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口頭

NaCl-2CsCl溶融塩中におけるU$$^{4+}$$/U$$^{3+}$$酸化還元平衡に関する研究

永井 崇之; 上原 章寛*; 白井 理*; 山名 元*

no journal, , 

現在、溶媒にNaCl-2CsCl溶融塩を用いた使用済核燃料の酸化物電解法プロセスの研究が進められている。このプロセスでは、NaCl-2CsCl中のUO$$_{2}$$$$^{2+}$$等をUO$$_{2}$$等の酸化物形態で陰極に電解析出させ回収する。しかし、電極に炭素系材料を用いるため、UO$$_{2}$$$$^{2+}$$がCと反応してU$$^{4+}$$を生成する可能性がある。そこで、本研究ではNaCl-2CsCl中のU$$^{4+}$$/U$$^{3+}$$酸化還元平衡反応を調べ、U$$^{4+}$$共存条件でもUO$$_{2}$$電解析出に影響しないことを確認した。なお、当該環境でMo等の電極を用いた電気化学測定を行った場合、電極材料の腐食溶出が想定されることから、電解分光測定によりU$$^{4+}$$/U$$^{3+}$$酸化還元平衡電位を求め、W電極を用いたCV測定による結果と比較した。

口頭

アメリシウム含有ターゲットの開発; 模擬材料を用いた作製試験及び特性評価

三輪 周平; 逢坂 正彦; 井上 賢紀; 田中 健哉

no journal, , 

アメリシウム(Am)の模擬材料としてセリウム(Ce)を用いてターゲットの作製試験を実施した。文献調査によりAm酸化物の顆粒をMgOに分散させた形態のターゲットを対象とし、その製造性に着目してターゲットの製造方法を策定した。粉末冶金法を用いたMgOを母材としたターゲットの作製方法を確立し、密度測定,XRD,SEM観察,EDS測定,熱伝導率測定により特性評価を実施した。

口頭

乾燥空気流中における静止ナトリウム液滴の着火挙動

佐藤 研二*; 武隈 明子*

no journal, , 

ナトリウム液滴燃焼挙動の現象論的解明に向けた研究の一環として、これまでにナトリウム静止液滴を対象に常温空気流中での着火燃焼実験を実施し、高速度カメラを用いた着火挙動の観察、着火遅れ時間、液滴温度の時間変化の測定を行ってきた。本研究では、ナトリウム静止液滴の乾燥空気中での着火燃焼実験を、まず液滴初期直径4mm,液滴初期温度300, 350, 400$$^{circ}$$Cにおいて空気流速を400cm/sまで拡張して、次に液滴初期温度350, 400$$^{circ}$$C、空気流速100cm/sのもとに液滴初期直径を2.3mmから4.4mmまで変化させて行い、空気流速、液滴初期温度、液滴初期直径が着火挙動と着火遅れ時間に与える影響を調べた。

口頭

電場-温度-流動連成による溶融ガラス数値解析手法の開発

河村 拓己*; 中島 正義; 堺 公明

no journal, , 

複合現象への熱流動数値解析手法の適用の観点から、電場によるジュール発熱を考慮した溶融ガラスの数値解析モデルを構築した。その結果、過渡的な温度変化に伴う導電率分布の変化を考慮したガラス熱流動解析が可能となった。

口頭

$$^{241}$$Am(n,$$gamma$$)$$^{242g}$$Am反応の熱中性子捕獲断面積及び共鳴積分

中村 詔司; 太田 雅之; 原田 秀郎; 藤井 俊行*; 山名 元*

no journal, , 

$$^{241}$$Am(n,$$gamma$$)$$^{242g}$$Am反応における熱中性子捕獲断面積$$sigma$$$$_{0}$$及び共鳴積分I$$_{0}$$を、放射化法により測定した。$$^{241}$$Am断面積にある2つの大きな共鳴に注意して、Gd遮蔽によりCut-off energyを0.1eVに取った。熱中性子捕獲断面積として628$$pm$$17b,共鳴積分(0.1eV$$sim$$$$infty$$)3.5$$pm$$0.3kbを得た。

口頭

$$^{243}$$Am(n,$$gamma$$)$$^{244{rm m+g}}$$Am反応の実効熱中性子捕獲断面積測定

太田 雅之; 中村 詔司; 原田 秀郎; 藤井 俊行*; 山名 元*

no journal, , 

$$^{243}$$Am(n,$$gamma$$)$$^{244{rm m+g}}$$Am反応の実効熱中性子捕獲断面積を、放射化法により測定した。照射後十分な冷却期間をとり$$^{244{rm m,g}}$$Amを十分に$$^{244}$$Cmへ崩壊させた。$$^{243}$$Amと$$^{244}$$Cmからの$$alpha$$線を計測し、$$^{244}$$Cm/$$^{243}$$Am比から反応率を求めた。実効熱中性子捕獲断面積の暫定結果として172.7$$pm$$5.0bを得た。

