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ブンゼン反応におけるヨウ化水素高濃度化
高橋 陵太, 高瀬 治彦, 中村 秀樹, 村上 一男, 小川 斗, 山田 和矢, 神保 昇, 福家 賢
セッションID: L59
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
会議録・要旨集
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熱化学的水素製造IS法にてヨウ化水素と硫酸を生成する工程であるブンゼン反応における高濃度ヨウ化水素溶液を得るために、圧力や組成を変えて試験した。また生成した水溶液中の不純物を極力取り除く方法についても検討したので、報告する。
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革新的ヨウ化水素分解プロセス及びシミュレーション
神保 昇, 高瀬 治彦, 小川 斗, 中村 秀樹, 村上 一男, 高橋 陵太, 山田 和矢, 福家 賢
セッションID: L60
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
会議録・要旨集
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SI水素製造プロセスは硫酸とヨウ化水素酸を再生するブンゼン工程、硫酸を熱分解する硫酸工程、ヨウ化水素酸を熱分解するヨウ化水素工程の3つのサブシステムにより構成されている。特にヨウ化水素工程の性能がプラント全体の熱効率性能に大きく影響することが知られており、当社は熱平衡から決定されるHIガスの約20%分解率を向上させる技術として、コバルトを吸着剤として用いたHI分解プロセスの開発を進めている。プロセスの概要、実験装置を示すとともに、実験データに基づいてHI分解プロセス装置の分解性能及び装置スケールの評価を行うシミュレーション手法を構築した。これにより評価したHI分解性能に関する解析的評価結果を報告する。
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大田 裕之, 野口 弘喜, 寺田 敦彦, 久保 真治, 日野 竜太郎
セッションID: L61
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
会議録・要旨集
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日本原子力研究開発機構では高温ガス炉を用いた水素製造技術として熱化学法ISプロセスの研究開発を行っている。熱化学法ISプロセスの硫黄循環系の主要機器である硫酸分解器の開発状況を報告する。
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(2) 熱化学法ISプロセスの開発 _-_SO3分解触媒の性能評価試験_-_
金川 昭宏, 今井 良行, 小貫 薫, 日野 竜太郎
セッションID: L62
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
会議録・要旨集
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日本原子力研究開発機構では高温ガス炉を用いた熱化学法ISプロセスによる水素製造技術の開発を進めている。本報告ではISプロセスのSO3分解工程に使用する白金触媒の性能評価試験の結果について報告する。
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(3)HTTR-ISシステム安全解析コードの開発計画
佐藤 博之, 坂場 成昭, 大橋 弘史, 國富 一彦
セッションID: L63
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
会議録・要旨集
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高温ガス炉HTTRの2次冷却材の熱を用いて水分解熱化学法ISプロセスにより水素製造を行うHTTR-ISシステムの設計および安全評価に必要不可欠であるシステム全体の挙動が予測可能な動特性解析コードの開発計画について述べる。また、HTTR-ISシステムの安全解析を行う事象の選定を目的とし、HTTR-ISシステムの事故事象、運転中の異常過渡の事象およびそれぞれの起因事象について検討を行った結果を述べる。
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高温水蒸気電解による原子力水素製造システムと研究計画
藤原 斉二, 笠井 重夫, 神保 昇, 吉田 恵, 福家 賢, 小川 斗
セッションID: L64
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
会議録・要旨集
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原子力エネルギーを利用し、水から水素を製造する方法として、高温水蒸気電解水素製造法の開発を進めている。本報告では、そのエネルギー源として高温ガス炉の核熱と電気を利用したプロセス検討、開発課題、開発計画について報告する。
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高温水蒸気電解セルの開発(2)
吉野 正人, 松永 健太郎, 牧野 新一, 小川 斗, 小野 清, 山田 和矢, 藤原 斉ニ, 山内 博之, 笠井 重夫
セッションID: L65
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
会議録・要旨集
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原子力エネルギーを利用した水素製造法として、高温ガス炉の核熱エネルギーと電気を利用した高温水蒸気電解法を開発しており、電解反応に用いる円筒型セルを試作し、800_から_900℃における水蒸気電解特性を評価した。基礎特性評価用100mm長円筒型セルと、実用化を想定し、大型化した300mm長円筒型セルの電改特性の比較・分析と、開発目標に向けての電流密度向上方策について報告する。
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高温水蒸気電解セルユニットによる水素生成
山田 和矢, 牧野 新一, 松永 健太郎, 吉野 正人, 小川 斗, 小野 清, 藤原 斉二, 山内 博之, 笠井 重夫
セッションID: L66
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
会議録・要旨集
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長さ300mmの円筒形セル15本を装着したセルユニットを用いて高温水蒸気電解により、800℃の条件で水素製造量130NL/hを得た。セラミックス製の電解セルと金属製の容器の接続シール、電解セルへの給電系を開発することで、単セルの電解特性を維持した。
