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論文

JT-60ガス出し運転のための計測タイミングシステムの改造

大島 貴幸; 岩崎 慶太*; 清水 和明

平成14年度東京大学総合技術研究会技術報告集, 3 Pages, 2003/03

JT-60はS60年から実験運転を実施し、JT-60データ処理設備で計測データ収集を行ってきた。H14年度は「ガス出し」とよばれる壁調整運転を実施した。通常実験時の計測用タイミングシステムは完成された巨大な計算機システムでできているが、それに一時的にハンドメイドで手を加え今回の運転でも計測できるように工夫した。

報告書

連続波レーダー実験機を用いた基礎実験データの取得作業

鈴木 敬一*

JNC-TJ7420 2000-007, 28 Pages, 2000/03

JNC-TJ7420-2000-007.pdf:11.92MB

連続波レーダー実験機を用いて,反射係数を測定しインピーダンスを求める実験を実施した。測定対象は,空気,水,地面である。測定の結果,アンテナの接触する媒質により,インピーダンスの値が異なることがわかった。本実験結果で得られた知見を詳細に解析することにより,電磁ACROSS(Accurately Controlled Routine Operated Signal System)(またはACROSSレーダ)のハードウェアへの発展が期待される。

報告書

照射試験用熱膨張差型温度モニタ(TED)の製作法の開発

野口 好一; 三代 敏正*; 宮川 俊一; 小堀 高久*; 高津戸 裕司

PNC-TN9410 98-035, 60 Pages, 1998/03

PNC-TN9410-98-035.pdf:2.46MB

本報告書は、高速実験炉「常陽」の照射試験において最も精度の良い、オフライン照射温度モニタの一つである熱膨張差型温度モニタ(TED:Thermal Expansion Difference Tempera ture Monitor)の製作法の開発についてまとめたものである。TEDは、ステンレス鋼またはニッケル合金材の金属容器内に、これらの材料よりも熱膨張率の大きいナトリウムを充填し金属球の蓋を抵抗溶接で密封したものである。これを炉内に装荷すると、ナトリウムの熱膨張により容器が変形しTEDの体積が増加する。この増加分と、炉外較正試験で予め求めたTEDの体積増加分と温度の相関式から照射中の最高温度を同定するものである。TEDは、米国のアルゴンヌ国立研究所(ANL)で開発されたものであるが、同研究所での受注生産品であるため、入手時間や供給見通しに問題が生じていた。また、国内での調達先の調査の結果、同等のコストでも受注に応ずる国内メーカもないことが分かった。このため、大洗工学センターの実験炉部照射課ではTED入手の確保のために平成4年度からTEDの内部製作法の開発に着手した。開発にあたっては、当初ANLからの情報提供に基づき試作試験を試みたが、より高精度なモニタとするためにはナトリウム充填法や金属球の溶接法等の改良の必要が判明し、ナトリウム充填率を100%近くに上げるなど改善を行った。その結果、炉外試験での温度測定値のばらつきが米国製の半分の+-5$$^{circ}C$$となる大幅な改善結果を得ることができ、また、コスト的にもANLと同等であることを確認した。このようにして国産化したTEDの照射装置への装着を平成8年に実施し、平成9年3月の「常陽」定格運転第30サイクルから使用を開始している。

