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論文

Development of prototype reactor maintenance, 3; Application to valves of sodium-cooled reactor prototype

近澤 佳隆; 高屋 茂; 田川 明広; 久保 重信

Proceedings of 2019 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2019) (Internet), 6 Pages, 2019/05

研究開発段階発電用原子炉施設(以下、「研開炉」という。)の特徴を考慮して、原子炉施設の安全性確保を最優先としつつ、炉型に適した保守管理技術体系を構築するために実施すべき保守管理に関する検討結果を行った。本報告では提案した研開炉の保守管理の考え方に基づき、ナトリウム冷却高速炉の特有な機器であるナトリウム弁の保全計画(点検計画)を検討した例を示す。

論文

HTTR水素製造システムの高温隔離弁の開発

西原 哲夫; 榊 明裕*; 稲垣 嘉之; 高見 和男*

日本原子力学会和文論文誌, 3(4), p.381 - 387, 2004/12

原研ではHTTR水素製造システムの研究開発を進めている。本システムの主要な機器の1つに、原子炉格納容器を貫通する高温ヘリウム配管に設置する高温隔離弁がある。高温隔離弁はアングル弁を採用し、基本構造の検討を行うとともに、応力解析を行い、構造健全性を確認した。また、許容漏えい率を定め、それを満足するための弁座構造及び締切荷重を決めるための小型要素モデルを用いたヘリウム漏えい試験を行った。くさび型の弁座は締切回数の増加とともに漏えい量が増加したが、平面型の弁座は締切回数によらず漏えい量はほぼ一定であり、許容値を十分満足するものであった。この結果から、高温隔離弁の弁座は平面型を採用し、締切荷重は30MPaに設定した。

論文

Effect of alkali metals on the accuracy of isotope ratio measurement of uranium by ICP-MS

間柄 正明; 榊原 孝明; 黒沢 節身; 高橋 正人; 桜井 聡; 半澤 有希子; 江坂 文孝; 渡部 和男; 臼田 重和

Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 17(9), p.1157 - 1160, 2002/09

 被引用回数:10 パーセンタイル:54.64(Chemistry, Analytical)

国際原子力機関によって導入された保障措置環境試料分析は、主にスミヤ試料中の核物質の同位体比を測定し分析することによって、未申告施設や未申告の核物質を検知しようとするものである。現在、同位体組成の分析には、表面電離型質量分析装置を使うのが主流であるが、試料作成が煩雑であるなどの問題点がある。最近、試料作成の容易な誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS)が使われてきている。しかし、質量弁別効果の補正などの課題があり、今回は質量弁別効果の共存元素依存性を検討したので報告する。

報告書

積層圧電アクチュエータバルブの開発

三代 康彦; 平塚 一; 増井 浩史*; 細金 延幸; 宮 直之

JAERI-Tech 2001-070, 33 Pages, 2001/11

JAERI-Tech-2001-070.pdf:3.02MB

臨界プラズマ試験装置JT-60で使用するガス注入弁を更新するため、新規にバルブの開発を行った。従来のガス注入弁は、1985年4月の実験運転開始から用いられており、バルブの駆動源である圧電素子の老朽化によって、注入弁としての性能を維持することが出来なくなっている。JT-60ではこれまでもガス注入弁の試作開発を実施してきており、今回の開発においては、これまでの経験を生かし、(1) シートリークを起こしにくい構造であること,(2) 大気側に調整機構を持ち、系内を大気開放せずに調整・修復することができること,(3) 従来のものと比較し、小型,軽量であること,(4) 市販品の圧電アクチュエータと駆動電源を用いることにより保守性を向上させること等を目的とした。開発されたガス注入弁について、流量特性,磁場中における影響,周囲温度による影響,ガス注入量の経時的変化について試験を実施した結果、JT-60の使用環境に適合したガス注入弁であることを確認した。

論文

Simultaneous $$alpha$$, $$beta$$/$$gamma$$ and neutron counting with phoswich detectors by using a dual-parameter technique

安田 健一郎; 臼田 重和; 軍司 秀穂

IEEE Transactions on Nuclear Science, 48(4), p.1162 - 1164, 2001/08

 被引用回数:3 パーセンタイル:68.34(Engineering, Electrical & Electronic)

