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山本 昌彦; 西田 直樹; 小林 大輔; 根本 良*; 林 宏幸*; 北尾 貴彦; 久野 剛彦
JAEA-Technology 2023-004, 30 Pages, 2023/06
JAEA-Technology-2023-004.pdf:1.94MB
日本原子力研究開発機構の東海再処理施設において核燃料物質の取り扱いに使用するグローブボックス用グローブ(以下、「グローブ」という。)は、内部規則にて使用期限が定められており、グローブボックスに取り付け後、異常の有無に係わらず最長4年で交換している。一方、グローブの材質は合成ゴムであることから、使用環境(使用頻度、薬品、放射線量等)によってその劣化度合は異なる。そこで、本件では使用環境毎にグローブを分類し、その物性値を測定すること等により、グローブの劣化状況に応じた使用可能年数の技術的評価手法を確立するとともに、グローブの使用可能な年数を推測した。外観上の異常もなく定期交換したグローブについて、測定した物性値は、新品のグローブの納品時に確認している受入基準値を満足し、新品のグローブと同等の物理的特性を有していることが分かった。このため、使用期限を迎えたこれらグローブは、新品のグローブの最長使用年数である4年を追加した合計8年間の使用が可能であると考えられた。また、グローブの物性値と使用年数をプロットして外挿線を作成した結果、使用年数8年における物性値は、過去にグローブの破損等が報告されている物性値よりも安全側の値を示し、非管理区域の倉庫にて8年及び23年間保管した長期保管グローブの物性値と有意な差は見られなかった。これらより、東海再処理施設におけるグローブの最長使用年数は8年と設定した。なお、グローブの点検頻度、項目は従来の実施内容から変更せず、異常が確認されれば使用年数に関係なく速やかに交換される管理であることから、使用年数を8年に延長した場合でもグローブ使用に伴う安全性の低下(リスクの上昇)は生じない。また、使用年数の延長に伴い、グローブの購入費、グローブ交換等の作業労力、廃棄物発生量を従来よりもそれぞれ約4割低減させることができ、定期のグローブ交換に伴う汚染発生のリスク、作業者の被ばくのリスクも低減され、グローブ管理の効率化・合理化が図られた。
秋野 詔夫
日本機械学会流体工学部門講演会講演概要集(CD-ROM), 4 Pages, 2001/10
ISプロセスの制御では、腐食性薬液の微小な流量と組成を計測する必要がある。フロート型面積流量計は、ガラス製テーパ管の中にフロートを入れた構造であり、耐食性が高く、微小流量計測に適している。テーパー管内のフロートの位置は、流量と流体物性(密度,粘性)によって決まる。本講演では、2個のフロートを用いることによって、流体の密度を測定し、それを用いて正しい流量の測定ができることを示す。本方法の原理は、流体の密度変化がフロート位置に与える影響は、軽いフロートでは大きく、重いフロートでは小さいことに基づいている。本研究の成果は、物性や組成が変化する場合に密度計等を用いることなく、フロート形面積流量計の安全性を生かすことができるので、ISプロセスの開発に役立つものである。
武田 精悦; 長谷川 健; 杉原 弘造; 中司 昇; 中野 勝志; 松井 裕哉; 石丸 恒存
JNC TN7410 2000-003, 65 Pages, 2000/11
JNC-TN7410-2000-003.pdf:5.09MB
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渡辺 俊樹*; 真田 佳典*; 藪内 聡
JNC TY7400 2000-001, 72 Pages, 2000/03
JNC-TY7400-2000-001.pdf:4.01MB
本研究では、地下に電磁波エネルギーを送り込み、それに対する地下の応答を観測することにより地下構造を解析する地球物理学的調査において、正弦波的に変化する電磁エネルギーの周波数を高精度に制御し、連続して長時間地下に送り込む手法について研究開発を行った。本手法を採用することによって、調査深度の拡大や解析精度の向上ならびに調査機器の小型化を目指した。本報告書は本研究テーマのうち数値シミュレーションおよびデータ解析技術に関する研究の報告である。電磁波動現象は周波数によって挙動が大きく異なるため、周波数が数HZ