報告書

移動調査システムの第1回現場適用試験

豊島 賢治*; 和久田 孝雄*; 中野 勝志

PNC-TN7410 98-001, 37 Pages, 1998/02

PNC-TN7410-98-001.pdf:2.39MB

動力炉・核燃料開発事業団(以下、動燃事業団と略す)では、深部岩盤中の地下水の流れや地球化学的性質を把握するために、試錐孔において深度1,000mまで調査できる機器と、その調査機器を用いた現場調査を効率的に進めるための支援調査機器の開発が進められている。これらの調査機器開発の一環として平成8年度に、調査機器本体の試錐孔内への挿入や回収、および落雷や降雨などからの保護などの役割を備えた支援調査機器(移動調査システム)を設計・製作した。本システムは、1)計測・管理ユニット、2)メンテナンスユニット、3)昇降ユニット、4)ケーブルドラム搭載ユニットタイプ1(採水試験用)、5)ケーブルドラム搭載ユニットタイプ2(水理試験用)の5つのユニットから構成されており、以下に示す特長を有する。・試験装置を試錐孔内で昇降するための櫓や試錐機が不要である。・車内に計測室、居住設備などが備わっているため、計測小屋などの付帯設備が不要である。・フィールドで試験装置の調整・修理などの保守作業が可能である。・コンピュータ、電源・制御ユニット、ケーブルドラム等が車内に格納されているため、高温多湿、凍結などの気象条件や落雷などから装置を保護することができる。・異常時昇降装置を備えており、試験装置の孔内抑留などのトラブルに対処できる。

報告書

間隙水圧モニタリング装置のメンテナンス報告書

松岡 永憲*

PNC-TJ1439 97-001, 39 Pages, 1997/03

PNC-TJ1439-97-001.pdf:1.69MB

釜石鉱山250mレベル坑道において坑道掘削影響試験の一部として、掘削坑道周辺の間隙水圧測定が実施されている。坑道掘削作業がこの間隙水圧測定システムに影響を与える可能性があるため、掘削作業前、作業中、作業後の3回、システムのメンテナンスを実施した。同時に問題がある間隙水圧計7台を交換した。交換前の間隙水圧計7台には、継続して初期ひずみの増加がみられた。メンテナンス作業中には、坑道掘削がシステム全体に影響を与えるような異常は認められなかった。

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。

報告書

高速実験炉「常陽」燃料取扱設備の漏洩試験方法に関する検討

伊東 秀明; 佐々木 俊哉; 青木 裕; 大久保 利行

PNC-TN9410 96-298, 177 Pages, 1996/11

PNC-TN9410-96-298.pdf:4.81MB

高速実験炉「常陽」の燃料取扱設備は、取り扱う燃料集合体に付着した冷却材ナトリウムの酸化防止や放射性ガスの拡散を防止するため、アルゴンガスを封入して密封する構造としている。この密封構造には、2重Oリングシール構造が用いられ、この密封性が維持されていることを確認するため定期的に漏洩試験を実施している。しかし、これまで「常陽」の燃料取扱設備で実施してきた加圧放置法による漏洩試験方法では、所定の漏洩測定精度を得るために多くの時間を要することが課題となっていた。この課題を解決するため、これまで実施してきた漏洩測定方法を整理、検討すると共に、一般的に用いられる容器等の漏洩試験方法及び原子炉格納容器の漏洩測定方法を調査、検討した。これらの検討結果に基づき、使用計器の測定精度を向上させた測定試験装置を製作して加圧法、He加圧法、減圧法、液体窒素冷却減圧法の4つの測定方法による測定試験を行った。この結果から、各測定方法の実用性や測定限界等について明らかにし、以下の結果を得た。(1)燃料取扱設備には、減圧法による漏洩測定方法が、測定精度、測定値の安定性に優れ、適合性が高い。(2)計器の精度を高め漏洩量を統計的手法で計算する機能を付加した小型の自動測定装置を製作し、この装置によれば漏洩測定が所定の精度内で安定して実施可能である。(3)漏洩測定が所定の精度内で安定して実施可能なことから、複数のシール部を一括して測定することにより、100箇所以上あるシール部の測定作業時間を約半分に短縮した。

