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頼経 勉; 石田 紀久; 今吉 祥*
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(8), p.913 - 922, 2002/08
被引用回数：4 パーセンタイル：29.25(Nuclear Science & Technology)超小型炉用に高信頼性の電気モータ駆動の原子炉容器内に設置する内装型制御棒駆動装置を開発した。本装置は、原子炉の小型化及び簡素化に寄与し、また制御棒飛出事故の可能性を排除できる。本装置では、制御棒の駆動軸を二つに分け、電磁力を用いて両軸を結合させるという新方式のラッチ機構を採用し小型化を図っている。ラッチ機構に要求される機能は、ストローク370mm内での両軸の結合と、スクラム時に信号受信から0.2秒以内に両軸を切り離すことである。モデルにより室温での機能試験を実施し、コイル電流が多いほどラッチ力が増加し、切り離し時間が増加することを確認した。また、有限要素解析コードによる試験後解析から両軸の隙間(磁気的クリアランス)がラッチ力に大きく影響することを明らかにした。この解析手法を用いて、実機ラッチ力を高温条件(300
)で解析し、設計要求を満足することを確認した。
小田野 直光; 石田 紀久; 落合 政昭
JAERI-Research 2001-044, 53 Pages, 2001/10
JAERI-Research-2001-044.pdf:2.35MB
MR-1Gは都市のオフィスビルへの熱供給のための熱出力1MWtの超小型原子炉である。MR-1Gの炉心設計として、原子炉負荷率44%を仮定した場合に燃料無交換で10年間の長期炉心寿命を達成する炉心の核的検討を行った。燃料棒配置,
U濃縮度について検討し、濃縮度を8.5wt%とすることで設計条件を満足できる炉心仕様を得た。種々の核的安全性にかかわるパラメータについて確認を行うとともに、反応度係数,出力分布等の核特性を評価し、設計条件を十分満足するものであることを明らかにした。また、受動的原子炉停止系に採用した反射体落下による炉停止性能の解析を行い、炉物理の観点から成立性を確認した。
小田野 直光; 石田 紀久
JAERI-Research 2001-004, 36 Pages, 2001/03
JAERI-Research-2001-004.pdf:1.51MB
熱出力750kWの超小型原子炉DRX (Deep Sea Reactor X)は、深海科学調査船の動力源として用いられる一体型加圧炉である。DRXの炉心設計として、原子炉負荷率30%を仮定した場合に燃料無交換で4年間の炉心寿命を達成する炉心の核的検討を行った。燃料のU濃縮度、反射体材質について検討し、8.3wt%の濃縮度で設計条件を満足できる炉心仕様を得た。特に、超小型炉においては中性子の漏れが大きくなるので、反射体の設計は濃縮度とともに炉心寿命を左右する重要な因子である。本設計では、反射体材質としてBe金属を使用することにした。また、燃料棒配列については、正方配列と三角配列の検討を行い、制御棒駆動装置の構造の観点から前者を採用した。また、種々の核的安全性にかかわるパラメータについて確認を行うとともに、反応度係数、出力分布等の核特性を評価し、設計条件を十分満足するものであることを明らかにした。
楠 剛; 小田野 直光; 中島 伸也; 福原 彬文*; 落合 政昭
日本原子力学会誌, 42(11), p.1195 - 1203, 2000/11
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)地球環境保全のために、二酸化炭素を放出しないエネルギー源の活用が求められている。このための一案として、オフィスビルでの冷暖房及び給湯に原子炉を利用し、燃料交換時に、原子炉ごと交換できる「カセット式熱供給システム構想」が提唱されている。著者らは、オフィスビルの地下での利用に適した原子炉の要件を整理するとともに、要件を満足する原子炉プラントの概念を構築した。ビルの地下に設置する原子炉の要件は次の4項目に整理した。(1)工場で完全に組み立て、トレーラー等でビルの地下に搬入できる可能性、(2)原子炉事故時に原子炉の安全確保を運転操作及び外部電源に頼らない受動安全性、(3)設置するビルの耐震設計及び防火設計に特段の要求を必要としない独立した耐震性と耐火性及び(4)無人での長期連続運転性である。これらの要件を満たす原子炉MR-1Gの概念を構築し、基本的な特性を明らかにした。