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高温水蒸気電解電気化学流動解析(2)(100NL/hr試験結果による検証)
帆足 英二, 小川 斗, 松永 健太郎, 中田 耕太郎, 藤原 斉二, 山内 博之, 笠井 重夫
セッションID: L67
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
会議録・要旨集
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高温水蒸気電解法を用いた水素製造装置において、単セル性能予測を可能とするシミュレーションモデルを開発した。本稿ではさらにスタック性能予測にモデルを拡張し、そのモデルの概要と解析結果について報告する。
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牧野 新一, 山田 和矢, 柳生 基茂, 豊原 尚実, 福島 公親
セッションID: L68
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
会議録・要旨集
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原子炉の熱を利用したジメチルエーテル水蒸気改質による水素製造システムに関する研究成果などを発表する。当該システムは軽水炉の熱を利用し、ジメチルエーテルを水蒸気改質し、改質されたガスを精製し、高純度の水素を製造するシステムである。今回は大型化した蒸気加熱型試験装置での水素製造量の評価を発表する。
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1.開発プロジェクト概要
松井 秀樹, 大川 雅弘, 岡 芳明, 守屋 公三明
セッションID: O01
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
会議録・要旨集
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発電性能向上とシステム簡素化により経済性に優れた超臨界圧水冷却炉(SCWR)の実用化に向けた材料開発を行う。本開発プロジェクトはMETI補助金事業の一つとして平成17年度より4年計画のにて実施予定である。
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2.炉心設計からみた被覆管の環境履歴
櫻井 俊吾, 樋口 真一, 大川 雅弘
セッションID: O02
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
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発電性能向上とシステム簡素化により経済性に優位な超臨界圧水冷却炉(SCWR)の実用化に向けて、燃料被覆管を初め、SCWRの炉内で使用できる材料の開発を行っている。燃料被覆管の健全性を評価するために必要な履歴データを設定し、今回、冷却材炉心出口温度560℃となる炉心設計結果を基に燃料被覆管履歴データを評価したので報告する。
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3.燃料棒の挙動解析評価
樋口 真一, 櫻井 俊吾, 大川 雅弘
セッションID: O03
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
会議録・要旨集
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発電性能向上とシステム簡素化により経済的に優位な超臨界圧水冷却炉(SCWR)の実用化に向けて、燃料被覆管をはじめSCWRの炉内で使用できる材料の開発を行っている。炉心解析により得られた燃料の照射履歴に基づいて、燃料被覆管の挙動を解析評価しその成立性につき検討したので報告する。
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4.Zr添加ステンレス鋼の材料特性
金田 潤也, 笠原 茂樹, 国谷 治郎, 鹿野 文寿, 高橋 平七郎, 松井 秀樹
セッションID: O04
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
会議録・要旨集
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SCWR用材料としてZr添加オーステナイトステンレス鋼の材料特性評価を実施している。Zrを添加することによりボイドスエリングが抑制されることが明らかにされている。本報告では、全面腐食特性や機械的特性等の特性を含めてZr添加オーステナイトステンレス鋼の材料特性の総合評価を行う。
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5.SCWR用材料の強度特性
鹿野 文寿, 土屋 由美子, 斉藤 宣久, 大川 雅弘, 金田 潤也, 松井 秀樹
セッションID: O05
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
会議録・要旨集
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次世代軽水炉の候補であり、唯一の国産システムとして超臨界圧水冷却炉がある。これは、熱効率に優れ、単純、小型であるが、高温高圧という特徴がある。燃料被覆管は、運転中25MPaで、場所により300℃から700℃の高温にさらさせる。ここでは、その材料技術課題と、開発方針を報告する。
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6.超臨界水中におけるSCC特性
斎藤 宣久, 土屋 由美子, 鹿野 文寿, 大川 雅弘, 金田 潤也, 松井 秀樹
セッションID: O06
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
会議録・要旨集
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超臨界圧水冷却炉(SCWR)の炉心材料の開発の一環として、超臨界水中における応力腐食割れ感受性を評価した。450℃以上の超臨界域では、鋭敏化の有無に関わらず微小き裂が発生することが知られている。本発表では、超臨界圧水中SCC試験と真空中低歪速度引張り試験を比較し、微小き裂の発生機構について考察した。その結果、微笑き裂発生にはクリープ変形が大きく関与していることが判明した。
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1 開発プロジェクトの概要
石塚 隆雄, 武藤 康, 加藤 恭義
セッションID: O07