報告書

工程内滞留抑制技術開発

赤津 康夫; 渡辺 均; 森田 重光; 中野 政尚; 片桐 裕実; 森澤 正人; 吉田 美香

PNC-TN8440 97-001, 39 Pages, 1996/11

PNC-TN8440-97-001.pdf:3.02MB

平成6年5月にプルトニウム燃料第三開発室のプルトニウム工程内滞留量が約70kgに達していることが新聞紙上に大きく報じられた。プルトニウム燃料工場では国/IAEAと協議して、工程内滞留を技術的に可能な限り低減する計画を策定した。この低減化計画は、設備の清掃・分解・解体による工程内滞留量の低減、新型燃料製造設備の開発による工程内滞留量の抑制、改良型非破壊測定装置の開発による工程内滞留量の測定精度向上等を柱としており、これらの実施により平成8年10月末の実在庫検認(以下「PIV」)で、目標とした当初滞留量の約15%以下(約10kgPu)の達成が確認された。本書は、プルトニウム燃料第三開発室における工程内滞留問題の発生から、この問題への取り組み状況およびその成果、今後の課題等について平成8年11月15日に開催された「工程内滞留抑制技術開発報告会」において発表した概要をまとめたものである。報告は、以下の4つの項目から構成されており、問題発生の経緯、低減化計画の策定、低減化作業の実施およびその結果、滞留低減化および滞留量測定のための技術開発等について述べたものである。

報告書

核燃料施設デコミッショニングに関する技術調査(6)(測定技術調査)

小川 竜一郎; 森下 喜嗣; 根本 正信

PNC-TN9420 97-001, 82 Pages, 1996/10

PNC-TN9420-97-001.pdf:2.58MB

核燃料サイクル施設等のデコミッショニング・廃棄物処理に用いる測定技術の開発並びに測定技術のデータベースの整備に資することを目的に,国内外の40件の測定技術に関する文献や製品パンフレット等について調査した。$$alpha$$,$$beta$$,$$gamma$$,中性子線の測定技術について,測定名称,適用放射線,測定方法,測定原理,測定条件等の制限,検出限界,適用実績,既存製品の有無,開発状況等を調査票にまとめた。また,放射性廃棄物の放射線測定を目的に開発された装置や新しい測定手法を用いた気泡検出器,LRAD法,$$gamma$$カメラ等についても調査を行った。

報告書

堆積場周辺のラドン濃度に関する研究; ラドン校正用チェンバーを用いた校正手法の検討3

黒澤 龍平*

PNC-TJ1615 96-002, 38 Pages, 1996/03

PNC-TJ1615-96-002.pdf:0.84MB

人形峠事業所に設置した校正用ラドンチェンバーは、密封系の本格的なテストチャンバーであるが、それを設計、建設するにあたり、チェンバーの用途を限定し、さらに将来使用するであろう動燃以外のユーザーの意見を広く参考にしていなかったため、実際にこれを使用した場合には、必ずしも多くの潜在的ユーザーを満足させ得る機能を備えていないような印象を受けた。ラドンチェンバーとしては、単に従来のPassive型のラドンモニターのISOの原案のような手法で校正するのならば現在の機能で十分対応できるが、現状ではPassive型のモニターといえども新しい例えば濃度の時間的変化を推定し得るような機能を付加せざるを得ない状況にあり、また従来の型式であってもその動的な特性を求める要求も起こり得るので、それに対応するようチェンバーの機能を整えていく必要があると思われる。しかしながら現在のチェンバーの形状や構造を改めることは不可能であり、多少の付加的な装置とそれの運用によってそれらの要求に対応すると共に、さらにActive型のモニターの特性なども求められるような動的な取り扱い法についても検討する必要があると考えられた。このため活性炭吸着法によるPassive型モニターを例に幾つかの動的な運用法について実験すると共に、現状をほとんど変えることなく他種類のラドン等の測定器の校正が可能であり、さらに特性まで測定し得るような運用方式などについて考察した。

報告書

釜石鉱山における粘土充填・熱負荷試験(概要)