楠 剛; 藤本 博巳*; 永田 豊*; 高橋 照雄*; 石田 紀久
海洋調査技術, 12(2), p.1 - 10, 2000/09
地球温暖化等に代表される全球的な気候変動現象の解明のためには、地球の大気・海洋の相互作用による気候システムの理解が不可欠と考えられる。気候システムにおいて、気候変動の影響は、特に北極域で強く現れると考えられており、気候変動現象を予測するためには、前兆現象として北極海での大気・海洋の観測か必要である。本報告は、北極域海洋の表・中層の海中構造を観測するための設備として、無酸素で燃料補給の必要がない原子力を動力源とする海中航行観測船をとりあげ、その概念及び搭載する超小型炉の概念を提案する。まず、観測環境・観測内容から、船体の基本仕様と性能を測定した。次に動力源として超小型炉への要求性能を導いた。超小型炉への要求事項は、安全性の確保、運転設備も含めた小型・軽量化、及び運転操作の自動化である。これらの要求事項を満たす超小型炉を採用した安全性の高い観測船の概念を確立した。
小田野 直光; 楠 剛; 頼経 勉; 福原 彬文*; 斉藤 和男*; 高橋 照雄*; 石田 紀久
Proceedings of International Workshop on Utilization of Nuclear Power in Oceans (N'ocean 2000), p.164 - 169, 2000/02
原研では、海洋調査に関するニーズ調査に基づき、中層海域を調査対象とした海中観測船用超小型炉SCRの設計研究を進めている。海中観測船は動力源として電気出力500kWを必要とし、この電力を熱出力1250kWのSCR2基でまかなう。SCRの基本概念は、原研で設計研究を進めてきた深海調査船用原子炉DRXに基づいている。核設計に必要な炉物理パラメータの評価はSRACコードシステムにより行い、設計条件を満足する炉心核設計を行った。また、安全設備の基本的な機能確認のために、RELAP5mod3を用い、EDRS配管の破断時の過渡応答挙動解析を行い、安全設備成立性の検討を行った。
楠 剛; 小田野 直光; 頼経 勉; 福原 彬文*; 中島 伸也; 落合 政昭
Proceedings of the 4th JSME-KSME Thermal Engineering Conference, p.1_61 - 1_66, 2000/00
地球環境保全のために、二酸化炭素を放出しないエネルギー源の活用が求められている。このための一案として、オフィスビルの熱供給に原子炉を利用し、燃料交換時に、原子炉ごと交換する「カセット式熱供給システム構想」が提唱されている。MR-1Gはビルの地下に設置して、熱供給を行うために設計された超小型の原子炉である。原子炉プラントは、一次冷却水ポンプ、加圧器、原子炉補助系を持たない極めて単純な構成であり、すべての構成要素が格納容器に収められている。格納容器は輸送容器を兼ねており、プラント全体をトレーラで輸送することができる。またMR-1Gは、自然循環を利用した受動的な安全設備を備えている。安全設備の機能は、汎用原子炉プラント応答解析プログラムを用いた解析により確認された。
井上 彰一郎
船の科学, 51(1), p.68 - 74, 1998/01
原子力船「むつ」の実験航海の成果により、原子力を動力とする船舶の実現性が実証され、船の推進エネルギーとしての原子力の優位性が多々証明された。実験航海終了後の「むつ」の原子炉は、原子炉室一括撤去方式により移送し、保管建屋に安全に保管展示して、一般の見学に供している。改良舶用炉の研究開発は、「むつ」の成果を活用しつつ小型で軽量かつ経済性にも優れた舶用炉の開発を目指し、大型船舶用原子炉(MRX)と深海船用原子炉(DRX)の工学設計研究を新しい安全の概念を採用した一体型炉として、要素技術の実験研究等を行いつつ実施してきた。原子力船を実現するということは、単に海上における動力エネルギーの安定確保のみならず、大量高速輸送への対応や大気汚染防止等地球環境保全の上でも非常に意義があり、深海調査、極地調査等の可能性の拡大にもつながる。
