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高温ガス炉の事故時における固有安全性の確保と環境影響の低減化

研究課題

研究課題/領域番号 02402057
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 原子力学
研究機関東京工業大学

研究代表者

井関 孝善  東京工業大学, 工学部, 教授 (10016818)

研究分担者 小高 正敬  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助手 (90016866)
高橋 実  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助手 (90171529)
矢野 豊彦  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教授 (80158039)
有冨 正憲  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教授 (60101002)
関本 博  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (00108242)
研究期間 (年度) 1990 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
14,400千円 (直接経費: 14,400千円)
1992年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1991年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1990年度: 11,600千円 (直接経費: 11,600千円)
キーワード原子炉 / 高温ガス炉 / 固有安全性 / 事故 / 環境影響 / 酸化 / セラミックス / ヒートパイプ / ヒ-トパイプ
研究概要

事故に際して,受動的原理のみにより炉停止及び必要な熱除去が行われ,更に損傷が生じても,放出放射能の量が制限され被害を与えないような高温ガス炉(本研究では被覆燃料粒子を使った原子炉一般を扱い,必ずしも高温ガス冷却の炉にこだわらないことにする)を基礎とする原子炉の概念を構築するため,炉物理,炉工学,材料等の広い範囲にわたる研究を,東京工業大学・原子炉工学研究所内の関係するスタッフが一丸となって行った.なお日本原子力研究所では同様の原理に基ずく研究炉が建設中であることから,同研究所からの協力も得て,研究を行った.多くの成果の概略を述べる.
まず反応度事故及び冷却能力喪失事故について従来の解析手法を検討した後,高温ガス炉での事故の振る舞いについて検討した.更に同様の炉心構成をとる高中性子束炉に関しても解析を行い,適当な設計条件のもとで,被覆燃料粒子の健全性を保持したまま事故を終息させることができることを示した.燃料を球形にすることによりさまざまな特長を有する高温ガス炉を設計することができるが,このような体系を想定した流動・伝熱実験を行い多くの知見を得た.炉心に空気が進入すると,黒鉛の酸化が起こり,重大な事故に至る可能性が考えられる.加熱炭素系模擬集合体への空気・水蒸気進入模擬実験を行い,この事象の現象的特徴を明かにした.被覆粒子燃料の中に放射性物質を閉じ込めておくのに重要な役割を果たすSiCの放射線損傷について機械的性質の変化や酸化速度への影響まで含めた研究を行い,興味ある知見を得た.更に安全性を高める方法として,ヒートパイプを利用することを考え,そのような原子炉について検討した.
なお,この研究に関連し,小型炉に関する国際会議を開催した.