茂呂 吉司*; Oanh, T.*; 雨宮 清*

PNC-TJ1412 96-002, 237 Pages, 1996/03

PNC-TJ1412-96-002.pdf:6.96MB

放射性廃棄物の地層処分のおいては緩衝材とその周辺岩盤に、廃棄体から発生する熱による力学・透水特性の変化、地下水の侵入による伝熱・力学特性の変化、緩衝材の膨潤、岩盤の変形による伝熱・透水特性の変化等が相互に複合して生じる。このため、人工バリア及びその周辺岩盤の伝熱特性、力学的挙動、水理特性等を評価するためには、これらの熱-水-応力連成現象を解析するモデル、コードの開発・確証が必要である。特に、亀裂性結晶質岩における深地層を理解するために、白亜紀初期の花崗岩を母岩とする釜石鉱山における原位置試験が計画され、熱-水-応力連成概念モデルを確立し、数学モデルとコンピューターコードを確証するために釜石原位置試験の1つとして、原位置熱-水-応力連成試験が計画された。連成試験計画は、試験坑道掘削、岩の特性調査、試験ピット掘削、ベントナイトの埋設と連成試験の5段階に分かれている。試験坑道は幅5m、奥行10m、高さ7mで、掘削機と発破によって掘削され、各種計測機器を埋設するために14本の試錐が行なわれた。本年度は、14本の試錐、計測機器の埋設と試験ピットの掘削を実施したので報告する。

報告書

釜石鉱山における粘土充填・熱負荷試験

茂呂 吉司*; Oanh, T.*; 雨宮 清*

PNC-TJ1412 96-001, 481 Pages, 1996/03

PNC-TJ1412-96-001.pdf:16.26MB

放射性廃棄物の地層処分のおいては緩衝材とその周辺岩盤に、廃棄体から発生する熱による力学・透水特性の変化、地下水の侵入による伝熱・力学特性の変化、緩衝材の膨潤、岩盤の変形による伝熱・透水特性の変化等が相互に複合して生じる。このため、人工バリア及びその周辺岩盤の伝熱特性、力学的挙動、水理特性等を評価するためには、これらの熱-水-応力連成現象を解析するモデル、コードの開発・確証が必要である。特に、亀裂性結晶質岩における深地層を理解するために、白亜紀初期の花崗岩を母岩とする釜石鉱山における原位置試験が計画され、熱-水-応力連成概念モデルを確立し、数学モデルとコンピューターコードを確証するために釜石原位置試験の1つとして、原位置熱-水-応力連成試験が計画された。連成試験計画は、試験坑道掘削、岩の特性調査、試験ピット掘削、ベントナイトの埋設と連成試験の5段階に分かれている。試験坑道は幅5m、奥行10m、高さ7mで、掘削機と発破によって掘削され、各種計測機器を埋設するために14本の試錐が行なわれた。本年度は、14本の試錐、計測機器の埋設と試験ピットの掘削を実施したので報告する。

報告書

釜石鉱山250mレベル坑道におけるゆるみ領域の透水試験のための装置の製作・改良

平田 洋一*; 松岡 永憲*

PNC-TJ1439 95-002, 105 Pages, 1995/03

PNC-TJ1439-95-002.pdf:3.68MB

坑道掘削に伴って発生する岩盤の緩みの領域の水理特性を把握するために、平成3年に間隙水圧と透水係数を測定する装置が開発された。同装置は坑道壁面から掘削された試錐坑内で低圧注水試験を行うものである。今回の業務で、低圧注水試験に加えて、非定常透水試験が行えるように装置に改良を加えた。また、前年度までに実施された適用試験の知見から遮水性能の確認を行って測定区間を決定できるようパッカーに改良を加えた。改良した装置を釜石鉱山250mレベル坑道の試錐孔に設置し、実施した適用試験により、非定常透水試験を緩み領域の透水試験に適用できることを確認した。また、パッカー構造の改良が確実な測定区間の設定に有効であることを確認した。ただし、測定区間が高透水性岩盤と低透水性のものに大きく分かれたために、低圧注水試験による透水係数の測定値に対する、非定常透水試験による測定値の偏差を十分に確認することができなかった。

