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報告書

高速増殖原型炉「もんじゅ」2次主冷却系設備におけるナトリウム燃焼解析

宮園 敏光; 大野 修司; 中井 良大

JNC-TN2400 2000-006, 56 Pages, 2000/12

JNC-TN2400-2000-006.pdf:1.22MB

高速増殖原型炉「もんじゅ」のナトリウム漏えい対策について設計の妥当性を確認する際の判断材料を得るため、ナトリウム燃焼解析コードASSCOPS version2.1を使用し、2次主冷却系設備に諸けるナトリウム漏えい時の建物や床ライナへの影響解析(ナトリウム燃焼解析)を実施した。本報告書は、ナトリウム燃焼解析で得られた雰囲気圧力、床ライナ温度及び水素濃度等をまとめたものである。主要な解析結果は以下のとおりである。(1)雰囲気圧力-圧力最高値約4.3kPa[gage]、(2)床ライナ温度-床ライナ最高温度約870度C, 床ライナ最大減肉量約2.6mm、(3)水素濃度-水素濃度最高値2%未満、(4)貯留室の床ライナ温度及び床コンクリート温度-床ライナ最高温度約400度C, 床コンクリート最高温度約140度C

報告書

もんじゅ2次系床ライナの機械的健全性について

一宮 正和; 堂崎 浩二; 上野 文義; 森下 正樹; 小林 孝良; 奥田 英一; 嵐田 源二

JNC-TN2400 2000-005, 103 Pages, 2000/12

JNC-TN2400-2000-005.pdf:3.98MB

もんじゅ2次系床ライナについて、漏えいナトリウムの燃焼による熱荷重条件に対するライナの機械的健全性を、溶解塩型腐食による減肉を考慮したうえで、非弾性解析及び部分構造模擬試験により評価した。非弾性解析の結果、減肉が著しく進行しても、ライナに生じるひずみ値は材料固有の延性限度内にあるため、ライナに貫通性損傷が発生することはなく、その機械的健全性が確保されることを確認した。また、部分構造模擬試験の結果、非弾性解析による推定値を大幅に上回るひずみを与えても損通性損傷はなく、機械的健全性を維持することを確認した。

報告書

先行基礎工学に関する平成11年度研究概要報告

技術協力課*

JNC-TN1400 2000-003, 0 Pages, 2000/07

JNC-TN1400-2000-003.pdf:13.33MB

機構は、大学及び研究機関(以下「大学等」という。)との研究協力の推進を図るため、平成7年度から先行基礎工学研究協力制度を発足させた。同制度は、平成11年度で5年目を迎え、対象としている研究分野は機構の研究開発に係わるすべての分野に拡大している。同制度は、機構の施設及び設備を主に利用し、機構が取り組むプロジェクト開発に先行した基礎・基盤的研究を大学等との研究協力により推進することを目的とする。同制度では、機構が設定した研究協力テーマに対して、大学等から研究目的を達成する上で必要な研究協力課題及び研究協力者を提案して頂き、外部の専門家を中心とする選考委員会で研究協力課題を選考している。研究協力形態としては、大学等との共同研究の実施又は客員研究員として受け入れる形態を採用している。なお、共同研究又は客員研究員に大学院修士課程・博士課程の学生を研究生として加えることも可能としている。本報告書は、平成11年度に実施した高速増殖炉関係、核燃料サイクル関係及び環境技術関係の先行基礎工学研究に関する49件の研究協力課題の実施結果についてその概要をまとめたものである。なお、49件の研究協力課題のうち、高速増殖炉関係の12件、核燃料サイクル関係の1件及び環境技術関係の4件の合計17件については、平成11年度で終了した。

