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報告書

溶液燃料体系の臨界事故解析コード: AGNES2

中島 健; 山根 祐一; 三好 慶典

JAERI-Data/Code 2002-004, 42 Pages, 2002/03

JAERI-Data-Code-2002-004.pdf:1.51MB

溶液燃料体系の臨界事故解析コードAGNES2を開発し、TRACY実験解析により、その適用性を検証した。AGNES2は、一点炉動特性コードAGNESに対して放射線分解ガスボイドの生成及び消滅モデルを組み込んだコードである。この結果、放射線分解ガスボイドの生成・消滅による出力振動を計算することが可能となった。本報告書には、AGNES2コードの計算モデルと入力データがまとめられている。TRACYの実験解析では、低濃縮ウラン溶液を用いた超臨界実験について、AGNES2コードにより出力及びエネルギーの時間変化を計算し、実験との比較を行った。この結果、出力振動の初期における出力の時間変化は、実験値をほぼ再現した。また、エネルギーの時間変化については、実験範囲全般にわたりよい一致をみた。

報告書

溶液燃料過渡臨界事故時における放射性希ガスの放出挙動の検討(受託研究)

阿部 仁; 田代 信介; 小池 忠雄; 岡川 誠吾; 内山 軍蔵

JAERI-Research 2001-027, 20 Pages, 2001/03

JAERI-Research-2001-027.pdf:1.0MB

溶液燃料過渡臨界事故時における放射性物質の施設内への閉じ込め効果を検討するため、NUCEFのTRACYを用いて、溶液燃料臨界事故時放射性物質閉じ込め試験を実施している。放射性希ガス核種は高い揮発性を有するため、ほかの非揮発性核種と比べると施設外へ放出されやすく、公衆の被曝線量評価の観点からは放射性希ガス核種の放出挙動に関する定量的なデータが重要となる。そこで放射性希ガスとして$$^{140}$$Xeに着目し、気相への放出係数を考慮した評価モデルを用いることで、気相への放出割合を評価した。また、逆炉周期と放出係数との間に相関関係を見いだすことができ相関式を導出した。さらに、二重境膜説をもとに放出係数と放射線分解ガス気泡径の関係を検討し、その結果を用いて、逆炉周期と気液接触面積との定性的な相関関係を示すことができた。

論文

Development of solution behavior observation system under criticality accident conditions in TRACY

小川 和彦; 森田 俊夫*; 柳澤 宏司; 會澤 栄寿; 桜庭 耕一; 菅原 進; 大野 秋男

Journal of Nuclear Science and Technology, 37(12), p.1088 - 1097, 2000/12

臨界事故条件下での硝酸ウラニル溶液と放射線分解ガスボイドの挙動を観察する目的で、TRACY(過渡臨界実験装置)の新たな計装として可視化システムを開発した。本システムは、耐放射線光ファイバースコープ、光源装置、及び耐放射線ビデオカメラから構成される。システムの設計では、TRACYでの非常に強い放射線環境及びTRACYの一次バウンダリとしての安全機能を考慮した。本システムは最近のTRACY実験に使用され、これまで観測できなかった溶液及びボイドの挙動について明瞭な動画を得ることができた。観察結果として、反応度添加条件によって溶液及び放射線分解ガスボイドの挙動が異なることを視覚的に確認することができた。本システムNUCEFより、溶液及びボイド挙動の詳しい情報を得ることができ、動特性解析モデルの開発に貢献できる。

報告書

溶液燃料の過渡臨界事象に伴う放射性ヨウ素及び希ガス等の放出挙動の検討(受託研究)

阿部 仁; 田代 信介; 永井 斉; 小池 忠雄; 岡川 誠吾; 村田 幹生

JAERI-Tech 99-067, p.23 - 0, 1999/09

JAERI-Tech-99-067.pdf:1.37MB

核燃料再処理工程では溶液状燃料を取り扱うために、異常な過渡変化を越える事象の一つとして想定されている溶解槽の臨界事故時には、放射性物質が気相中へ放出され、さらに槽ベント系へと移行していくことが予想される。このような事故の下での槽ベント系の安全性能を実証するために原研ではNUCEFのTRACYを用いて臨界事故時放射性物質閉じ込め機能試験を実施している。本報告書は、平成10年度における同試験で得られた研究成果をまとめたものである。

報告書

Development of a new simulation code for evaluation of criticality transients involving fissile solution boiling

