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論文

ROSA/LSTF test on nitrogen gas behavior during reflux condensation in PWR and RELAP5 code analyses

竹田 武司; 大津 巌

Mechanical Engineering Journal (Internet), 5(4), p.18-00077_1 - 18-00077_14, 2018/08

We conducted an experiment focusing on nitrogen gas behavior during reflux condensation in PWR with ROSA/LSTF. The primary pressure was lower than 1 MPa under constant core power of 0.7% of volumetric-scaled (1/48) PWR nominal power. Steam generator (SG) secondary-side collapsed liquid level was maintained at certain liquid level above SG U-tube height. Nitrogen gas was injected stepwise into each SG inlet plenum at certain constant amount. The primary pressure and degree of subcooling of SG U-tubes were largely dependent on amount of nitrogen gas accumulated in SG U-tubes. Nitrogen gas accumulated from outlet towards inlet of SG U-tubes. Non-uniform flow behavior was observed among SG U-tubes with nitrogen gas ingress. The RELAP5/MOD3.3 code indicated remaining problems in predictions of the primary pressure and degree of subcooling of SG U-tubes depending on number of nitrogen gas injection. We studied further non-uniform flow behavior through sensitivity analyses.

論文

ROSA/LSTF test on nitrogen gas behavior during reflux cooling in PWR and RELAP5 post-test analysis

竹田 武司; 大津 巌

Proceedings of 25th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-25) (CD-ROM), 11 Pages, 2017/07

An experiment focusing on nitrogen gas behavior during reflux cooling in a PWR was performed with the LSTF. The test conditions were made such as the constant core power of 0.7% of the volumetric-scaled PWR nominal power and the primary pressure of lower than 1 MPa. The steam generator (SG) secondary-side collapsed liquid level was maintained at a certain liquid level above the SG tube height. Nitrogen gas was injected stepwise into each SG inlet plenum at a certain constant amount. The primary pressure and the SG U-tube fluid temperatures were greatly dependent on the amount of nitrogen gas accumulated in the SG U-tubes. Non-uniform flow behavior was observed among the SG U-tubes with nitrogen gas ingress. The RELAP5/MOD3.3 code indicated remaining problems in the predictions of the primary pressure and the SG U-tube fluid temperatures after nitrogen gas inflow.

論文

ROSA/LSTF tests and RELAP5 posttest analyses for PWR safety system using steam generator secondary-side depressurization against effects of release of nitrogen gas dissolved in accumulator water

竹田 武司; 大貫 晃*; 金森 大輔*; 大津 巌

Science and Technology of Nuclear Installations, 2016, p.7481793_1 - 7481793_15, 2016/00

AA2016-0048.pdf:5.15MB

 被引用回数:1 パーセンタイル:14.27(Nuclear Science & Technology)

Two tests related to a new safety system for PWR were performed with ROSA/LSTF. The tests simulated cold leg small-break loss-of-coolant accidents with 2-inch diameter break using an early steam generator (SG) secondary-side depressurization with or without release of nitrogen gas dissolved in accumulator (ACC) water. The pressure difference between the primary and SG secondary sides after the actuation of ACC system was larger in the test with the dissolved gas release than in the test without the dissolved gas release. No core uncovery and heatup took place because of the ACC coolant injection and two-phase natural circulation. The RELAP5 code predicted most of the overall trends of the major thermal-hydraulic responses after adjusting a break discharge coefficient for two-phase discharge flow under the assumption of releasing all the dissolved gas at the vessel upper plenum.

論文

Evolved gases from organic materials used in the superconducting magnets irradiated by gamma rays at liquid nitrogen temperature

出崎 亮; 森下 憲雄; 伊藤 久義; 神谷 富裕; 中本 建志*; 木村 誠宏*; 槙田 康博*; 荻津 透*; 大畠 洋克*; 山本 明*

AIP Conference Proceedings 824, p.330 - 334, 2006/03

ポリイミドやガラス繊維強化プラスティック(GFRP)は大強度陽子加速器施設(J-PARC)のニュートリノビームラインにおける超伝導磁石の電気絶縁材や構造材として使用される。これらの有機材料は4Kの極低温、かつ30kGy/yearの高放射線場において電気的・機械的特性を維持しなければならないため、その耐放射線性を評価することが不可欠である。本研究では、これらの有機材料の耐放射線性評価の一環として、液体窒素温度での$$gamma$$線照射によって有機材料から発生するガスを分析した。その結果、発生ガスの主成分は水素であり、ニュートリノビームラインの超伝導磁石システム全体における水素発生量は0.37mol/yearであることを明らかにした。このことから、有機材料から発生するガスが超伝導磁石の冷媒である超臨界ヘリウムの精製機に及ぼす影響はほとんど無視できるとの結論を得た。

報告書

照射黒鉛中の炭素14の分離,1; Pechiney Q1及びIG-110黒鉛の空気酸化特性と細孔構造の変化(共同研究)

藤井 貴美夫

JAERI-Tech 2005-048, 108 Pages, 2005/09

JAERI-Tech-2005-048.pdf:25.05MB

天然ウランを燃料とする黒鉛減速炭酸ガス冷却型の日本原子力発電(株)東海発電所は、1998年3月31日に停止した。現在、同社において廃止措置に向けて検討が行われている。東海発電所や原研の高温工学試験研究炉の炉内には多くの黒鉛材料が使用されている。使用済み黒鉛を放射性廃棄物として考える場合、半減期が極めて長い炭素14($$^{14}$$C)が含まれるため廃棄処理・処分する際に問題となることが予想される。$$^{14}$$C濃度の問題を解決する一つの研究として、平成11年度から原研-原電共同研究で基礎データを取得した。$$^{14}$$C低減化方法の最適条件を選定するには、対象黒鉛材料の酸化反応と細孔構造に関する基礎データが必要である。ここでは、東海発電所に使用されているペシネQuality1黒鉛及びHTTRで使用されているIG-110黒鉛について、450$$^{circ}$$C$$sim$$800$$^{circ}$$Cの温度範囲における空気酸化特性及び反応の進行に伴う、表面積と細孔分布の変化を調べた。