報告書

ナトリウム燃焼解析コードASSCOPS Version 2.1 使用説明書

大野 修司; 松木 卓夫*; 石川 浩康; 三宅 収

JNC-TN9520 2000-001, 196 Pages, 2000/01

JNC-TN9520-2000-001.pdf:5.13MB

高速増殖炉プラントにおけるナトリウム漏えい燃焼事故の熱的影響を解析するための計算コードとして、ASSCOPS(Analysis of Simultaneous Sodium Combustion in Pool and Spray)が開発された。本報告書は、ASSCOPS version 2.1の使用マニュアルとして、同コードで扱われる計算モデル、インプット、アウトプットについて取りまとめたものである。ASSCOPSコードは、米国Atomics International社で開発されたナトリウムのプール燃焼計算コードSOFIREIIと米国Hanford Engineering Development Laboratoryで開発されたスプレイ燃焼計算コードSPRAYの二つのコードを結合したものである。ナトリウムの漏えい条件(流量、温度)、部屋の形状(容積、構造物の面積・厚さ)、雰囲気初期条件(温度、圧力、ガス成分濃度)などを計算条件として、雰囲気圧力、温度や酸素濃度変化ならびに構造物の温度変化などの時刻歴が計算結果として得られる。

報告書

レーザーブレークダウン分光法によるナトリウムエアロゾル検出感度評価試験

林田 均; 荒 邦章

JNC-TN9400 2000-020, 54 Pages, 1999/11

JNC-TN9400-2000-020.pdf:2.36MB

レーザ誘起ブレークダウン分光法によるレーザNa漏洩検出システム(Laser Sodium Leak Detector:以降LDDと略す。)は,レーザ光によりナトリウムエアロゾルをプラズマ化し,それにより発生する蛍光中からナトリウム特有の光スペクトルを検出するもので,ナトリウムを選択的に検出するために,ナトリウム微少漏洩を早期に信頼性高く検出できる可能性がある。本報告では,LLDのナトリウム微少漏洩検出への適用性を検討するために,LLDの原理的な動作確認と基本的な性能把握を目的に,ナトリウムエアロゾルを用いて各種条件で検出特性を試験した結果についてまとめた。その結果,以下のような知見を得た。1)LLDにより,原理通りにナトリウム特有の光スペクトルを検出できることが確認できた。2)ナトリウム濃度とLLD蛍光強度の関係は,Na濃度10のマイナス11乗$$sim$$10のマイナス8乗g/cmの3乗の広い範囲で,ほぼ比例する。3)本試験範囲でLLD信号は,サンプリングガス流量,酸素濃度,水分濃度などの影響をほとんど受けない。LLDはナトリウム濃度にのみ大きな反応を示すので,極微少な漏洩においても高SN比の信号が得られ,信頼性の高い検出が可能である。これらから,LLDは,ナトリウム微少漏洩を,早期に信頼性高く検出する手法として適用できる可能性が明らかになった。

報告書

先行基礎工学分野に関する平成10年度 研究協力概要報告

not registered

JNC-TN1400 99-016, 171 Pages, 1999/08

JNC-TN1400-99-016.pdf:8.97MB

機構は、大学及び研究機関(以下「大学等」という。)との研究協力の推進を図るため、平成7年度から先行基礎工学研究協力制度を発足させた。同制度は、平成10年度で4年目を迎え、研究協力テーマが増加し、順調に推移している。同制度は、機構の施設及び設備を主に利用し、機構が取り組むプロジェクト研究に先行した基礎・基盤的研究を大学等との研究協力により推進することを目的とする。同制度は、機構が設定した研究協力テーマに対して、大学等からの研究協力課題及び研究協力者の応募をもとに、研究協力課題及び研究協力者を選考し、大学等との共同研究の実施、客員研究員あるいは研究生の受け入れ、もしくはこれらの組み合わせにより研究協力を実施している。本報告書は、平成10年度に実施した高速増殖炉関係及び環境技術関係の先行基礎工学分野に関する34件の研究協力課題の実施結果についてその概要をまとめたものである。なお、34件の研究協力課題のうち、高速増殖炉関係の9件及び環境技術関係の3件の合計12件については、平成10年度で終了した。