報告書

堆積場周辺のラドン濃度に関する研究(ラドン校正チェンバを用いた校正手法の検討(2))

not registered

PNC-TJ1615 95-001, 25 Pages, 1995/02

PNC-TJ1615-95-001.pdf:1.53MB

人形事業所に設置した校正用ラドンチェンバーは、本格的なテストチェンバーとして我が国唯一のものである。従ってPassive、Activeのいずれの形式を問わず、ラドンモニターの校正施設として多くの潜在的利用者があるものと考えられる。チェンバーは動力炉核燃料開発事業団のラドンモニターの校正用として設置されたものではあるが、動燃の置かれた現状から、限られた規模ではあるが適切な対象者(機関)に対する開かれたテストチェンバーとして位置づけてもよいのではないかと考えられる。そのため本年度は人形峠事業所が対象としているラドンモニター以外の多くの種類のモニターに対するチェンバーの適応性について、本年求められたデーターを基に検討し、測定手法の高度化に対する基本的な対等と将来必要となるであろう設備等について考察した。

報告書

実験データの最適フィッティング技法入門

矢戸 弓雄

PNC-TN1460 94-001, 141 Pages, 1994/04

PNC-TN1460-94-001.pdf:3.79MB

(1)本書は動燃事業団の研究開発を担う若手研究者を対象とした「最適データフィッティング技法」への入門テキストである。(2)実験研究者が習得すべき基本的な技能とも言われるデータフィッティング法には、幾つかの方法があるが、Taylor1次微分補正法に基づく「非線型フィッティング法」は使い慣れれば、適用範囲の広さ、測定精度を忠実に反映できるなどの点で多くの利点をもっていることを実際の応用例の紹介によって説明した。(3)本テキストは単なる解説書ではなく、実際に使える「データフィッティングマニュアル」の性格をもたせるよう配慮した。本書で取り上げた(例題)や(実例)などのデータフィッティング例は全て本書に記載したプログラム(あるいは本書の巻末に綴じ込んであるフロッピーディスク)を使って読者自らが確認できるようになっている。また.これらプログラムは各章の終わりに出題した (問題)を解いたり、読者自身の実験データを解析するのにも利用できよう。(4)本テキストの副題は「実験研究者のための現象解明力増強テキスト」であるが、データフィッティングのもう一つの重要な側面は、実験研究者が測定に使っている測定機器あるいは測定の物差し(温度スケール、圧力スケールなど)そのものの精度を研究者自らが評価するために不可欠な道具であるという点である。本テキストでは、データフィッティングのこのような応用例についても紹介している。

報告書

安全管理業務報告(平成5年度 第4四半期)

桜井 直行

PNC-TN8440 94-025, 112 Pages, 1994/03

PNC-TN8440-94-025.pdf:2.99MB

平成5年度第4・四半期(平成6年1月$$sim$$平成6年3月)に実施した業務概要について報告する。記載項目は,安全管理業務概要,安全管理一般,放射線管理,環境安全,個人被ばく管理,小集団活動の推進,研究開発,外部発表等について,取りまとめたものである。