アクチノイド核種からの複数の放射線を単一のプローブで同時にかつ効率よく測定するために、ホスウィッチ検出器を構築し、おもに波形弁別法で測定してきた。今回、ホスウィッチ検出器からの出力パルスの波高及び波形情報を基本パラメータとしたマルチパラメータ法を適用し、多次元同時計数を試みた。まず、波形弁別のみでは測定困難であるZnS(Ag)/$$^{6}$$Liガラスホスウィッチに適用し、$$alpha$$,$$beta$$($$gamma$$)線及び熱中性子測定の弁別に成功した。また、ZnS(Ag)/アントラセンホスウィッチにも適用し、$$alpha$$,$$beta$$($$gamma$$)線及び速中性子の弁別も行った。これらの測定結果とマルチパラメータ法の有効性について報告する。

論文

Experimental and analytical study on aerosol behavior in WIND project

日高 昭秀; 丸山 結; 五十嵐 実*; 橋本 和一郎; 杉本 純

Nuclear Engineering and Design, 200(1-2), p.303 - 315, 2000/08

 被引用回数:5 パーセンタイル:58.43

原研では、配管信頼性実証試験(WIND計画)において、シビアアクシデント時の配管内FPエアロゾル挙動及び熱または圧力負荷に対する配管健全性を調べている。エアロゾル挙動試験では、CsIを用いたWAD1試験を行い、その結果を原研の3次元熱流動解析コードWINDFLOW、FPエアロゾル挙動解析コードART及び両コードを結合するインターフェイスを用いて解析した。CsIエアロゾルの主な沈着機構はガスの温度勾配に依存する熱泳動であることから、熱流動計算結果をエアロゾル挙動計算に適切に反映することにより、配管内のCsI沈着挙動は精度良く予測できることを確認した。また、ART及びVICTORIAコードを用いて、将来WIND計画で試験を予定しているBWRのTQUXシーケンスにおける逃し安全弁配管内のFPエアロゾル挙動について解析を実施し、両コードの慣性沈着モデルについて検討を行った。

報告書

HTTR水素製造システムの高温隔離弁の概念設計及び弁座盛金材料の選定(受託研究)

西原 哲夫; 岩月 仁*

JAERI-Tech 99-078, p.55 - 0, 1999/11

JAERI-Tech-99-078.pdf:7.0MB

HTTR水素製造システムでは、905$$^{circ}C$$、4.1MPaの高温高圧下で格納容器隔離弁が使用されるが、本条件で使用可能な弁はない。また、原子力製鉄プロジェクトでの隔離弁の開発成果から、いくつかの検討課題も報告されている。そこで、HTTR用高温隔離弁の概念設計を行い、3次元弾性応力解析により構造健全性を確認した。次に、弁座盛金材料として、ステライト合金及びニッケル基超合金について、溶接施工性、時効特性等の予備調査を行い、使用可能性について検討した。その結果、長時間時効、ヘリウム雰囲気での特性等を把握することが必要不可欠であることがわかった。そこで、これらの問題を解決するための試験計画を立案した。

報告書

Analysis of steam generator tube rupture as a severe accident using MELCOR1.8.4

H.Yang*; 日高 昭秀; 杉本 純

JAERI-Tech 99-013, 97 Pages, 1999/03

JAERI-Tech-99-013.pdf:3.24MB

本報告書は、シビアアクシデント事象として、2次側安全弁の一つが開固着した場合のSurry炉の蒸気発生器伝熱管破損事故(SGTR)に対するMELCOR1.8.4コードの計算結果をまとめたものである。炉心温度が上昇する事故開始後1.0$$times$$10$$^{5}$$秒までは、原子炉冷却系に関して一次系の正方向ループ流れを模擬したonce-throughモデルを用い、それ以降はホットレグ水平対向自然循環モデルも用いて計算を行った。得られた計算結果は、事故の進展、炉心溶融進展、放射性物質の放出及び移行、ソースタームの観点から詳細に記述した。主な結論として、高圧注水系が利用できれば炉心の温度上昇が大幅に遅延すること、CsIは開固着した安全弁から7%程度環境中に放出されることを明らかにした。また、SGTRではホットレグ水平対向自然循環はあまり発達しないため、それが事故進展に与える影響は小さかった。