B.Basoglu*; 山本 俊弘; 奥野 浩; 野村 靖

JAERI-Data/Code 98-011, 89 Pages, 1998/03

JAERI-Data-Code-98-011.pdf:4.02MB

核分裂性溶液の臨界時の暴走特性を予測するための新しい計算コードTRACEの開発について報告する。TRACEは簡易な熱水力と一点炉近似とを組み合わせたモデルを採用している。温度、放射線分解ガス効果、沸騰現象は、それぞれ時間依存の熱伝導方程式、Lumped-parameterエネルギーモデル及び簡易沸騰モデルを用いて算定される。これらのモデルの評価を、計算結果とCRAC実験の結果を比較することで行った。両者の一致は充分満足のいくものであった。

論文

Reaction mechanisms of SiC fiber synthesis from radiation cured polycarbosilane fiber

杉本 雅樹; 岡村 清人*; 瀬口 忠男

Material Chemistry 96: Proc. of Int. Symp. on Material Chemistry in Nuclear Environment, 0, p.587 - 593, 1996/00

ポリカルボシラン繊維を放射線により不融化し、そのセラミックSiC繊維への焼成過程の分解ガス、ラジカル、力学特性を解析して反応機構を解明した。この研究により不融化を放射線照射で行うことにより、繊維中の酸素濃度を0.3~25%の範囲で制御できること、セラミック化過程はラジカル反応であり、1000$$^{circ}$$Cの温度域ではSi原子に関する反応、1300$$^{circ}$$CではC原子に関する反応であることが明らかになった。この低温度側の反応は、不融化の際に導入された酸素量により異なることが明らかになった。

論文

Reaction mechanism of the pyrolysis of polycarbosilane and polycarbosilazane as ceramic precursors

成澤 雅紀*; 下田 学*; 岡村 清人*; 杉本 雅樹; 瀬口 忠男

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 68, p.1098 - 1104, 1995/00

 被引用回数:33 パーセンタイル:18.17(Chemistry, Multidisciplinary)

ポリカルボシラン及びポリシラザンから炭化ケイ素及び窒化ケイ素へのセラミック化過程を、ラジカル解析、ガス分析、X線回折等の手法により調べ、その熱分解反応機構を検討した。この研究により、セラミック化過程は2段階のラジカル反応であり、第一段階ではH$$_{2}$$とCH$$_{4}$$の発生を伴って、有機高分子から無機のアモルファスへと変化する。第2段階へはアモルファス中に微細な$$beta$$-SiC結晶が成長する過程でありその際にH$$_{2}$$が発生することが明らかになった。

論文

Reaction mechanisms of SiC fiber synthesis from radiation cured polycarbosilane fiber

杉本 雅樹; 岡村 清人*; 瀬口 忠男

High-Temperature Ceramic-Matrix Composites II (HT-CMC2), 0, p.293 - 298, 1995/00

放射線不融化ポリカルボシランから、セラミックSiC繊維への焼成過程の反応を、分解ガス分析、フリーラジカル測定、力学的特性を調べて解析した。この研究によりセラミック化過程は、ラジカル反応であり、800~1200Kの温度域ではSi原子に関する反応、1000~1800Kの温度域ではC原子に関する反応であることが明らかになった。この低温度側の反応は、繊維中の酸素濃度により大きく異なることを見出した。

論文

電線絶縁材料の放射線・熱加速劣化と酸素消費量および分解ガス発生量

奥田 智昭*; 金光谷 和彦*; 古川 清志*; 八木 敏明; 瀬口 忠男

三菱電線工業時報, (87), p.45 - 49, 1994/04

原子力発電所で使用される電線絶縁材料であるEPゴムについて、$$gamma$$線照射後に熱劣化させたときの酸素消費量および分解ガス発生量をガスクロマトグラフにより測定し、それらと劣化後の引張特性との関係、さらにその関係におよぼす$$gamma$$線照射と熱劣化温度の影響について調べた。EPゴムの酸化劣化の進行に伴い、酸素消費量、CO$$_{2}$$ガス発生量およびCOガス発生量は増加し、破断伸びは低下するが、酸素消費量およびCO$$_{2}$$ガス発生量と破断伸びの関係は、線量または熱劣化温度によらずほぼ一定の関係にあることが分った。

論文

Electron spin resonance studies in process of ceramics formation from organosilicon polymers

成澤 雅紀*; 下田 聰夫*; 杉本 雅樹; 岡村 清人*; 瀬口 忠男

Ceramics,Powders,Corrosion and Advanced Processing (Trans. of Materials Research Soc. Jpn., Vol. 14A), 0, p.827 - 830, 1994/00