口頭

NaCl-2CsCl溶融塩中におけるPu$$^{4+}$$/Pu$$^{3+}$$酸化還元平衡に関する研究

永井 崇之; 田山 敏光; 明珍 宗孝; 上原 章寛*; 垣水 俊彦*; 藤井 俊行*; 白井 理*; 山名 元*

no journal, , 

プルトニウムイオンを含むNaCl-2CsCl溶融塩中にCl$$_{2}$$とArの混合ガスの流量比を調整しながら供給し、吸収スペクトルと自然電位を測定することによって、Pu$$^{4+}$$/Pu$$^{3+}$$酸化還元平衡電位を求めた。

口頭

中性子照射したODS鋼被覆管の強度特性と微細組織の相関

山下 真一郎; 吉武 庸光; 赤坂 尚昭; 小野瀬 庄二; 松元 愼一郎

no journal, , 

酸化物分散強化型(ODS)鋼被覆管は、従来の被覆管材料と比較して耐スエリング性能と高温強度に有利であり、実用化段階の高速炉で最も有望視されている燃料被覆管用材料である。本研究では、9Cr系のODSマルテンサイト鋼及び12Cr系のODSフェライト鋼の被覆管を高速実験炉「常陽」で最大15dpaまで材料照射し、照射後の被覆管周方向(リング引張)強度試験及び微細組織観察を行った。これらの試験結果から、ODS鋼の強度特性あるいは組織安定性に及ぼす中性子照射効果や、ODS鋼における機械強度特性と微細組織安定性の相関関係などについて検討し、本研究における照射条件範囲では酸化物粒子の微細分散が引張変形時に転位のすべり運動に対し効果的に作用し、照射硬化は生じるものの延性低下は顕在化しないなどの工学的に重要な知見を得た。さらに、従来鋼であるフェライト/マルテンサイト鋼の照射後変形メカニズムと比較することで、ODS鋼特有の均一変形メカニズムをモデル化した。

口頭

炉心膨張過程における非凝縮性ガスの影響

山野 秀将; 飛田 吉春; 佐藤 一憲; 守田 幸路*; 松元 達也*; 福田 研二*

no journal, , 

拡散律速による蒸発/凝縮挙動及び大気泡界面を扱うモデルを導入したSIMMER-IIIコードを既存の炉心安全性試験及び実機解析に適用し、安全評価上のモデルの特性を把握した。また、実機条件のように急速に蒸気泡が成長する状況では、非凝縮性ガスによる凝縮抑制効果は著しい影響を与えないことが示された。

口頭

晶析装置の伝熱性能に及ぼすUNH結晶の影響

樋口 英俊; 小泉 健治; 鷲谷 忠博; 森田 眞一; 近沢 孝弘*; 西村 建二*; 菊池 俊明*

no journal, , 

高速炉燃料再処理用ウラン晶析装置について、装置内冷却伝熱面へ付着する可能性がある硝酸ウラニル結晶(UNH結晶)による冷却効率への影響について検討した。

口頭

SIMMER-III code verification on the dynamic behavior of multiphase flows with rich solid particles

Liu, P.*; 安中 聡*; 松元 達也*; 守田 幸路*; 福田 研二*; 飛田 吉春; 山野 秀将

no journal, , 

高速増殖炉の炉心崩壊事故における損傷炉心の流動性をモデル化するため、水プール中の固体粒子層の圧力応答を模擬した実験を実施した。また、安全解析コードSIMMER-IIIの妥当性を検証するため実験解析を実施し、同コードが実験で観察された粒子系多相流の挙動の過渡変化をよく模擬することを確認した。

口頭

フッ化物揮発法を用いた再処理技術にかかわる検討,5; 軽水炉燃料の再処理に対応したフッ化物揮発プロセスの構築

天本 一平; 佐藤 浩司; 寺井 隆幸*

no journal, , 

LWRからFBRサイクルへの移行期における再処理プロセスの一つとして、フッ化物揮発法(FVP)の適用性について机上検討を行い、図に示すようなプロセスフロー概念を構築した。FVPを用いた目的物質の精製分離は、フッ化プロセスと収着プロセスの組合せにより達成できる可能性がある。

口頭

減速材としての$$^{11}$$B$$_{4}$$C適用性評価

堂野前 貴子; 舘 義昭; 小野瀬 庄二; 松元 愼一郎; 伊藤 正彦; 関根 学*

no journal, , 

高速炉内でLLFPを効率的に短寿命核種へ核変換するには減速材利用が必要となり、その候補材の一つに$$^{11}$$B$$_{4}$$Cがある。従来、高速炉制御材として$$^{10}$$B$$_{4}$$Cは研究例が多いが、$$^{11}$$B$$_{4}$$Cのそれは少なく照射挙動は不明な点が多い。そこで高速中性子照射した$$^{11}$$B$$_{4}$$Cの微細組織変化挙動を評価した。その結果、$$^{11}$$B$$_{4}$$Cペレットは$$^{10}$$B$$_{4}$$Cで懸念される炉内での形状安定性の問題がなく、減速材としての適用性が期待される。