論文

電子ビームを用いた排煙・排ガスの浄化技術

小嶋 拓治

触媒, 46(3), p.248 - 253, 2004/04

石炭/石油燃焼火力発電所排煙中の硫黄酸化物及び窒素酸化物の除去,ごみ燃焼排煙中のダイオキシン類の分解、及び換気ガス中の有害揮発性有機化合物の分解・除去など、環境汚染物質を含む排煙・排ガスの電子ビームを用いた浄化技術に関する研究開発について述べる。

論文

Enhancement of removals of SO$$_{2}$$ and NOx by powdery materials in radiation treatment of exhaust gases

徳永 興公; 南波 秀樹; 鈴木 伸武

Int.J.Appl.Radiat.Isot., 36(10), p.807 - 812, 1985/00

 被引用回数:14 パーセンタイル:83.55(Nuclear Science & Technology)

放射線によるSO$$_{2}$$およびNOx除去に対する微粉シリカの添加効果を、NOx,SO$$_{2}$$,水分,酸素,窒素の混合ガスを用いて、120$$^{circ}$$Cでの1.5MeVの電子線による照射下で検討した。SO$$_{2}$$,NOx濃度とともに、微粉シリカの添加によって減少した。このSO$$_{2}$$,NOxの減少は、水分におおわれた微粉シリカの表面へのこれらの物質の吸着に起因するものであり、この吸着は、Langmuirの吸着等温式にしたがった。照射によるNOxの減少は、微粉シリカの添加によっていちじるしく促進された。この促進効果は、SO$$_{2}$$共存下でのみ起る。水におおわれた微粉シリカ表面へのNOの吸着および吸着水との反応によるNO$$_{2}$$の除去の二つの反応によって引き起こされることを明らかにした。

論文

電子線照射による石炭燃焼排ガス中のNO$$_{x}$$,SO$$_{x}$$除去に対する微粉含水シリカの効果

南波 秀樹; 徳永 興公; 鈴木 伸武

公害と対策, 21(7), p.629 - 634, 1985/00

本研究は、石炭燃焼排ガスの電子線処理の研究の一環として、より高温での脱硝・脱硫率の向上と必要線量の低減化を目的として、石炭燃焼排ガスを含む3種類の試料ガスについて、80$$^{circ}$$Cから220$$^{circ}$$Cの温度範囲にわたり、電子線照射のみの場合と、電子線照射後微粉含水シリカに接触させた場合の、ガス中のNO,NO$$_{2}$$,SO$$_{2}$$の濃度を測定し、シリカによるNOx,SOx除去について検討したものである。とくに、NOx,SOxの除去機構とその温度依存性について述べる。

論文

Radiation chemical reactions in NO$$_{x}$$ and SO$$_{2}$$ removals from flue gas

徳永 興公; 鈴木 伸武

Radiation Physics and Chemistry, 24(1), p.145 - 165, 1984/00

放射線による排煙処理に関する今までの我々の研究成果をまとめたものである。放射線によるNOxおよびSO$$_{2}$$の除去機構の解明を目的として、単純な系(NO-N$$_{2}$$混合気体)から複雑な系(NO-SO$$_{2}$$-H$$_{2}$$O-O$$_{2}$$-N$$_{2}$$混合気体)にいたる種々の混合系中でのNO,SO$$_{2}$$の反応をしらべた。その結果、NO,SO$$_{2}$$の反応は、排煙の主成分である酸素、水分によって、著しく変り、一方、炭酸ガスによっては全く影響されないことを見出した。さらに、排煙中においては、NO,SO$$_{2}$$は、共にOH、Oなどのラジカルによって硝酸、硫酸に酸化され、これらの生成物がエアロゾルとして電気集じん器で除去されることを明らかにした。また、アンモニアを添加することによって脱硫、脱硝反応が促進されることを見出した。このアンモニアの促進作用は、NO,NO$$_{2}$$とNH$$_{2}$$ラジカルとの反応が、上述の酸化作用と並行して起ること、および、酸化反応生成物がアンモニアと反応して、硝安、硫安として安定化することに起因している。

論文

Radiation synthesis of hydrogen cyanide from nitrogen-ethylene system; Effect of temperature, gas density, and reactor wall

池添 康正; 佐藤 章一; 団野 晧文

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 46(4), p.1154 - 1158, 1973/04

窒素-エチレン系からの放射線によるシアン化水素生成が、吸収線量、照射温度、ガス密度、ガス組成、反応容器の壁面等に依存することを見出した。高温においては、G(HCN)値は全ガス密度が小さいと大きくなる。室温においては、エチレン分圧が高いとG(HCN)値は大きくなる。反応容器の壁面はG(HCN)に大きな影響を及ぼす。最も大きいG(HCN)として4.2という値が得られた。シアン化水素生成のメカニズムとして次の2つの反応が提供された。N(or N$$^{+}$$)+c$$_{2}$$h$$_{4}$$$$rightarrow$$HCN+CH$$_{3}$$(or CH$$_{3}$$$$^{+}$$(2)N$$_{2}$$$$^{ast}$$(orN$$_{2}$$$$^{ast}$$$$^{ast}$$)+C$$_{2}$$H$$_{4}$$$$rightarrow$$HCN+oHlersz(3)反応(3)は高温および高エチレン分圧下において加速される反応である。室温においてもエチレン分圧の高いところでは反応(3)は反応(2)に優越している。

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