報告書

動燃技報No.107

not registered

PNC-TN1340 98-003, 126 Pages, 1998/09

PNC-TN1340-98-003.pdf:17.88MB

立坑掘削に伴う地下水挙動の観測と解析稲葉秀雄竹内真司岡崎彦哉尾形伸久三枝博光地層科学研究における地下水調査・解析技術の現況小出馨アスファルト固化処理施設の火災爆発事故における火災原因の検討小山智造柴田淳広佐野雄一アスファルト固化処理施設の火災爆発事故における爆発原因の検討大森栄一鈴木弘加藤良幸北谷文人小杉一正菊地直樹アスファルト固化処理施設の火災爆発事故による放射性物質の放出量並びに公衆の被ばく線量の評価須藤俊幸清水武彦アスファルト固化処理施設の火災爆発事故と修復作業青嶋厚伊波慎一小坂哲生川野辺俊夫堀越義紀上野勤高橋敏寺門茂大森健彦粒子法による3次元ナトリウム漏洩燃焼挙動解析コードの開発飯田将雄地層処分性能評価におけるシナリオ解析のための探索型アプローチの構築牧野仁史石黒勝彦梅木博之小山田潔高瀬博康PeterGRINDROD先進技術協力に基づくPNC/CEA専門家会議報告今野廣一石川真檜山敏明田中健哉運転経験に関する日欧専門家会議池田真輝典平成10年度先行基礎工学分野に関する研究成果報告会亀田昭二

報告書

ナトリウム化合物付着による補助冷却設備空気冷却器伝熱管材料健全性確認試験報告書

福田 敬則*; 大嶋 巌*; 大田 裕之; 村山 志郎*; 中村 武則*; 伊藤 健司

PNC-TJ2164 97-004, 38 Pages, 1997/10

PNC-TJ2164-97-004.pdf:3.34MB

None

報告書

ナトリウムによる漏えい速度、漏えい形態の確認実験 実験データ集

下山 一仁; 宇佐美 正行; 三宅 収; 西村 正弘; 宮原 信哉; 田辺 裕美

PNC-TN9450 97-007, 81 Pages, 1997/03

PNC-TN9450-97-007.pdf:1.72MB

「もんじゅ」2次冷却系ナトリウム漏えい事故の原因究明の目的で、第1回目を平成8年2月15日に、第2回目を平成8年3月28日に、大洗工学センターのナトリウム漏洩火災基礎試験装置(SOFT-1)を用い、温度計を模擬してナトリウム漏えい速度、漏えい形態の確認実験を行った。なお本実験データ集については、情報公開の一環として平成9年3月21日付けで、本社インフォメーションルーム、大洗工学センター展示館、敦賀事務所アトムプラザの3カ所で公開を開始した。

報告書

ナトリウム漏えい燃焼実験-I 実験データ集

川田 耕嗣; 宮原 信哉; 田辺 裕美; 寺奥 拓史; 三宅 収

PNC-TN9450 97-005, 145 Pages, 1997/03

PNC-TN9450-97-005.pdf:2.48MB

「もんじゅ」2次冷却系ナトリウム漏えい事故の原因究明の目的で、平成8年4月8日に、大洗工学センターの大規模ナトリウム漏えい燃焼試験施設(SAPFIRE)内の大型密閉試験装置(SOLFA-2)を用い、「もんじゅ」2次系配管室の温度計、換気空調ダクト、グレーチング、床面には同仕様の受け皿等の配置を模擬してナトリウム漏えい燃焼実験-Iを行った。なお本データ集については、情報公開の一環として平成9年3月21日付けで、本社インフォメーションルーム、大洗工学センター展示館、敦賀事務所アトムプラザの3カ所で公開を開始した。