報告書

1,000m対応水理試験装置(高温環境型)の製作

後藤 和幸*; 牧野 章也*; 奥寺 勇*; 松本 隆史*

JNC-TJ7440 99-001, 151 Pages, 1999/01

JNC-TJ7440-99-001.pdf:10.35MB

本業務では、これまでの1,000m対応水理試験装置の開発経験をもとに、1,000m対応水理試験装置(高温環境型)2式を製作した。製作にあたりこれまで試験装置に採用していた差圧計より精度の高い絶対圧力計(水晶発振式)に変更した。この結果、測定時に差圧計の背圧調整の作業を廃止できることによる操作性の向上と圧力計の精度向上により取得のデータの信頼性が高くなった。

論文

JT-60正イオンNBI加熱装置用大口径ゲート弁の不具合対策

海老沢 昇; 伊藤 孝雄

KEK Proceedings 99-17 (CD-ROM), 4 Pages, 1999/00

JT-60正イオンNBI装置用大口径ゲート弁は、NBIとJT-60を真空的に仕切るものでJT-60運転中に2~3回/日の割合で開閉している。このゲート弁のトラブルについて報告する。トラブルの一つは、弁体Oリングの脱落であり、原因はJT-60実験入射直後の弁箱が高温状態の時に弁を閉としたことでOリングが高温のシール面に溶着したためであった。対策としては、閉操作を行う場合はJT-60実験入射後15分経過した後に閉とすることとした。もう一つは、弁体サイドローラとピンのかじりがあった。原因としては、摺動面の固体潤滑材が摩耗し剥離したことによるものであった。対策としては、ピンの材質を変更し、さらにサイドローラ及びピンのすべての摺動面について、コバルト基合金溶着加工及び固体潤滑材のコーティングを行った改良品を製作し、上記該当箇所に取り付けた。

論文

Replacement of pressure surge tank and vent valves in JMTR

石井 敏満; 大岡 紀一; 齋藤 順市; 小林 俊一; 高橋 邦裕; 塚田 隆; 岩井 孝; 黒沢 義昭; 星屋 泰二; 辻 宏和

Proceedings of International Symposium on Case Histories on Integrity and Failures in Industry (CHIFI), p.227 - 236, 1999/00

本報では、JMTR一次冷却設備主循環系統で発生した機器の損傷事例、その原因調査及び復旧作業について述べる。第一の事例は、1996年の定期自主検査時に、圧力サージタンクで発見された微小な応力腐食割れである。割れは、非破壊試験によりタンク胴体とマンホール管を接合した補強板で検出された。応力腐食割れ発生の原因は、胴体と補強板との隙間に塩素分が濃縮された水溶液が存在したためである。タンクの交換と使用前検査は1997年7月までに終了した。第二の事例は、主循環系主熱交換器出口配管に接続されるベント弁で発見された一次冷却水の微小漏洩である。漏洩は、弁の溶接熱影響部に発生した粒界割れが弁本体外側に達したために生じた。調査の結果、割れは弁の本体と蓋の合わせ面に開口した鋳巣を起点に発生し、溶接の熱影響部の結晶粒界及び鋳巣に沿って腐食が進行していた。復旧と対策として、主循環系統の同型弁の交換を実施した。

報告書

WIND計画における配管内FPエアロゾル挙動解析(受託研究)

