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報告書

STACYにおけるMOX溶解試験残液の安定化処理

小林 冬実; 住谷 正人; 木田 孝; 石仙 順也; 内田 昇二; 神永 城太; 大木 恵一; 深谷 洋行; 曽野 浩樹

JAEA-Technology 2016-025, 42 Pages, 2016/11

JAEA-Technology-2016-025.pdf:17.88MB

日本原子力研究開発機構原子力科学研究所のSTACY施設では、平成12年から15年にかけて、プルトニウム溶液臨界実験に向けたMOX粉末燃料の溶解に関する基礎試験を実施した。溶解試験で生じた硝酸ウラニル溶液と硝酸プルトニウム溶液からなるMOX溶解試験残液を貯蔵設備にて貯蔵するにあたり、溶液の状態から酸化物へ転換する安定化処理が必要である。さらに、臨界安全の観点から、安定化処理後の酸化物に含まれる水分量を管理する必要がある。MOX溶解試験残液を安定化する方法として、溶液中のウランをアンモニアにより、プルトニウムをシュウ酸により沈殿させ、焙焼して酸化物とする方法を選定した。本報告書は、MOX溶解試験残液に含まれるウラン及びプルトニウムの安定化処理に係る検討及び作業の結果をまとめたものである。本報告書で示した手順に基づく実規模での安定化処理の結果、ウランの回収率は95.6%、プルトニウムの回収率は95.0%であった。また、安定化処理後の酸化物を窒素雰囲気下で再焙焼し、速やかにビニールバッグで溶封することで、酸化物の含水率を低く保つとともに水分の再付着を防止した。

論文

Development of a moist atmospheric dynamic model for nuclear emergency response

古野 朗子; 山澤 弘実

Mathematics and Computation, Reactor Physics and Environmental Analysis in Nuclear Applications, 2, p.1699 - 1704, 1999/00

東アジア領域での万一の原子炉事故時の影響評価を目的として、湿潤過程を含んだ大気力学モデルを開発した。モデルは静力学近似及び地形準拠座標系を導入した3次元の予報方程式、種々の物理過程のパラメタリゼーション等から成る。今回組み込まれた湿潤過程により、妥当な雲や雨の分布が得られることが示された。現在は検証計算を行っており、湿潤過程をはじめとするパラメーターの設定、入力気象データの精度への依存性の解析等を行っている。一方、莫大な計算コストの低減化、初期条件の設定等、改善しなければならない点も示された。

論文

Moisture imaging of a camphor tree by neutron beam

中西 友子*; 唐鎌 勇*; 佐倉 詔夫*; 松林 政仁

Radioisotopes, 47(5), p.387 - 391, 1998/05

中性子ラジオグラフィを用いてクスノキにおける水分分布像を得た。試料は樹齢23年のクスノキを切り倒し、胸部の高さにおける幹の小口材(厚さ1cm)を切り出して使用した。撮影は新芽をつけた枝と本小口材をJRR-3M中性子ラジオグラフィ装置で行った。小口材試料について湿度を保ちつつ乾燥させた場合、辺材部と心材部の水分の減少が殆ど同じ割合であることが示された。

論文

Three dimensional imaging of moisture in wood disk by neutron beam during drying process

中西 友子*; 岡野 健*; 唐鎌 勇*; 石原 猛*; 松林 政仁

Holzforschung, 52(6), p.673 - 676, 1998/00

4種類の杉の胸の高さから1cm厚の小口材を採取し、乾燥過程における水分の像を得るために熱中性子ラジオグラフィ撮影を行った。水分量の変化は撮影後の画像から画像解析により求めた。その結果、初期の水分分布には3種類あり、第一は、心材と辺材の間に位置する白線帯を除き一様に水分が分布しているもの、第二は、白線帯における水分分布は類似しているものの、水分が低下している領域が辺材方向に伸びているものであり、第三は、辺材部と心材部の水分量が各々高低となっているものである。心材部における水分含量が高い場合には、乾燥過程において心材部の水分量が残存する傾向が示された。

論文

Experimental verification and analysis of neutron streaming effect through void holes for control rod insertion in HTTR

秋濃 藤義; 竹内 素允; 小野 俊彦; 金子 義彦

Journal of Nuclear Science and Technology, 34(2), p.185 - 192, 1997/02

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Nuclear Science & Technology)