報告書

平成8年度安全研究成果発表会(動力炉分野-状況等とりまとめ-)

not registered

PNC-TN1410 97-014, 87 Pages, 1997/03

PNC-TN1410-97-014.pdf:2.92MB

平成8年11月14日、15日の両日、動力炉分野を対象とした第9回安全研究成果発表会が大洗工学センターの展示館(テクノ大洗)で開催された。本発表会では、高速増殖炉(FBR)、新型転換炉(ATR)、耐震及び確率論的安全評価研究の各分野の動力炉に関わる安全研究課題(全48課題)の中から、安全研究委員会の各分科会での検討を踏まえて昨年度未発表課題を中心に14課題が選定され、平成7年度の成果についての発表が行われた。さらに平成7年12月のもんじゅナトリウム漏洩事故から1年余りを経ているため、特別セッションとして「もんじゅ」に関わる最新の解析・実験評価の情報を提供した。また、本発表会は安全研究の透明性のより一層の確保のため、今年度から一般公開としてプレス、インターネット等を通じ広く参加者の公募を行った。これにより従来に増して社外(原子力安全委員、科技庁、自治体、大学、原研、電力、メーカー等の原子力関係者)の参加を頂くと共に、プレスの参加も得られた。岡林大洗工学センター所長の開会挨拶の後、1)新型転換炉の安全研究、2)事故評価及びシビアアクシデントに関する研究、3)確率論的安全評価及びその応用に関する研究、4)運転・設計安全性に関する研究、5)ナトリウム漏洩事故関連の解析・評価の5セッションに分けられた各課題の発表が行われた。また、石川迪夫北海道大学教授より、「安全観の変遷とその背景-もんじゅ事故によせて-」という演題で特別講演を頂くとともに、安全研究委員会委員長である須田副理事長の挨拶が行われ、両日の最後に各セッションの座長より、セッション毎に総評及び総括が行われた。さらに、本発表会を終えるにあたって、中野安全担当理事の閉会挨拶により、盛況のうちに発表会を終了した。本資料は、今後の安全研究の推進・評価に資するために、発表会での質疑応答、各セッションの座長による総括及び講評、岡林大洗工学センター所長の開会挨拶、石川北海道大学教授の特別講演、須田副理事長の挨拶、中野理事の閉会挨拶、両日の出席者リスト等について取りまとめたものである。なお、安全研究調査票、発表会当日のOHP資料は各々TN1410 96-066 安全研究成果の概要(平成7年度-動力炉分野)、TN1410 96-068 平成8年度安全研究成果発表会資料(動力炉分野)に収録している。

報告書

スーパーフェニックスの再起動に関する公聴会及びヒアリングの調査

前田 清彦

PNC-TN9600 93-010, 18 Pages, 1993/05

PNC-TN9600-93-010.pdf:5.59MB

今般、フランスにおいて、トラブルで所定の期間以上停止していたために運転の許可が取り消されていた高速増殖炉スーパーフェニックス(SPX)の再起動に関する公聴会及びその一環としての公開ヒアリングが開催されたので、現地でこれらの実施状況の調査を行った。調査の結果、フランスにおける公聴会及び公開ヒアリングの実施状況が把握できたとともに、フランス国内におけるSPXないしは高速増殖炉に関する論点並びに設置者及び規制当局の対応ぶりを把握することができた。また、従来ほとんど情報が得られなかったSPXの許可申請書の記載内容を知ることができた。

報告書

ナトリウム火災防護設備基礎試験(II); ライナ上の低温ナトリウム流動燃焼試験(Run-B4)