日高 昭秀; 丸山 結; 柴崎 博晶*; 前田 章雄; 原田 雄平; 長嶋 利夫*; 吉野 丈人*; 杉本 純

JAERI-Tech 98-026, 83 Pages, 1998/07

JAERI-Tech-98-026.pdf:4.17MB

WIND計画の配管内エアロゾル挙動解析では、原研のFPエアロゾル挙動解析コードART及び米国SNLのVICTORIAコードを用いて、BWR高圧シーケンスにおける逃し安全弁配管内でのFPエアロゾル挙動を解析するとともに、WIND計画で実施したWAD4及び5試験の解析を実施した。その結果、以下の知見が得られた。逃し安全弁配管へのエアロゾルの主要な沈着機構は乱流沈着である。沈着したFPからの崩壊熱により、逃し安全弁配管の温度は上昇するが、自然対流による除熱により破損には至らない。WAD4及び5試験で得られたCsIの沈着分布は、両コードによりほぼ適切に再現された。CsIガスの凝縮/再蒸発挙動に関して両コードに差が見られ、ARTの方が実験結果を良く再現した。WAD4及び5試験の配管接続部におけるCsI沈着量は比較的大きいので、今後はその部分の測定も実施する。

論文

ホスウィッチ計測における放射線弁別

臼田 重和

Radioisotopes, 47(3), p.227 - 229, 1998/03

最近、ホスウィッチ計測法を用いた$$alpha$$線と他の放射線の効果的な弁別技術が開発され、放射線管理・監視技術への応用が期待されている。本稿では、通常の放射線管理・監視において問題になる$$alpha$$$$beta$$$$gamma$$線と中性子を対象に、波形・波高弁別技術を駆使したホスウィッチ計測法について紹介する。$$alpha$$線を含む各放射線に選択的な感度を有しかつ立ち上がり時間の異なるシンチレータを組合わせて構築するホスウィッチ計測技術について、原理と応用を述べる。また、光学フィルターを利用してシンチレータからの蛍光特性を制御する波形・波高弁別技術についても言及する。

論文

液体シンチレーション計測における$$alpha$$$$beta$$弁別

桑原 潤; 清水 勇

Radioisotopes, 47(3), p.222 - 225, 1998/03

液体シンチレーションカウンタを用いた$$alpha$$$$beta$$弁別について、放射線管理計測での応用例及び最近の$$alpha$$スペクトロメトリ技術について紹介した。尿試料を対象とした内部被ばく検査への適用例について、適切なディスクリミネータ値の設定法の考察、検出下限値及びFigure of Meritの通常用いられている比例係数管との比較を行った。また、ユニークなシンチレーション検出部を有する測定器及び抽出シンチレーションを使用することにより可能となった、波形弁別技術を用いた$$alpha$$線スペクトロメトリについて解説した。

論文

Development of Phoswich detectors for simultaneous counting of alpha particles and other radiations (Emitted from actinides)

臼田 重和; 安田 健一郎; 桜井 聡

Applied Radiation and Isotopes, 49(9-11), p.1131 - 1134, 1998/00

 被引用回数:9 パーセンタイル:35.63

核燃料サイクル施設で問題となるアクチノイド核種の殆どが$$alpha$$崩壊する。このアクチノイドを対象に、$$alpha$$線を含む放射線の同時計数が可能な数種類のホスウィッチ検出器を開発した。これらはそれぞれの放射線に選択的感度と異なる減衰時間を有する複数のシンチレータから構成され、波形弁別法により同時計測を行う。用いた主なシンチレータは、$$alpha$$線計数用のZnS(Ag)、$$beta$$($$gamma$$)線計数用のNE102A、$$gamma$$線計数用のNaI(Tl)及びYAP、熱中性子と$$beta$$($$gamma$$)線計数用の$$^{6}$$Liガラス及び$$^{6}$$LiI(Eu)、速中性子と$$beta$$線計数用のアントラセン等である。さらに、ZnS(Ag)出力パルスの波高及び波形への光学フィルターの効果を調べることにより、これを利用したホスウィッチ検出器も開発した。本発表では、開発した一連のホスウィッチ検出器の特性とその応用例について述べる。

論文

放射線同時計測のためのホスウィッチ検出器の開発

臼田 重和; 安田 健一郎

放射線, 24(1), p.59 - 66, 1998/00

特集「最近のシンチレータの発展と光を利用した放射線計測」のうち、著者らが開発している放射線同時計測のためのホスウィッチ検出器についてまとめた。まず、ホスウィッチの要素として利用可能な各種のシンチレータの立ち上がり時間特性を整理した。次に、ZnS(Ag)と他のシンチレータのみの組合せから構成されるホスウィッチと光学フィルターを利用して弁別特性を高めたホスウィッチを概説した。さらに、ホスウィッチをアクチノイドモニターの検出器へ応用した例を述べた。まとめの中では、光関連技術を重視したホスウィッチ開発の今後を展望した。

