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大島 宏之; 浅山 泰; 古川 智弘; 田中 正暁; 内堀 昭寛; 高田 孝; 関 暁之; 江沼 康弘
Journal of Nuclear Engineering and Radiation Science, 9(2), p.025001_1 - 025001_12, 2023/04
本論文は、安全性や経済性に関する要求、カーボンフリーエネルギー源としての要求に適合する革新的原子炉の設計を創出するためのARKADIAについて、概要及び開発計画をまとめたものである。ARKADIAは、安全設備を含めたプラント設計及び運転を最適化するための、人工知能(AI)を活用した数値解析を実現する。最先端の数値解析技術と、過去の研究開発プロジェクトで得たデータや知見を格納した知識ベースを、AIと融合させるシステムである。開発の第一フェーズでは、ナトリウム冷却高速炉を対象としてARKADIA-DesignとARKADIA-Safetyを個別に開発する。続く第二フェーズでは、既存の軽水炉に加え、コンセプト,冷却材,構造,出力の異なる多様な革新炉に適用可能な一つのシステムに統合する計画である。
内堀 昭寛; 曽我部 丞司; 岡野 靖; 高田 孝*; 堂田 哲広; 田中 正暁; 江沼 康弘; 若井 隆純; 浅山 泰; 大島 宏之
Proceedings of Technical Meeting on State-of-the-art Thermal Hydraulics of Fast Reactors (Internet), 10 Pages, 2022/09
ナトリウム冷却高速炉に代表される革新炉に対し、安全性評価やそれに基づく設計最適化を自動に行うARKADIAを開発している。通常運転もしくは設計基準事象の範囲で設計最適化を行うARKADIA-Designについては、核特性-熱流動-炉心変形の連成解析手法等を中心技術として開発し、その基本的機能を確認した。シビアアクシデントまでの範囲で安全性評価を行うARKADIA-Safetyの基盤技術として、炉内/炉外事象一貫解析手法の整備を進め、仮想的なシビアアクシデント事象を解析することで基本的機能を確認した。
高瀬 和之; 玉井 秀定; 吉田 啓之; 秋本 肇
Proceedings of International Meeting on Updates in Best EstimateMethods in Nuclear Installations Safety Analysis (BE-2004) (CD-ROM), p.151 - 152, 2004/11
水冷却炉の炉心熱設計は、一般にシステム解析コードやサブチャンネル解析コードを使って行われる。これらのコードは、炉心条件を模擬した体系で行われた膨大な二相流実験の結果をもとに導出された実験式や構成式を使用することで予測性能の向上を図っている。しかしながら、革新的な水冷却炉を実現するためには、これらの実験式や構成式の適用範囲を超える領域での熱流動評価解析手法の確立が要求されている。そこで著者らは、従来の熱設計手法に炉心内の複雑な沸騰二相流挙動を3次元的に予測できる詳細二相流解析手法を組合せたハイブリッドな評価解析手法を提案した。これは、サブチャンネル解析コードNASCAと二相流解析コードTPFITから構成され、NASCAでは炉心全体の解析を行い、TPFITでは炉心局所の3次元情報を解析する。本提案の手法を革新的水冷却炉の熱設計に使用した結果、スペーサー効果,流動様式遷移,液膜流挙動等に関する3次元二相流現象を従来手法より忠実に再現できる見通しが得られた。
大貫 晃
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, (29), p.3 - 5, 2004/10
革新的水冷却炉は軽水炉技術に立脚し、炉心構成を変更することでPuの多重リサイクル利用やウラン資源の有効利用によるエネルギーの長期安定供給に貢献できる魅力ある原子炉である。本特集記事では革新的水冷却炉の概要を述べるとともに、新たに行うべき研究開発の主要課題に対する概況をまとめた。
内堀 昭寛; 高田 孝; 深野 義隆; 山野 秀将
no journal, ,
SA事象を踏まえた安全性評価及び設計最適化を自動に行うARKADIA-Safetyの開発を開始した。その中で、炉内/炉外一貫解析コードSPECTRAの整備と適用性拡張を中心とした開発整備を進めることとした。また、ARKADIA-Safetyの具体的適用例として、SA事象を踏まえた格納容器設計の最適化を検討することとした。
大島 宏之; 浅山 泰; 古川 智弘; 田中 正暁; 高田 孝; 江沼 康弘
no journal, ,
原子力イノベーションにおいて民間で行われる多様な炉システムの概念検討及び概念絞り込みの支援を目的とし、高速炉を含めた革新炉に対する設計の最適化、既往知見を最大限活用した設計や安全評価を実現する、ナレッジベースとシミュレーション技術を統合したAI支援型革新炉ライフサイクル最適化手法ARKADIAの開発を開始した。本報ではその開発全体計画を概説する。
内堀 昭寛; 青柳 光裕; 曽根原 正晃; 曽我部 丞司; 岡野 靖; 高田 孝*
no journal, ,
高速炉を含む革新炉のライフサイクル自動最適化を行い、開発効率の飛躍的向上を実現する手法となるARKADIAの開発を進めている。本報では、安全性評価ツールARKADIA-Safetyの整備として、ナトリウム燃焼解析モデルの妥当性確認、及び、機能拡張に向けた炉外事象解析モデルの統一化検討を実施した。
小伊藤 優子
no journal, ,
本報告は、次世代核燃料サイクルとして高速炉サイクルを挙げて、プロコン議論により抽出した国際関係における論点((1)脅威の変化と核拡散抵抗性の評価、(2)SMRを用いた多国間燃料供給体制からの移行)を報告する。その上で、試論として実用化を促す政策オプションの可能性を示し、トークショップ参加者との意見交換を通して論点の洗い出し及び政策オプションの検討等を行う。※本トークショップは、JSPS科研費21H00688の助成を受けている。
岡野 靖; 内堀 昭寛; 青柳 光裕; 曽根原 正晃; 石田 真也; 曽我部 丞司; 高田 孝*
no journal, ,
高速炉を含む革新炉のライフサイクル自動最適化を行い、開発効率の飛躍的向上を可能とする手法となるARKADIAの開発を進めている。本報では、安全性評価ツールARKADIA-Safetyの整備として、内部ハザード(ナトリウム燃焼)に対する安全設計を例題として、格納容器の容積および安全対策を安全性・経済性の観点から最適化するための評価プロセスの構築について報告する。
内堀 昭寛; 岡野 靖; 高田 孝*
no journal, ,
ナトリウム冷却高速炉等の革新炉を対象に、安全性と経済性を考慮して設計を最適化するツールARKADIA-Safetyを開発している。本件では、設計最適化プロセスの構築に資するため、Na漏えい事象を題材に数値解析を実施し、格納容器の設計に必要となる安全性評価を試行した。適用した解析手法及び評価プロセスにより、設計最適化の前提として、安全性基準を満たし、なおかつ経済性にも優れる設計条件を複数提示できることを確認した。