川部 隆平*; 姫野 嘉昭*; 川田 耕嗣*; 宮口 公秀*

PNC-TN941 85-104, 17 Pages, 1985/06

PNC-TN941-85-104.pdf:0.76MB

漏洩ナトリウムの流動性を明らかにする目的で、温度250$$^{circ}C$$の低温ナトリウムのライナ上流動燃焼試験を行った。試験には、長さ約2.4m、幅約1.2m、ライナ勾配1/100を有し裏面断熱の水平なライナ試験体を用い、その端部に幅200mm、高さ10mmのノズルを固定し、ノズルから水平方向に流量約1-/secで総量約160kgのナトリウムを220秒間穏やかに流した。試験中はライナ上のナトリウムの流動性及び燃焼状況を観察し、またライナ各部の温度測定も行った。試験後は、試験体各部に残留したナトリウム燃焼生成物の回収とそれらの分布を調べた。試験中及び試験後のデータとそれらの解折から、次に述べる結果を得た。ノズルからの流出ナトリウムは、最初は限定された流路幅の中を流れた。しかし、しばらくすると流出ナトリウムの先端が放熱のために一時棟結し、凍結によって形成された固化ナトリウムが流路をライナ全面に広げた。凍結ナトリウムは、次々と流入するナトリウムによって容易に再融解され、その後のナトリウム流動は円滑に推移した。ナトリウムからライナに対する熱流束は約80kw/m$$times$$2以下で、前回の高温ナトリウム(505$$^{circ}C$$)試験の時と比べ小さい。ただ、熱伝達率は300$$sim$$500w/m$$times$$2$$^{circ}C$$と前回と同様な値であった。試験後の残留ナトリウム燃焼生成物は、ライナ上では平均約1kg/m$$times$$2のほぼ均一な分布を示し、連通管内については大きな固形燃焼物の流入は認められていない。このことと前回の高温ナトリウムを用いた同様な試験結果から、実機における流路閉塞の可能性は排除できるものと結論される。

報告書

ナトリウム火災防護設備基礎試験

川部 隆平*; 姫野 嘉昭*; 藤枝 平*; 奥村 泰伸*; 佐藤 稔*

PNC-TN941 84-124, 56 Pages, 1984/08

PNC-TN941-84-124.pdf:3.89MB

ナトリウム漏洩・火災基礎試験装置(SOFT-1)において次に示す3回の試験を行った。(1)Run-A1‥ナトリウム燃焼現象の把握を目的として180-のナトリウムをプール燃焼させ,ナトリウム中の温度変化,燃焼速度等を求めた。(2)Run-B1‥火災抑制板の性能評価を目的として,燃焼中のナトリウム180-をスリットを有する板で覆い,燃焼抑制効果を求めた。また,連通管の機能およびその健全性を確認するために約530$$^{circ}C$$まで昇温させたナトリウムを連通管を通してドレンさせる試験を行った。(3)Run-B2‥ライナ上のナトリウムの燃焼・流動挙動を解明するため,505$$^{circ}C$$,約180-のナトリウムを大きさ1.2m$$times$$2.4mで,1/100勾配を有する鋼板上に流出させて,温度変化・残留物重量等を測定した。(ii)これらの結果,以下のことが明らかになった。(i)ナトリウムを400$$^{circ}C$$に加熱した状態で空気に触れさせたところ着火した。(iii)ナトリウム表面温度は7分後に約650$$^{circ}C$$となり,その後ほぼ一定となった。(iv)火災抑制板上の空気流が強制対流という保守側の条件のもとでも,火災抑制板(開口面積比1%)の在る時の燃焼速度は,開放プールのそれの約3%に,エアロゾル発生速度は約5%に減少した。(v)室温の連通管壁へ燃焼ナトリウムをドレンさせた鴉合の最大熱流束は1.2$$times$$10$$times$$6W/m$$times$$2であった。なお,試験後に行ったカラーチェックでは,この時の連通管の管壁にはクラック等は検出されなかった。ライナ試験Run-B2では,ナトリウムの供給終了後に,ライナ上に多量の酸化物が残り,これらが燈芯状に作用してナトリウムの燃焼が進み,ライナ温度は,供袷ナトリウム温度より138$$^{circ}C$$高い643$$^{circ}C$$に達した。この試験の終了後にライナ上に残った酸化物量は単位面積あたり8.7kg/m$$times$$2であった。ライナ上でのナトリウムの最高温度,流速,燃焼速度,ライナヘの最大熱伝達率は,それぞれ700$$^{circ}C$$,0.1m/s,5gNa/m$$times$$2s,1200W/m$$times$$2$$^{circ}C$$であった。連通管に入る固形物量は少なく,供袷ナトリウム量の0.14%であった。エアロゾルの最大発生速度は,1.8gNa/m$$times$$2s(6.84kgNa/m$$times$$2hr),観測された最大エアロゾル濃度は32gNa/m$$times$$3であった。

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