数KHZ程度の低周波数を利用した電磁探査法および周波数が数十MHZ数GHZ程度の高周波数を利用した地下レーダー法のそれぞれについて電磁波動現象のシミュレーションを行った。次に、本調査手法の主な適用対象を岩盤内のフラクチャおよび含水破砕帯と想定し、地下レーダー法による岩盤内の微細構造の検出の可能性について検討した。次に、計測した電磁波動データから岩盤内部の物性値分布を求めるインバージョン解析手法について、数値実験および実データへの適用を行った。さらに、高分解能な時間-周波数解析アルゴリズムについて検討した。
原田 克也; 西野 泰治; 三田 尚亮; 天野 英俊
JAERI-Tech 2000-031, p.27 - 0, 2000/03
JAERI-Tech-2000-031.pdf:2.95MB
軽水炉技術の高度化計画に伴う燃料の高燃焼度化では、高燃焼度燃料の照射挙動を把握する必要がある。中でも燃料ペレットの融点等の熱物性値は通常時及び事故時の安全性評価の観点から、きわめて重要な熱物性値であり、これらのデータを取得する必要がある。このためホット試験室では、高燃焼時における燃料の照射挙動を詳細に調べるための各種照射後試験装置の開発を行ってきているが、そのひとつとして、サーマルアレスト法により照射済二酸化ウランの融点を求めるペレット融点測定装置を開発した。本報は、ペレット融点測定装置の概要、本装置の性能を報告するとともに、本装置の特性を確認するため、標準試料及び照射・未照射二酸化ウランを用いて実施した特性試験結果をまとめたものである。
渡辺 俊樹*; 高瀬 嗣郎*
JNC TJ7400 2000-001, 79 Pages, 2000/02
JNC-TJ7400-2000-001.pdf:3.07MB
試錐孔間の物性値分布を物理的に推定する有効な調査手法として弾性波トモグラフィ技術がある。現在主流な弾性波トモグラフィは初動走時データを用いてP波速度分布を推定する方法である。さらに高精度、高分解能な調査手法として、受振波形全体をデータとして用いるフルウェーブインバージョンが研究段階にある。この方法は理論および数値実験による解析例は報告されているものの、実際に現場において計測された実データへの適用例はきわめて少ない。本研究では、岐阜県瑞浪市正馬様洞の試錐孔において、スパーカ震源およびハイドロフォンを用いて取得されたクロスホールトモグラフィ計測のデータを用い、フルウェーブインバージョンの現地データへの適用性について検討した。具体的には、震源波形の推定方法、チューブ波除去や振幅補正などの効果的なデータ前処理方法について検討し、速度構造インバージョンおよび震源波形インバージョンを実施した。その結果、深度300mにわたる孔間の速度構造を明らかにすることができた。解析手法および結果の精度にはまだ検討の余地があるものの、各種物理検層データと整合性のある結果を得た。
佐藤 猛; 玉置 等史
JAERI-Data/Code 2000-009, p.120 - 0, 2000/02
JAERI-Data-Code-2000-009.pdf:5.06MB
重水の熱的物性値を、文献をもとにニュートン法による陰関数計算を用いて、重水の基本蒸気表作成プログラムとして作成した。このプログラムは、熱水力解析コードの中で、蒸気が圧力とエンタルピを独立変数とする表が必要とされるため、圧力とエンタルピで表が出力される。しかしながら、実用的には簡単な熱計算でも使用できるように温度と圧力を独立変数とする蒸気表を出力できるようにしている。
木下 秀孝; 神永 雅紀; 日野 竜太郎
JAERI-Tech 99-017, 34 Pages, 1999/03
原研の中性子科学研究計画を推進するため、5MW核破砕ターゲットシステムの概念設計を実用的な中性子性能と安全性の確保の観点から進めている。安全性に関しては、ターゲットシステムの安全解析で異常時の過渡挙動を把握することが重要であり、軽水炉で実績のあるRELAP5コードを用いて、水銀ターゲットシステムの解析を行うこととした。本報告では、水銀ターゲットシステムの解析を行えるように、水に対して開発されたRELAP5への水銀物性値の組み込みと試解析の結果について述べる。解析は水銀流動基礎実験装置を単純モデル化して定常状態を模擬した外乱なしの状態で行い、正常に解析できることを確認した。
中西 幸紀*; 荒井 長利; Burchell, T. D.*
Extende Abstracts, International Symposium on Carbon, Science and Technology for New Carbons, p.332 - 333, 1998/00
