2010 Fiscal Year Annual Research Report
マルチ放射線プローブによるオンライン溶液組成計測法の研究
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20560716
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
久保 真治 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力水素・熱利用研究センター, 研究副主幹 (20355019)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長家 康展 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 研究副主幹 (20391310)
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| Keywords | 熱化学水素製造法 / ISプロセス / ガンマ線 / 中性子線 / モンテカルロ法 / プラント制御 / ヨウ化水素 / ヨウ素 |
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| Research Abstract |
原子力エネルギーを用い大規模水素製造が期待できる熱化学法ISプロセスを実現するためには、化学プロセスの安全性、操作性を確保する上での必須技術である溶液組成計測法の開発が重要課題である。複数の放射線をプローブとする組成計測方法(マルチ放射線プローブ法)を用いることにより、従来法には無い優れた特徴(多成分溶液を連続計測、センサーが非接触で高温高腐食環境に耐える、簡便な実施、多様なプロセスに適用)を持つオンライン組成計測法の確立が期待できる。本計測システムの設計手法を構築するため、二つのラボスケール測定実験系を対象としたコンピューターシミュレーションを実施した:a.樹脂製容器(内径、約200mm)中の供試溶液(HI-I_2-H_2O溶液、水素原子数密度が既知)を中性子水分計(カリフォルニウム線源2.5MeV)を用いて中性子カウント値を測定、b.ガラス製メスシリンダー(内径約41mm)内の供試溶液(H_2SO_4-H_2O-HI-I_2溶液、組成と密度既知)に対する二種類のガンマ線密度計データ(セシウム線源0.6MeV、バリウム線源0.3MeV)を評価。原子炉炉心特性解析用モンテカルロ法コードを用いることにより、実験系の配置・形状寸法(a.ポリエチレン遮蔽体、円柱形状対象溶液、円柱形状中性子検出器、b.円柱状溶液、点光源位置、平板状検出器)を正確に模擬した。その結果、a.測定実験と同様に、溶液の水素原子数密度に相関した中性子カウント値が得られた、また、b.測定実験と同様に、バリウム線源を用いた場合にのみ硫酸中に混入したヨウ素に影響を受けたガンマ線透過率が得られた。これら結果により、マルチ放射線プローブ法によるISプロセス主要流体の組成定量可能性および、本法予測手法へのモンテカルロシミュレーションの適用可能性を示した。
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Research Products
(3 results)
