力は繰り返し疲労寿命等構造物の強度に影響を与える。さらに燃焼時間はブランケットに充填されている固体増殖材(Li
O)の温度制御に影響を与える。ここでは、核融合実験炉(FER)の標準設計(昭和58年度)をベースとして、上述の問題を検討し、熱構造設計上の観点からFERのパルス運転シナリオを見直すために予備的に検討したものをまとめたものである。
not registered
PNC TN243 81-08, 14 Pages, 1981/11
高速増殖炉もんじゅ発電所において原子炉停止後の長期間にわたる崩壊熱の除去について評価したものである。通常運転時、運転時の異常な過渡変化時及び事故時の崩壊熱除去方式について、それに係わる設備・系統の停止パターンについて検討し、発電所の安全確保のために必要な崩壊熱の除去が可能であることを示した。
幕内 恵三; 伊藤 洋; 笠原 佑倖; 片貝 秋雄; 萩原 幸; 荒木 邦夫
JAERI-M 8183, 87 Pages, 1979/03
放射線乳化共重合による水性塗料の実用性を明らかにする目的で、改質水性塗料製造試験装置を設計・製作した。本報告は、設計の基本的考え、装置の概要および運転操作手頃について述べたものである。本装置は、塗料性能試験用サンプル作りとプロセスの化学工学的研究のために使われ、容量70lの反応器とモノマー供給系、反応温度制卸系、サンプリング系から構成されている。モノマーの接触する部分には全てステンレス鋼SUS316が使われている。照射線源はCo-60であり、外部線源と内部線源による二照射方式が可能となっている。モノマーは照射中に連続的に仕込むことができる。反応温度は20
80Cの任意の温度に設計でき、暴走反応の停止は、反応器への禁止剤溶液の圧送によってなされる
大道 英樹; 吉田 健三; 鈴木 和弥; 後藤田 正夫; 荒木 邦夫
JAERI-M 6593, 34 Pages, 1976/06
粉末ポリ塩化ビニルに対するブタジエンガスの放射線グラフト重合反応装置として流動層を用い、反応温度、線量率、ブタジエン吸着量の反応速度に対する影響を調べたところ、(1)みかけの反応の活性化エネルギーは3.0kcal/molであること、(2)反応速度は線量率の0.6乗に比例すること、(3)予めブタジエンを吸着させると、照射開始と同時にブタジエンを流す場合に比べ、高いグラフト率の得られること等が明かになった。これらの結果に基き、この反応の工業化の可能性を検討するため、反応ガスによる比例温度制御方式を用いた流動層反応装置により、温度制御、流動化条件、熱稼動、反損失等について予備的考察を行なった。次いでこの制御方式により、内径5.5cm、高さ15cmの流動層反応装置と、内径9.5cm、高さ32cmn流動層反応装置を制作してグラフト反応を行ない、温度制御の可能性を検討したところ、小型装置では十分制御できるか、大型装置では制御が難しいことがわかった。