原子炉用セラミック系材料の工学的物性値の統一的予測法の検討として、メソスコーピック組織(結晶粒子と気孔の集合組織)の強度特性への影響を理論的に調べた。基本とした確率論的脆性破壊理論は筆者の一人であるBurchellが開発したものである。本研究では、原研の黒鉛材料及びSiCセラミックスの引張破壊データを参照し、結晶粒子気孔の寸法が大巾に異なる材料系に対して、その理論の適用性を検討した。この検討結果は、粒子径範囲が1~1000
m、気孔径範囲が1数mmの実用セラミックスの引張り強度の予測が統一的に可能であることを示した。なお、本研究は外国人研究者招へい制度の共同研究を契機として、原研独自の研究を含めてまとめたものである。
日野 竜太郎; 羽賀 勝洋; 会田 秀樹; 関田 健司; 小磯 浩司*; 神永 雅紀; 数土 幸夫; 高橋 浩道*
JAERI-Tech 97-009, 50 Pages, 1997/03
大強度陽子加速器システムによる5MW規模の中性子散乱用ターゲットとして、液体金属ターゲットが提案されている。本検討では、液体金属ターゲットとして世界的に注目されている水銀について、今後のターゲット設計のために物性値を整理し、水銀の取り扱い方法等の調査、除熱特性等の検討を行い、これらを基にしてターゲット設計データを取得するための大型水銀ループの概念検討を行った。ループは中性子科学研究計画の第I期に相当する1.5MW規模のもので、流速を1m/s以下にするための配管径、電磁ポンプ、冷却器等の概念仕様を定めた。また、検討を通して、耐食性材料や構造の最適化などターゲット及びループの課題を摘出した。
not registered
PNC TJ1600 95-002, 54 Pages, 1995/03
原子炉施設、核燃料取扱施設等においては、施設内の線量監視や放射線業務従事者の被曝管理において、
線のみならず中性子の測定が不可欠である。中性子検出器の一つである過熱液滴型検出器は線に感度がないこと、検出線量限界が現在実用に供されている中性子検出器に比べ低いことから、特に線と中性子が混在する作業環境における中性子線量や放射線従事者の中性子被曝を測定できる有望な検出器である。しかし、この検出器の作動理論や、その特性については未だ十分解明されていない。本研究は、加熱液滴型検出器の作動原理の理論解析を行い基本特性について解明するとともに、この検出器の応用範囲の拡大を目的とする。今年度は、以下について検討した。(1)過熱液滴型検出器の動作原理の解析(2)検出液体の検出動作に関連する物性値調査(3)臨界エネルギーの計算(4)検出器の試作
武田 哲明; B.Han*; 小川 益郎
JAERI-M 92-131, 125 Pages, 1992/09
一般に伝熱流動現象に関する実験や解析を行うときには、流体の熱物性値を知る必要がある。しかしながら、多成分混合気体の熱物性に関する実験値は非常に少ないため、多成分混合気体を媒体に用いた機器の伝熱流動特性等を解析する場合には、これらの熱物性値を推算しなければならない。数値解析において、系内の温度、圧力、あるいは混合気体の組成によって物性値が変化するような変物性計算を行うときには、これらの物性値を式の形に表しておくと都合がよい。本報告書では、高温ガス炉の配管破断事故時に炉内で発生する混合気体の熱物性値に焦点を合わせ、特に輸送性質に関する熱物性値を理論的あるいは経験的な推算式より求めた。ここで示した推算式の多くは一般化された式であるため、他の気体の物性値についても簡単に推算することができる。
荒井 長利; H.Cords*; H.Nickel*
Proc. of the 1st JSME/ASME Joint Int. Conf. on Nuclear Engineering, p.553 - 558, 1991/00
高温ガス炉(HTGR)の黒鉛構造物は高速中性子の照射により損傷し、工学的な物性値が変化する。その変化挙動は照射温度及び照射量に著しく依存する。多数の多結晶黒鉛の等温での照射挙動データを説明するために、黒鉛損傷モデル(Graphite Damage Model,GDM)が以前に考案された。本研究では、このGDMを非等温照射条件にも応用するための改良を行った。ここでは、実験データに基づき、モデル関数に含まれる28ヶのモデルパラメータを非線形最小2乗近計算により決定し、先ず、非等温照射挙動用のモデルを確立した。更に、このGDMに基づいて、非等温照射挙動を予測するための一般的な回帰公式を開発した。その妥当性を実験値との比較により確証した。
小川 益郎
JAERI 1318, 44 Pages, 1989/07