高温工学試験研究炉(HTTR)の制御棒カラムには、それぞれ制御棒を挿入するために3個のボイド孔がある。これらのボイド孔からの中性子ストリーミング効果を評価するため、高温ガス炉臨界実験装置(VHTRC)において、模擬したボイド孔の反応度価値をパルス中性子法を用いて測定した。ボイド孔の反応度価値は中性子生成時間の変化の補正を考慮した修正King-Simmons式で求めた。測定結果を核データにENDF/B-IVを用いたBenoist'sの非等方拡散係数による計算結果と比較した。この結果、ボイド孔の反応度価値は等方拡散係数を用いて得られる反応度価値の約2倍にまで大きくなること、また、等方拡散係数による反応度価値を超える成分を中性子ストリーミング効果として定義すると、この効果は炉心領域において11%程度、反射体領域において32%程度過大評価されることが明らかになった。このためHTTR初臨界炉心においては、ボイド孔からの中性子ストリーミングによる反応度の低下は1%$$Delta$$k程度に止まると評価される。

論文

Measurement of vaccuum occluded gases released from uranium-plutonium mixed carbide and uranium carbide fuels

岩井 孝; 高橋 一郎; 半田 宗男

Journal of Nuclear Science and Technology, 25(5), p.456 - 463, 1988/05

 被引用回数:4 パーセンタイル:47.51(Nuclear Science & Technology)

新設計のプルトニウム粒子除去用円筒フィルターを備えた、放出ガス測定装置を用いて、ウラン・プルトニウム混合炭化物およびウラン炭化物燃料の放出ガスを1473、1673,1873Kで測定した。保管中、燃料表面に吸着した水分は、1473Kでほとんど反応し、H$$_{2}$$とCOを生じた。さらに高温では炭化物中に固溶した酸素が、その固溶体と平衡するCO圧に応じてCOを放出することが判った。また、平衡CO圧は超化学量論組成の燃料が、化学量論組成より高いことを明らかにした。これらの放出ガスは、燃料ピンの健全性の点から考えると、量的には少なく内圧の上昇には大きな寄与をしないが、ガス相を介したFCCIに影響を与えるかもしれない。

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。

報告書

高速炉設計用計算プログラム1,衝突確立法を用いたセル計算コード; PIGEON

大杉 俊隆; 吉田 弘幸; 井原 均

JAERI-M 6038, 40 Pages, 1975/03

JAERI-M-6038.pdf:1.04MB

PIGEONは少数群(25~70)群定数セットを用いた、衝突確率法によるセル計算コードである。実効炉定数はセル内の微細中性子束分布を重みとして平均化され、非等方拡散係数はBenoistの式により求められる。各セルの実効炉定数はディスク又はテープに次々とたくわえられ、PEDITを通じて処理され、拡散(CITATION、Mod.CITATION)又は輸送理論(TWOTRAN)による計算が可能となる。プログラムの使用言語はFORTRAN-IV、整備された計算機種はFACOM230/60及びCDC6600である。

口頭

Accelerator based BNCT using solid Li target at OIST

松本 浩*; 鈴木 富美子*; 菅原 寛孝*; 吉岡 正和*; 東 保男*; 松本 教之*; 長谷川 和男; 近藤 恭弘; 内田 和秀*; 黒川 真一*

no journal, , 

BNCT (Boron Neutron Capture Therapy) is a kind of radiation therapy for cancer. Boron is accumulated inside the tumor before the injection of the neutron beam to the target tumor. For long time BNCT researchers have been utilizing the neutron beam provided by nuclear reactors. The problem here is that appropriate nuclear reactors are scarce in the whole world. Recently, however, another source of neutron beam has been studied using high intensity, low energy proton accelerator. The intensity of the proton beam is 10 to 50 mA, which is rather high but the energy is always less than 10 MeV. The cost of the accelerator is about 1/7 of the heavy ion machine and it has a potential to become a standard machine as a tool for cancer radiotherapy in medium-sized to large hospitals. OIST BNCT will design a new and commercially affordable Linac (3 MeV beam energy) and solid Li target system. As a first step, we will concentrate to develop ECR ion source (60 mA of peak output current at 50 - 60 kV, 1 ms pulse width and 200 Hz of repetition rate) and LEBT (Low Energy Beam Transport).

口頭

Naプレナム付高速炉炉心のNaボイド反応度解析手法の検討

杉野 和輝; 大木 繁夫

no journal, , 

次世代高速炉の性能追求の一環として、炉心上部にNaプレナムを有する高速炉炉心におけるNaボイド反応度の解析手法について検討を行った。具体的には、従来の次世代高速炉炉心に備わっていなかったNaプレナム部に対するBenoistの非等方拡散係数の適用性評価を行った。その結果、Naプレナム部のボイド反応度を十分な精度で解析可能なことが分かり、十分な適用性を有することが確認できた。

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