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論文

Experimental investigation of density stratification behavior during outer surface cooling of a containment vessel with the CIGMA facility

石垣 将宏; 安部 諭; 柴本 泰照; 与能本 泰介

Nuclear Engineering and Design, 367, p.110790_1 - 110790_15, 2020/10

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

シビアアクシデント時の格納容器(CV)内の流体や構造物を冷却するための有効なアクシデントマネジメントとして、CVの外面冷却が期待されている。一方、以下のような可能性も考えられる。第一に、シビアアクシデント時に水-ジルコニウム反応により水素ガスが発生し、外表面冷却により水素を含む非凝縮性ガスが蓄積し、密度成層が形成される可能性がある。第二に、非凝縮性ガスの蓄積は熱伝達を低下させ、CVの冷却を阻害する可能性がある。これらの課題については、これまで多くの研究が行われてきた。しかし、外表面冷却によって生じる密度成層挙動や成層崩壊の条件に着目した体系的な検討は十分に行われていない。また、水素の蓄積による伝熱劣化を定量的に評価していない。そこで、実験設備CIGMA(Containment InteGral effects Measurement Apparatus)を構築し、CIGMA設備を用いて容器外面冷却時の格納容器熱流動挙動の実験的研究を行った。さらに、安定な密度成層が維持できる条件を考慮することで、自然対流が密度成層化挙動に与える影響を議論した。

報告書

還元性環境におけるチタンオーバーパックの水素吸収

泊里 治夫*; 枡形 剛*; 下郡 一利*; 和田 隆太郎*; 本田 明; 谷口 直樹

JNC-TN8400 99-076, 100 Pages, 1999/10

JNC-TN8400-99-076.pdf:79.06MB

高レベル放射性廃棄物の地層処分においてオーバーパックの候補材料のひとつであるチタンの水素吸収挙動に関して、模擬地下水中でのベントナイト、印加電位、溶液のpH、陰分極試験時間の影響を検討した。水素吸収量の時間依存性を基に、水素吸収が放射物線則に従うと仮定して求めた水素吸収速度式から算出した1000年後の水素吸収量は、水素平衡電位近傍である-0.51Vvs.SHEでは約17ppmとなった。単位面積あたりの水素吸収量と平均の電解電流の対数との関係は直線性が得られ、水素吸収量の放射物則および今回行った程度の試験時間からの評価の妥当性が確認された。また、チタン中の水素量が約500ppmを超えた時点が脆化に対する臨界値と仮定した場合、チタンは地層処分環境下では1000年以上の寿命を有すると推察された。

論文

Ab initio MO study on hydrogen release from surface of lithium silicate

中沢 哲也; 横山 啓一; 野田 健治

Journal of Nuclear Materials, 258-263, p.571 - 575, 1998/00

 被引用回数:14 パーセンタイル:24.93(Materials Science, Multidisciplinary)

リチウムシリケイト及びAl添加リチウムシリケイトは核融合炉用固体増殖材の候補材料である。本研究では、これら材料表面に存在する水素原子の化学的性質を非経験的分子軌道計算により調べた。その結果、表面水素のイオン性がAl原子の表面酸素への相互作用によって強まる。その一方で、非架橋酸素に配位するLiイオンによってそのイオン性は弱まることが示された。また、表面酸素に対する表面水素の親和力は表面水素のイオン性の増加とともに低下することが示された。

口頭

原子炉格納容器内密度成層侵食・崩壊に関するCIGMA実験とその解析

安部 諭; 石垣 将宏; 柴本 泰照; 与能本 泰介

no journal, , 

熱水力安全研究グループで遂行しているROSA-SAプロジェクトでは、シビアアクシデント時の原子炉格納容器内水素挙動の理解を目指して、大型模擬格納容器CIGMA装置を用いて、空気および水蒸気ジェットによる密度成層侵食・崩壊実験を行っている。本発表では、密度成層侵食・崩壊に関するCIGMA実験とそのCFD解析の結果について報告する。

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