高温ガス炉の熱水力設計では、過去に十分な研究の行われていない、(1)遷移域の流れ、(2)物性値の変化する流れ、(3)熱伝達の劣化する流れ、における伝熱流動特性を把握する必要がある。そこで、円管内ガス流れを対象として、遷移域における流路入口形状と遷移レイノルズ数の関係及び遷移域の摩擦係数と熱伝達率について調べた。また、層流と乱流における摩擦係数に対して、従来統一性のなかった物性値変化の影響について整理式を与えた。さらに、高熱負荷を受けた乱流の熱伝達劣化については、その原因が層流化であることを実験的に立証し、層流化過程での伝熱流動特性を明らかにした。合わせて、k-kL2方程式乱流モデルによる解析が、層流化する流れをも含めた物性値が変化する流れの伝熱流動に関する本実験結果を良く再現することを示した。
朝日 義郎; 田中 洋次*
JAERI-M 86-088, 46 Pages, 1986/06
ナトリウムの熱力学的諸物性値を求める方法について述べてある。そして、その方法に従って諸物性値を求める計算プログラムSODIUMを作成し、実際に諸物性値テ-ブルを作成した。このテ-ブル群は、ナトリウム熱流力過程の数値シュミレ-ションに用いる事ができる。
橋本 憲吾; 秋野 詔夫; 藤井 貞夫*
JAERI-M 83-018, 17 Pages, 1983/02
環状流路内を層流状態て流れるガス流を高温高熱負荷条件て加熱する場合の伝熱流動特性を明らかにする目的で、物性値変化を考慮し、境界層近似を行ったナビエ・ストークス方程式とエネルギー方程式を差分法によって数値解析し、加熱時における摩擦係数とヌッセルト数を求めた。その結果によれば、加熱が強くなるに従がって摩擦係数は増大する傾向か見られるが、ヌッセル卜数に対する依存性はほとんど見られない。さらに、応用例として、流路内外壁面問のふく射による熱移動及び流れ方向に非一様な熱流束分布を有する高温ガス炉燃料要素の場合に本解析を適用して、燃料温度や圧力損失等の熱特性を検討した。
数土 幸夫
Journal of Nuclear Science and Technology, 17(1), p.1 - 15, 1980/00
被引用回数：15 パーセンタイル：80.15(Nuclear Science & Technology)PWR-LOCA時の再冠水過程においては、緊急炉心冷却水の炉心注水の駆動力となるのは、炉心を取囲んでいるダウンカマー内の二相流の有効水頭である。ダウンカマー内の有効水頭は垂直二相流路での平均ボイド率特性に支配される。本報は、大気圧下の空気-水系の実験を行うと共に従来の蒸気-水および空気-水系の実験結果を検討し垂直流路でのボイド率に及ぼす、流体の物性値、流路径、二相の見掛速度の影響を明らかにした。その結果、次元解析から、澱み状態を含む水の低見掛速度範囲(
30cm/s)で、蒸気-水および空気-水の双方の系で
15%の誤差内で評価できる平均ボイド率の表式を得ることができた。
小川 益郎; 滝塚 貴和; 佐野川 好母
JAERI-M 8466, 32 Pages, 1979/10
前報で、水平環状断熱層内に発生する高温高圧ガスの自然対流に対して、断熱層内の物性値の温度による変化を考慮に入れた数値計算プログラムについて報告したが、本報告では、このプログラムで物性値を一定とした場合の数値解と摂動法による解析解との比較を行った。この摂動法による解析で設けた仮定が成り立つ範囲内で、両者は良く一致した。数値計算プログラムを用いて、物性値が温度によって変化する場合と一定とした場合との自然対流の熱流動特性を比較するにあたり、前もって、物性値を一定とした場合の熱流動特性を摂動法による解析解を用いて調べた。この解析法では、基礎式を直接数的に解く方法に比べて、計算機の容量および計算時間を著しく減らすことができる。
小川 益郎; 滝塚 貴和; 佐野川 好母
JAERI-M 8109, 35 Pages, 1979/02
本報告は、水平環状断熱層内における高温高圧ガスの自然対流の熱流動特性を明らかにするために行った数値計算に関するもので、特に物性値の温度による変化を考慮に入れた数値計算の結果が、物性値を一定として取扱った数値計算結果とどの程度の相異を示すかを調べた。このために作成した計算プログラムについて、その内容と計算結果の一例を示した。
東 英生*; 福山 博之*; 西 剛史*; 山野 秀将
no journal, ,
原子炉のシビアアクシデント時の炉心損傷メカニズムを理解するためには、溶融ステンレス鋼(SUS316)の熱物性値が必要である。本研究では、電磁浮遊法を用いて、液体SUS316の垂直分光放射率, 熱容量, 熱伝導度を測定した。垂直分光放射率は負の波長依存性があり、温度に対する依存性は無視できる程度であった。熱容量と熱伝導度は非接触レーザー周期加熱を用いて測定した。熱容量は1661K1778Kの温度範囲で一定を示した。熱伝導度は正の温度依存性を示した。