報告書

坑道内地下水採水装置の製作

松岡 永憲*

PNC-TJ7439 97-003, 41 Pages, 1997/03

PNC-TJ7439-97-003.pdf:1.0MB

坑道掘削が地下水水質に与える影響を調査するために、坑道壁面から掘削された試錐孔内から地下水を連続的に採水できる装置を製作した。この装置の構成部品は、パッカー、ケージングパイプ、水チューブ、圧力計、バルブである。装置は、孔径76mm、深度20mの試錐孔に適用できる。室内性能試験により、パッカーが確実に拡張・収縮できること、十分な遮水性能を持つことが確認された。

報告書

液体シンチレーション計測法を用いたプルトニウム241の測定法の検討と環境試料への適用

渡邊 美紀*; 天野 光

JAERI-Research 97-016, 28 Pages, 1997/03

JAERI-Research-97-016.pdf:1.18MB

液体シンチレーションカウンター(LSC)を用いて$$alpha$$線及び$$beta$$線からのパルスを全て測定する従来の測定法は簡便ではあるが、バックグラウンド計数(BG)が高い等の欠点を有する。一方、$$alpha$$線及び$$beta$$線によるパルスの立ち上がり時間の違いを利用する$$alpha$$-$$beta$$線分別法は、バックグラウンド計数を減少させるため、分析目標値を低減する方法として有用である。本研究では、環境試料中に含まれる超ウラン元素のうち、長期にわたる影響が考えられる$$^{241}$$Amの親核種で$$beta$$線放出核種である$$^{241}$$Puを取り上げ、LSCによる$$alpha$$-$$beta$$線分別法を用いた簡便で精度の高い測定法の検討を行った。測定液量の異なる二種の液体シンチレーションカウンターの測定精度の比較、従来の測定手法と$$alpha$$-$$beta$$線分別法における測定比較を行い、それぞれの装置及び測定法の特性を明らかにし、$$^{241}$$Pu測定に最適な測定条件を調べた。

報告書

アングル型高温隔離弁の概念と炉外実証試験計画

羽田 一彦; 藤崎 勝夫; 小磯 浩司*; 柴田 大受; 稲垣 嘉之; 日野 竜太郎

JAERI-Tech 97-004, 113 Pages, 1997/02

JAERI-Tech-97-004.pdf:3.88MB

核熱を利用した水蒸気改質水素製造システムは、通常、原子炉建家外に設置するため、HTTRの中間熱交換器と水素製造システムを接続する2次ヘリウム配管は原子炉格納容器を貫通する。このため、貫通部に隔離弁を設置する必要がある。中間熱交換器で加熱されたヘリウムは約905$$^{circ}$$C、4.1MPaで隔離弁を流れるが、このような高温高圧のヘリウム用隔離弁はこれまで実用化されていない。そこで、本報では高温高圧の隔離弁として適した構造のアングル弁について構造概念を提案し、さらに、HTTRでの供用に先立ちこの概念を確証するため、電気加熱による炉外実証試験装置を用いた試験の計画を定めた。

報告書

動燃式低水圧制御水理試験装置の改良(揚水試験機能の付加)

後藤 和幸*; 井原 哲夫*; 小川 賢*

PNC-TJ7439 96-005, 83 Pages, 1996/12

PNC-TJ7439-96-005.pdf:1.52MB

本業務は、既存の動燃式低水圧制御水理試験装置(以下JFT500とする)に単孔式の揚水試験機能を付加するための改良と揚水試験装置部を新たに製作した。本試験装置の改良の主点は、メインバルブとパッカーバルブの強度の増加および揚水試験用のケーシング・エアーリフト・揚水ポンプ・揚水量自動計測装置等の付加である。以上の改良および装置を付加することにより、従来の非定常透水試験に加え定常法の透水試験である定圧揚水試験・定流量揚水試験ができる試験装置となった。

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