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論文

Distillation of cadmium from uranium-plutonium-cadmium alloy

加藤 徹也*; 飯塚 政利*; 井上 正*; 岩井 孝; 荒井 康夫

Journal of Nuclear Materials, 340(2-3), p.259 - 265, 2005/04

 被引用回数:22 パーセンタイル:82.13(Materials Science, Multidisciplinary)

溶融塩電解精製で回収した、ウランを2.9wt.%、プルトニウムを8.7wt.%含むウラン-プルトニウム-カドミウム三元合金中のカドミウムを蒸留して、ウラン-プルトニウム二元合金を得た。約10gの三元合金を用い、蒸留は減圧下で行った。1073Kで蒸留した後の回収物中のカドミウム残留量は0.05wt.%未満であり、物質収支もよく一致した。回収物は緻密なウラン-プルトニウム二元合金であることを、SEM観察で確認した。また、蒸発したカドミウムのほぼ全量を回収することができた。

論文

Electro-deposition of tantalum on tungsten and nickel in LiF-NaF-CaF$$_{2}$$ melt containing K$$_{2}$$TaF$$_{7}$$; Electrochemical study

Mehmood, M.*; 河口 展明*; 前川 英己*; 佐藤 譲*; 山村 力*; 川合 將義*; 菊地 賢司

Materials Transactions, 44(2), p.259 - 267, 2003/02

 被引用回数:6 パーセンタイル:44.83(Materials Science, Multidisciplinary)

タングステン固体ターゲットの弱点である腐食を克服するため、タンタルをコーテングする技術を開発した。電解液としてLiF-NaF-CaF$$_{2}$$溶解K$$_{2}$$TaF$$_{7}$$を用いて電気化学的に皮膜形成過程を調べた結果、金属タンタルがタングステン表面に生成されることがわかった。タンタルをタングステン上に直接コーテングするのではなく、ニッケル基盤上にする場合には、短時間で金属間化合物として成長することがわかった。

報告書

シビアアクシデントの伝熱流動現象における素過程に関する研究; 溶融炉心プールと冷却水との液滴界面における熱伝達, 原子力基礎研究 H10-027-6 (委託研究)

三島 嘉一郎*; 齋藤 泰司*

JAERI-Tech 2002-014, 83 Pages, 2002/03

JAERI-Tech-2002-014.pdf:6.83MB

シビアアクシデント時の溶融燃料プールと冷却水との液液界面における熱伝達の把握を目的として、溶融ウッズメタルと蒸留水とを用いた定常及び非定常熱伝達実験を行った。定常実験では、自然対流領域から膜沸騰領域に至る沸騰曲線を取得するとともに、沸騰挙動を高速度ビデオにより観察した。非定常実験では、高温の溶融金属上に蒸留水を注入し、冷却過程における沸騰曲線を得た。得られた沸騰曲線を、固液系及び液液系に対する既存の相関式や実験データと比較し、以下の結論を得た。(1)界面の揺動が無視でき、かつ、界面に酸化膜に形成される場合には、液液系の沸騰曲線は、固液系の核沸騰及び膜沸騰領域の熱伝達相関式並びに限界熱流束相関式により概ね予測できる。(2)液液界面に酸化物が存在しない場合には、Novakovicらの水銀を用いた実験結果と同様、液液系の沸騰熱伝達は固液系の沸騰曲線により高過熱度側に移行する。(3)非定常状態における膜沸騰において、熱伝達率は、固液系の膜沸騰に対する推算値より約100%程度大きい値を示した。これは、界面全体の激しい揺動のために、みかけの熱伝達率が増大したものと考えられる。

論文

放射性金属廃棄物の限定再利用技術開発; 廃棄物収納容器鋳造試験

中村 寿; 平林 孝圀

日本機械学会第6回動力・エネルギー技術シンポジウム'98講演論文集, p.371 - 376, 1998/00

原子力発電施設の解体等において発生する廃棄物のうち、大部分を占める放射能レベルの極めて低いものについては、廃棄物管理の負担軽減を図る観点から十分安全に配慮したうえで資源として再利用することが重要である。このため、金属廃棄物の原子力施設内での再利用用途として角型廃棄物収納容器を選定し、鉄球を除熱材として、鉄板の型枠に金属溶湯を流し込むことにより廃棄物収納容器を鋳造する試験を行った。また、その際の溶湯の凝固特性や容器の変形特性を把握するため、熱流動解析プログラムJS-CASTにより凝固解析を、非線形汎用構造解析プログラムMARKにより変形解析を実施し、試験結果との比較・検討を行った。本論文は、この鋳造試験の概要、試験結果及び解析等から得られた知見について述べたものである。

論文

Casting test for manufacturing recycled items from slightly radioactive metallic materials arising from decommissioning

中村 寿; 進藤 秀明

Proc. of 3rd European Technical Seminar on Melting and Recycling of Metallic waste Materials, p.79 - 91, 1997/00

廃止措置により発生する汚染廃材を原子力施設内で再利用するためには、需要のある用途への利用が可能なこと、安全性及びコストの点から複雑な処理・加工プロセスを含まないことが重要である。このような条件を満足する廃材の再利用用途として、廃棄物収納容器が考えられている。しかしながら、放射性汚染した金属溶湯を鋳造する場合には、鋳型に砂型を用いると砂が汚染し二次廃棄物になる可能性がある。また、砂型を使用する場合には作業環境に放射性の粉塵が発生しやすいという問題がある。これらの問題点を改善するため、砂型を使わずに鉄球で囲んだ中空の鉄板型枠内に溶湯を流し込む方法により廃棄物収納容器を作る試験を行い、各種の鋳造欠陥の発生状況及び鉄球の除熱性能等に関する知見を得ることができた。本報告は、これまでに実施した部分モデル試験の結果を中心に述べたものである。