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
会議録・要旨集
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超臨界CO2を作動流体としたガスタービンサイクルによる高速炉開発プロジェクトの成果をシリーズ発表するに際し、プロジェクト全概要を纏めたもの。CO2を作動流体とすると臨界点近傍における圧縮仕事急減効果によるサイクル熱効率の改善及び高速炉の温度条件で熱効率の高いシステムが可能となる。更に、ガスタービン発電は従来の蒸気タービンに比較して系統が大幅に簡素化される。本開発プロジェクトは、超臨界CO2サイクル模擬試験、超臨界CO2中材料腐食試験、CO2-Na反応挙動試験の各研究および超臨界CO2サイクル高速炉システム評価により、超臨界ガスタービンサイクル発電高速炉の実用化への見通しを得ることであり、これら各研究開発概要を纏めた。
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- (2) 直接サイクル炉における減圧事故評価と対策
戸澤 克弘, 辻 延昌, 武藤 康, 加藤 恭義
セッションID: O08
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
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超臨界CO2ガスタービン発電高速炉において、炉心を冷却したCO2を用いてガスタービンユニットにより直接発電する直接サイクル炉の設計検討を行った。原子炉、格納施設等の概念検討と減圧事故評価及びシステム評価の結果を報告する。
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-(3)間接サイクル炉におけるNA-CO2反応事故評価と対策
大山 一弘, 岸田 雅子, 水戸 誠, 吉岡 直樹, 加藤 恭義
セッションID: O09
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
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超臨界CO2ガスタービン発電高速炉において、炉心をナトリウムで冷却し熱交換器(HX)を介して加熱されたCO2をガスタービンに導く間接サイクルシステムの設計検討を行った。HX伝熱管1本の両端ギロチン破断(1DEG)が発生した場合のナトリウム_-_CO2反応生成物の1次系内への移行挙動及び炉心への影響について評価し、伝熱管破損時の成立性を検討した。
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サイクル模擬試験ループによる性能試験結果
佐藤 博之, 三宅 収, 石塚 隆雄, 武藤 康, 加藤 恭義
セッションID: O10
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
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超臨界CO2ガスタービンサイクル実用化に向け、模擬試験ループを製作し、臨界点近傍における圧縮機の仕事低減効果、新型再生熱交換器の伝熱性能、ループ運転性に関する試験を実施し、それらの特性を把握した。
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(5) 構造材の超臨界CO2中腐食試験
古川 智弘, 青砥 紀身, 三宅 収, 加藤 恭義
セッションID: O11
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
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超臨界CO
2ガスタービン発電高速炉の構造材料候補材を対象に、高温超臨界CO
2中において、5000時間までの腐食試験を実施し、その挙動を評価した。
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ナトリウム_-_炭酸ガス反応挙動実験(第2報)
石川 浩康, 宮原 信哉, 吉澤 善男
セッションID: O12
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
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1次冷却材にナトリウム(Na)、2次冷却材に超臨界炭酸ガス(CO2)を用いたガスタービン発電高速炉を検討しているが、熱交換器における伝熱管破損時の炭酸ガスとナトリウムの反応挙動を調査するために実験研究を実施した。
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貞包 英昭, 古藤 健司, 中村 祐太, 工藤 和彦
セッションID: O13
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
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超臨界圧水冷却炉では貫流稠密炉心を考えることができ、高転換・準高速炉としての可能性を秘めている。本件では、稠密格子偏長炉心体系の超臨界圧軽水炉を想定し、炉心特性解析を行い、安全制御性などを考慮した実用炉としての成立性を検討した。
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桝見 亮司, 藤巻 真吾, 木村 次郎, 岩本 優二
セッションID: O14
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
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BWR炉心燃料の改良開発は、高い信頼性を維持しつつ,運転性の向上,燃料体1体当りの取出エネルギーの増大及び運転期間の長期化対応を目標として進めている。燃料製造施設,再処理施設等の現在の燃料サイクル環境(ペレット最高濃縮度<5wt%,燃料体取出燃焼度<55GWd/t)において上記目標を達成すべく高性能9×9燃料(GNF1)を開発してきた。 GNF1は,ステップI,II,IIIと段階的に進めてきたBWR燃料の高燃焼度化(32から45GWd/t)の延長線上に位置する燃料で、取出平均燃焼度50GWd/t,連続運転期間19ヶ月まで対応できる。GNF1の特徴は以下の通りである。(1)高燃焼度化及び燃料スタック密度の向上による燃料体1体当りの取出エネルギーの増大(約10%)*(2)スペーサの増加(7→8)*及びスペーサ間隔の適正化による熱的余裕の増大(約7%)*(3)部分長燃料棒の本数,長さ,配置の適正化及び燃料棒ピッチの適正化による炉停止余裕の増大並びに減速材ボイド係数の絶対値低減 (4)異物フィルター付下部タイプレートによる信頼性の向上GNF1では,燃料体1体当りの取出エネルギーを増大させることにより,使用済み燃料発生量低減とともに,燃料サイクル費低減の効果が得られる。また,熱的余裕の活用による炉出力向上が可能である。注*:9×9燃料(ステップIII)との比較