報告書

第三開発室FBRライン連続炉の台板(スキッド)競り上がり事象の解析

今野 廣一

PNC-TN8420 94-008, 8 Pages, 1994/03

PNC-TN8420-94-008.pdf:0.29MB

平成5年6月7日午前5時40分頃、プルトニウム燃料第三開発室において発生した連続焼結炉の作動不良については、炉内状況の観察の結果、台板の競り上がりによるヒーターの断線と台板の押し出し不能によることが判明した。この台板の競り上がりが発生する条件の検討及びMo製ヒーターが設定された押し出し力のもとで切断される可能性について解析を行った。当初から設定されていたトルクリミッター値で発生する台板への押し出し力で台板が競り上がるためには、1台板を押す方向の反対側が固定されていること。2炉床の台板進行方向の水平線に対し、あらかじめ台板が傾いていること(臨界角度の存在)。が必要である。炉床と台板の隙間に落下した異物(ペレット)等による臨界角度以上の傾きがなければ、トルクリミッター設定値内で競り上がりは発生しない。Mo製ヒーターの引張強さは、常温で大きな値であるが、1700度Cでの引張強さと剪断応力の計算結果から剪断力の方が引張強さより大きい。再発防止対策の一つとしてトルクリミッター設定値の妥当性確認のためにモーター部とメインプヤー部を繋ぐチェーンに歪みゲージを設置し、発生する応力を記録している。その測定結果によると最大応力は約150kgfを示している。メインプヤーに働く力F=150・(170/60)=425kgfから、本解析で求めた591kgfより小さな値である。これは摩擦係数が想定した値より若干小さく、かつ実績では22スキッド全てにペレットが装荷されていないことによるものと言える。

報告書

原位置比抵抗測定用電極プローブの設計・製作

西田 薫*; 是石 康則*

PNC-TJ7308 94-001, 72 Pages, 1994/03

PNC-TJ7308-94-001.pdf:2.58MB

坑道周辺に発達する不飽和領域の広がりを明らかにするために、水理学的環境を損なうことなく原位置の電気比抵抗を測定できる電極プローブの設計及び製作を実施した。製作した電極プローブは次の特徴を有している。1)孔内水のないボーリング孔でも、測定が実施できる。2)ボーリング孔内への湧水を押え、かつボーリング孔内の在留空気を孔外へ排出することによって岩盤中の水理学的環境を乱さないで測定が実施できる。電極プローブの構造上の特徴を次に示す。・伸縮性の電極としてスプリング電極を用いた。・マンドレルを高圧ガスの注入管として用いた。このことでエアチューブの取り回しが必要なくなった。・パッカーによってガスの流入量に差を持たせて、膨張速度に時間差が生じるようにした。・エアチューブを用いて、先端部からのエア抜きの機能を持たせた。

報告書

安全管理業務報告(平成5年度第3四半期)

桜井 直行

PNC-TN8440 94-007, 106 Pages, 1993/12

PNC-TN8440-94-007.pdf:2.63MB

平成5年度第3・四半期(平成5年10月$$sim$$平成5年12月)に実施した業務概要について報告します。記載項目は、安全管理業務概要、安全管理一般、放射線管理、環境安全、個人被ばく管理、小集団活動の推進、研究開発、外部発表等について、取りまとめたものである。

報告書

水理学的緩み領域計測装置の改良

not registered

PNC-TJ7439 93-003, 81 Pages, 1993/03

PNC-TJ7439-93-003.pdf:4.83MB

坑道掘削時に発生する、坑道周辺岩盤の緩み領域を定量的に把握することは、地下施設の耐久性を評価する上で必要不可欠である。このため、平成3年度に緩み領域を透水係数の測定によって評価する装置を開発し、動力炉・核燃料開発事業団、中部事業所、東濃鉱山において適用性を確認した。本業務では、上述した開発過程において得られた情報や知見に基づいて、取得データの信頼性および作業の効率性を向上させるために既往装置を改良した。その内容は同一試錐孔内で深度方向に測定区間を5区間設定できる構造にしたことと、透水試験に影響を与える試験水中の溶存気体を事前に脱気できる構造にしたことである。改良した試験装置は間隙水圧を5区間同時に測定でき、さらに1区間毎の透水試験中に他の4区間の間隙水圧を同時に測定できる。本装置を用いて、上述した東濃鉱山において適用試験を実施し、パッカーの遮水性や間隙水圧の5区間同時測定および透水試験と他の4区間の間隙水圧の同時測定等、当初設定した性能を有することを確認した。

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