論文

High-frame rate neutron radioscopy with a steady thermal neutron beam

三島 嘉一郎*; 日引 俊*; 藤根 成勲*; 米田 憲司*; 神田 啓治*; 西原 英晃*; 松林 政仁; 鶴野 晃

Fifth World Conf. on Neutron Radiography, 0, p.140 - 147, 1996/00

近年、X線ラジオグラフィと相補的な性格を持つ中性子ラジオグラフィが、熱流動科学において量子工学に基づく革新的な可視化・計測技術として注目されている。しかしながら現在使用されている実時間中性子ラジオグラフィの撮像速度が30フレーム/秒であることから、高速の過渡現象を可視化・計測するには撮像速度が致命的であった。本研究では、高速の過渡現象を可視化・計測するためにJRR-3Mを定常中性子源として用いた高速度中性子ラジオスコピーシステムを開発した。本システムを用いてアルミニウム製矩形ダクト中の空気-水二相流及び重水中における溶融金属の振る舞いの可視化を1000フレーム/秒で行った。得られた画像の質は、流れの振る舞いを観察し、ボイド率、気泡上昇速度、気泡サイズの分布を計測するのに十分であった。

論文

溶鉄・溶滓の液体構造解明の発展と鉄鋼製錬への関係

古川 和男

第42回西山記念技術講座(日本鉄鋼協会), 42, p.1 - 26, 1976/00

液体構造物研究を技術現場に役立たせるためには、まず「液体構造」という言葉が「結晶構造」などの言葉によって意味されるものと極めて異なることを知らねばならない。その点を具体的に溶鉄および溶融アルカリ珪酸塩の構造解析の最近の成果を批判しつつ明らかにした。「液体構造」を知るには、もっと総合的な研究計画が必要である。 複雑な溶融スラグの本質にせまるためには、構造と物性両面につき立入った体系的実験が必要であるが、実験上の困難を克服する一方法として、我々が発見した新提案を行った。それは溶融アルカリ・フッ化ベリリウム酸塩を定量的相応物質として利用することである。これにより、1450$$^{circ}$$C~2700$$^{circ}$$Cの実験が350$$^{circ}$$C~800$$^{circ}$$Cで代行され、容器はNi合金で充分である。高圧の定容実験データも集積しうるので、研究の促進に決定的な影響を及ぼしうるであろう。

論文

A Method for measuring the thermal diffusivity of molten salts by stepwise heating

加藤 義夫; 小林 清*; 荒木 信幸*; 古川 和男

J.Phys.,E, 8(6), p.461 - 464, 1975/06

高熱融体、特にフッ化物溶融塩の熱拡散率を測定するため開発した非定常法の一種であるStep加熱方式について述べる。本方式は被測定液体中に置かれた薄い金属平板をStep関数状に加熱し、それによる液体の温度上昇を平板下方の一点で測定し、2時点の温度比から理論的に熱拡散率を求めるものである。測定装置はフッ化物溶融塩に対する耐熱耐食性に考慮が払われ、また対流の発生を防止する工夫がなされている。1回の測定に要する時間は約10秒以下で、広い温度領域(~800$$^{circ}$$C)迄測定可能である。H$$_{2}$$O、NaNO$$_{3}$$(310~410$$^{circ}$$C)およびNaNO$$_{2}$$(280~310$$^{circ}$$C)迄測定した結果標準データと良い一致を示した。

論文

高温融体実験技術概説

古川 和男; 加藤 義夫

日本機械学会誌, 77(668), p.762 - 768, 1974/00

高温無機融体 即ち液体金属および溶融塩実験技術への手びきとなるような解説を試みた。まず、それらの一般的特徴および技術習得上の注意事項をのべ具体的に個々の融体の物理的、化学的特性を調査するにはどうしたらよいかを示した。さらにもう少し立入って、化学的取扱い法構造材選定について、アルカリ金属およびHg、Pb、Bi、Sn等および溶融塩特にフッ化物塩のいくつかにつき解説した。次に配管、機器、計測器の設計、製作、使用上の注意の主なるものを示した。

論文

単原子液体および単純イオン性液体; 無機液体構造化学序説

古川 和男; 大野 英雄

物性研究, 19(5), p.B35 - B45, 1973/05

液体の本性は、その流動性にあるといってよいが、その原因がどのような構造論的条件によって現れるかを、具体的な無機物質について考察を始め、その物性の特長をも明らかにして行こうとするのが、副題の無機液体構造化学の目的とする所である。現在までに明らかにすることができた所を単原子液体すなわち、稀ガス元素液体および純金属液体につき、まず論じ、液体合金およびイオン性液体、特にアルカリハライド液体構造研究における基本的な立場を明らかにして、今後の詳細かつ定量的な理論樹立の前提条件を明らかにした。

報告書

無機融体の物性値および状態図: Li$$_{2}$$BeF$$_{4}$$

大野 英雄; 大道 敏彦; 古川 和男

JAERI-M 4750, 49 Pages, 1972/03

JAERI-M-4750.pdf:0.86MB

この報告書は、冷却材として有用なLi$$_{2}$$BeF$$_{4}$$(LiF-BeF$$_{2}$$:66-34mole%)の状態図および物性値をまとめたものである。含まれる内容は、主として状態図、物理的性質(密度、粘性係数、蒸気圧、表面張力、熱伝導度、等)、熱力学的性質(比熱、融解熱、エンタルピーおよびエントロピー変化、溶解度、等。)、電気化学的性質(電気伝導度、等。)、光学的性質(ラマンスペクトル)である。

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