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郡司 智, 岩崎 智彦, 卞 哲浩, 八島 浩, 志賀 大史, 相場 政光, 佐波 俊哉
セッションID: O15
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
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放射化検出器をADS炉心の高エネルギー中性子の測定に用いることを念頭に,KEKのFFAG加速器を用いたBiの放射化実験を行った。MCNPXによる解析結果をもとに,放射化検出器のADS炉心への応用性について検討した。
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Effect of Different Configurations on Feasible Breeding Regions
Sidik, Permana NA, Naoyuki Takaki, Hiroshi Sekimoto
セッションID: O16
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
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Several key parameters such as burnup, moderator to fuel ratio (MFR) and enrichment are studied, to show the feasible region of breeding. The different cell geometries are evaluated in order to estimate the effect of different configuration for breeding regions. The results show the feasible regions of breeding with negative void reactivity coefficient.
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(I)研究の概要
小原 徹, 竹澤 宏樹
セッションID: O17
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
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核分裂反応はエネルギーが大きいため効率的な核励起レーザー発振が期待できる。核励起レーザーの発振には従来の原子炉とは異なる新しいデザインの原子炉の開発が必要で、またそのためには新たな炉物理解析手法の開発が必要である。
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( II ) 金属ウランパルス炉心レーザーモジュール結合体系の臨界解析
竹澤 宏樹, 小原 徹
セッションID: O18
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
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金属ウランパルス炉心と未臨界レーザーモジュールを結合させた核励起レーザー発振実験用原子炉システムの実効増倍率と出力分布をモンテカルロ計算によって評価した。その結果、低濃縮ウランを用いた場合でも臨界を達成することが可能で、複数のパルス炉心を用いることで出力分布を平坦化することが可能であることを確認した。
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高野 和也, 佐藤 若英, 宇佐美 晋, 西 裕士
セッションID: O19
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
会議録・要旨集
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「もんじゅ」では、炉心解析手法の高度化による設計余裕の合理化の可能性を検討中である。ここでは、原子力機構にて開発および整備を進めている核データライブラリに基づく高速炉用群定数(JFS-3-J3.2R、JFS-3-J3.3、ADJ2000R)を用いて「もんじゅ」性能試験の炉物理試験解析を行い、群定数の違いによる影響を評価した。
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植松 眞理・マリアンヌ, 石橋 淳一, 宇佐美 晋, 西 裕士
セッションID: O20
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
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原子力機構が整備を進めている最新の核データライブラリ(JENDL-3.3)を用い、モンテカルロ法による燃焼計算を行うことにより、「もんじゅ」性能試験における燃焼係数結果を解析するとともに、拡散計算における解析結果を検証した。
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Naベーパを含むArガス中実規模軸受試験
臼井 伸一, 近澤 佳隆, 此村 守, 定廣 大輔, 戸澤 克弘, 堀 徹
セッションID: O21
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
会議録・要旨集
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FBR実用炉の新型燃料交換機では、地震時の燃料交換機の振れを抑制するために、燃料交換機アーム関節部軸受内部すきまを低減し、かつ固体潤滑を用いる必要があり、軸受の耐久性が問題となる。本研究は、H16年度の予備試験で選定した仕様に基づいた実規模軸受試験体を用いて実機相当環境下で耐久性を検討したものである。
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西 義久, 植田 伸幸, 古賀 智成, 松宮 寿人
セッションID: O22
発行日: 2006年
公開日: 2006/11/06
会議録・要旨集
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(財)電中研と(株)東芝では、ナトリウム冷却小型高速炉(4S)の開発を行っている。4Sは、受動的安全システムを備えたシンプルな構造をもち、30年間の燃料無交換を目指している。本報告では、受動的安全システムの1つであるRVACSの除熱特性について過渡解析コードによる評価を述べる。
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