口頭

「もんじゅ」再開に向けて

弟子丸 剛英

no journal, , 

日本原子力学会北関東支部講演会にて、「もんじゅ再開に向けて」という表題で、以下の内容の講演を行う。(独)日本原子力研究開発機構の発足・高速増殖炉開発の意義・日本の高速増殖炉開発・「もんじゅ」のあゆみ・「もんじゅ」運転再開に向けて・高速増殖炉開発の拠点化を目指して。

口頭

模擬FPを含むMOXからの超臨界流体抽出

Shadrin, A. Y.*; Murzin, A. A.*; 駒 義和; 小山 智造

no journal, , 

模擬核分裂生成物(FP)を含む混合酸化物試料からの超臨界抽出における主要な成分の挙動を調べた。U, Pu及びNpは優先的に抽出され、選択性はない。FPの抽出は超臨界CO$$_{2}$$とTBP-硝酸混合物の流通とともに増大した。

口頭

「もんじゅ」用ISI装置の開発,28; 原子炉容器廻り検査支援システムの開発

岡本 久彦; 田川 明広; 上田 雅司; 山下 卓哉

no journal, , 

高速原型炉「もんじゅ」の原子炉容器溶接部の健全性確認を目的として、原子炉容器廻り供用期間中検査(RV-ISI)装置を開発している。過去の検査では、検査機操作が狭視野の目視装置を使って行われることや目視装置の故障時には、センサ値のみで遠隔操作となることなどの課題があった。そこで、操作員の負担軽減と技術的支援を目的に開発を進めている「RV-ISI支援システム」について開発状況を報告する。

口頭

低除染燃料の相状態と物性に関する基礎研究,4; 分子動力学法による(U,Pu,Np,Am)O$$_{2}$$の物性評価

片山 将仁*; 安達 淳*; 黒崎 健*; 宇埜 正美*; 山中 伸介*; 逢坂 正彦; 田中 健哉

no journal, , 

低除染燃料の相状態と物性に対する知見を得るため、分子動力学(Molecular Dynamics: MD)法による(U,Pu,Np,Am)O$$_{2}$$の物性評価を試みた。さまざまな組成の(U,Pu,Np,Am)O$$_{2}$$について、その熱物性を評価した。

口頭

高速炉燃料集合体内における燃料ピン配置状況の測定

勝山 幸三; 永峯 剛; 中村 保雄; 三澤 進*

no journal, , 

高速実験炉「常陽」で照射した燃料集合体のX線コンピュータトモグラフィ(X線CT)試験を実施し、得られたCT断面像から集合体内における燃料ピンのガスプレナム部を含む軸方向全域の配置状況を定量的に測定した。その結果、集合体の最外周に装荷された燃料ピンでは、炉心燃料部においてラッパ管側(外側)への顕著な変位が確認され、これは最外周に装荷された燃料ピンでは、ラッパ管側とピン束側で冷却材温度が異なるために、被覆管の熱膨張差によって熱湾曲が生じたものである。また、燃料ピン全域に渡り、ワイヤピッチ(209mm)に沿った燃料ピンの変位が確認された。これは、燃料ピンに巻きつけられているワイヤの張力に起因して発生したものである。

口頭

ナトリウムの処理技術の開発,2; ナトリウム注入ノズルの改良と安定運転条件

松本 寿之; 吉田 英一; 鈴木 重哲*; 安 智久*

no journal, , 

高速炉の廃止措置に伴い発生する大量の液体金属ナトリウムを安定な化合物に処理するため、ナトリウム転換基礎試験を実施した。連続反応試験を実施した結果、安定した運転の行うための手順及び運転手法が確認できた。

口頭

遠心抽出器システム試験,4; ソルトフリー試薬による溶媒洗浄性能

竹内 正行; 小野瀬 努*; 大部 祐一*; 荒井 陽一; 鷲谷 忠博; 北嶋 卓史; 小泉 務

no journal, , 

当機構では、使用済燃料再処理用の抽出装置として小型で高性能を有する遠心抽出器の開発を進めており、これまでに多段の遠心抽出器から構成されるシステムの抽出・逆抽出性能について報告してきた。本件では、さらに溶媒洗浄工程への遠心抽出器システムの適用性について検討するため、ソルトフリー試薬を洗浄剤として、工学規模の遠心抽出器システムによるウラン及びDBPの洗浄試験を実施した。その結果、溶媒中のウラン濃度及びDBP濃度はそれぞれ目標濃度として設定した0.01g/L程度まで洗浄されており、良好な洗浄性能が得られた。また、遠心抽出器システム内における液の流動性は安定しており、相分離性能も良好であった。

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