ポリカルボシラン及びポリシラザンからSiC及びSiNのセラミック化過程を、ラジカル解析、ガス分析、X線回折で調べ、その反応機構を検討した。この研究により、セラミック化過程は2段階のラジカル反応であり、第一段階はH$$_{2}$$とCH$$_{4}$$の発生を伴って、有機ポリマーから無機のアモルファスへと変化する。第二段階では非晶質中に微細な$$beta$$-SiC結晶が成長する過程であり、その際にH$$_{2}$$が発生することが明らかになった。

論文

真空下での$$gamma$$線照射によるふっ素系潤滑油の劣化

森 誠之*; 設楽 裕治*; 瀬口 忠男; 西村 淳*

トライボロジスト, 36(10), p.821 - 826, 1991/10

ふっ素系潤滑油を真空下で$$^{60}$$Co-$$gamma$$線照射し、その劣化挙動をESR、質量分析、IR、液体クロマトで測定し、比較検討した。アセタール結合(-O-C-O-)を有する油は分子末端から解重合して劣化した。-C-O-C-系の油は架橋が起こり劣化した。ふっ素系油の劣化はその分子構造に依存している。

報告書

マイクロ波加熱による$$beta$$$$gamma$$雑固体廃棄物の熱分解・溶融固化試験

福田 勝男; 栗林 寿*; 三戸 規生; 進士 義正; 岩本 貞雄; 佐藤 元昭; 菊地 順彦*; 田村 貢大*

JAERI-M 84-001, 76 Pages, 1984/02

JAERI-M-84-001.pdf:3.16MB

$$beta$$$$gamma$$雑固体廃棄物のうち、難燃性の廃棄物、焼却処理に有害な廃棄物及びイオン交換樹脂について、より一層の減容と安定な固化処理を目的として、マイクロ波加熱による熱分解・溶融固化処理を検討し、試験した。また、溶融固化処理では、焼却灰、スラッジ、砂の溶融固化特性も調べた。この結果、下記の事項が得られた。(1)雑固体廃棄物試料は、単独もしくは混合系で容易に熱分解し、低分子量ガス成分に変換された。(2)トレーサーの排ガス系への移行率は、熱分解処理、灰化処理、溶解固化処理ともマイクロ波出力、パージガス量等には影響を受けず、試料それぞれについて固有の値となった。(3)熱分解・溶融固化処理におけるトータル移行率は、$$^{1}$$$$^{3}$$$$^{7}$$Csでは15.7%、$$^{6}$$$$^{0}$$Coでは2.9%であった。また、トータル減容比は、布、紙、塩化ビニルシートの混合系で約1500(減重比:約70)が得られた。模擬焼却スラッジ、砂の減容比は、それぞれ11、5、1.5が得られた。

報告書

ポリエチレン-使用済粒状イオン交換樹脂固化体の耐放射線性

土尻 滋; 早瀬 雄司*; 森山 昇

JAERI-M 8323, 13 Pages, 1979/07

JAERI-M-8323.pdf:0.61MB

2軸スクリュー型押出機を用いて製作したポリエチレン一粒状イオン交換樹脂固化体の耐放射線性を調べた。実際の使用済イオン交換樹脂を含有するポリエチレン固化体の吸収線量は、およそ10$$^{6}$$radから10$$^{8}$$radであると推定される。固化体の機械的性質は、10$$^{8}$$rad以上の線量で粘り強い性質から比較的硬くて脆い性質に変化するが、10$$^{9}$$radまでの線量を受けても圧縮強度の顕著な低下は認められなかった。また、固化体の体積膨張も10$$^{9}$$radまで生じなかった。固化体から生ずる放射線分解ガスが主に水素(81~97%)であり、その発生率は約2.5$$times$$10$$^{-}$$$$^{2}$$cm$$^{3}$$/g・Mradである。得られた水素発生率から、固化体を貯蔵した場合の爆発の可能性について検討した。

口頭

放射線分解ガスボイドによって揺らぐ臨界事故時放出エネルギーの平均的挙動

山根 祐一

no journal, , 

核燃料溶液の臨界事故で放射線分解ガスボイドによる激しい出力振動が生じる場合を対象とし、事故発生後の経過時間とその時刻までに添加された反応度などの関数として、核分裂により生じるエネルギーを表す式を、準定常法に基づいて導出した。実験値及び準定常法で得られたデータと比較し、実験値をよく再現することを確認した。

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