報告書

(4件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] Peng hong LIEM: "Neutronic Modeling for Modular High Temperaturer Pebble Bed Reactor during Reactivity Accident" Journal of Nuclear Science and Technology. 29. 805-812 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki MIYAZAKI: "Effects of Thermal Annealing on the Macroscopic Dimension and Lattice Parameter of Heavily Neutron-Irradiated Silicon Carbide" Journal of Nuclear Science and Technology. 29. 656-663 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takayoshi ISEKI: "X-ray Line Broadening in Neutron Irradiated Silicon Carbide" Journal of Nuclear Materials. 191-194. 588-591 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toyohiko YANO: "Macroscopic Length,Lattice Parameter and Microstructural Changes in Neutron-Irradiated Aluminum Nitride due to Annealing" Journal of Nuclear Materials. 191-194. 635-639 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 金 昌三: "中性子照射AlNの機械的性質" 日本原子力学会誌. 34. 335-341 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takayoshi Iseki: "Hardening of Point Defects in Neutron Irradiated AlN and SiC" Journal of Nuclear Science and Technology. 30. 68-77 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Peng Hong LIEM: "Neutronic Modeling for Modular High Temperature Pebble Bed Rector during Reactivity Accident" J.Nucl.Sci.Technol. 29(8). 805-812 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki MIYAZAKI: "Effects of Thermal Annealing on the Macroscopic Dimension and Lattice Parameter of Heavily Neutron-Irradiated Silicon Carbide" J.Nucl.Sci.Technol. 29(7). 656-663 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tkayoshi ISEKI: "X-ray Line Broadening in Neutron Irradiated Silicon Carbide" J.Nucl.Mater. 191-194. 588-591 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toyohiko YANO: "Microscopic Length, Lattice Parameter and Microstructual Changes in Neutron-Irradiated Aluminum Nitride due to Annealing" J.Nucl.Mater. 191-194. 635-639 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chang-Sam KIM: "Mechanical Properties of Neutron-Irradiated AlN" J.Atom.Ener.Soc.Japan. 34(7). 335-341 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takayoshi ISEKI: "Hardening of Point Defects in Neutron Irradiated AlN and SiC" J.Nucl.Sci.Technol. 30(1). 68-77 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Peng hong LIEM: "Neutronic Modeling for Modular High Temperaturer Pebble Bed Reactor during Reactivity Accient" Journal of Nuclear Science and Technology. 29. 805-812 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroyuki MIYAZAKI: "Effects of Thermal Annealing on the Macroscopic Dimension and Lattice Parameter of Heavily Neutron-lrradiated Silicon Carbide" Journal of Nuclear Science and Tdchnology. 29. 656-663 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Takayoshi ISEKI: "X-ray Line Broadening in Neutron Irradiated Silicon Carbide" Journal of Nuclear Materials. 191-194. 588-591 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Toyohiko YANO: "Macroscopic Length,Lattice Parameter and Microstructural Changes in Neutron-Irradiated Aluminum Nitride due to Annealing" Journal of Nuclear Materials. 191-194. 635-639 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 金 昌三: "中性子照射AINの機械的性質" 日本原子力学会誌. 34. 335-341 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Takayoshi ISEKI: "Hardening of Point Defects in Neutron Irradiated AIN and Sic" Journal of Nuclear Science and Technology. 30. 68-77 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yano,K.Sasaki,T.Maruyama,T.Iseki,M.Ito,S.Onose: "A.StepーHeating Dilatometry Method to Measure the Change in Length due to Annealing of a SiC Temperature Monitor" Nucl.Technol.93[3]. 412-415 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sasaki,T.Yano,T.Maruyama,T.Tseki: "Herium Release and Microstructure of NeutronーIrradiated SiC Ceramics" J.Nucl.Mater.179ー181. 407-410 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tanabe,E.Yasuda,S.Kimura,T.Iseki,T.Maruyama,T.Yano: "Neutron Irradiation effects on Dimension and Mechanical Properties of Carbon Fiber/Carbon Composite" Carbon. 29. 905-908 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] E.Suetomi,H.Sekimoto: "Conjugate Gradient Like Meth競ds and Their Application to Eigenvalue Problems for Neutron Diffusion Equation" Ann.Nucl.Energy. 18[4]. 205-228 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] H.Sekimoto,N.Takagi: "Preliminary Study on Future Society in Nuclear QuasiーEquilibrium" J.Nucl.Sci.Technol.28[10]. 941-946 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] T.Obara,H.Sekimoto: "New Numerical Method for Equilibrium Cycle of High Conversion Pebble Bed Reactors" J.Nucl.Sci.Technol.28[10]. 947-957 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] T.Iseki,T.Maruyama,T.Yano,T.Suzuki,T.Mori: "Effects of Neutron Irradiation and Subsequent Annealing on Strength and Toughness of SiC Ceramics" J.Nuclear Materials. 170. 95-100 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] T.Suzuki,T.Iseki,T.Mori,J.H.Evans: "The Influence of Thermal Vacancies on HeliumーInduced Volume Swelling in Silicon Carbide" J.Nuclear Materials. 170. 113-116 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] T.Suzuki,T.Yano,T.Iseki,T.Mori: "Effects of External Stress on Defect Annihilation and Bubble Swelling during Annealing of NeutronーIrradiated Silicon Carbide" J.Am.Ceramic Society. 73. 421-430 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] C.ーB.Lim,T.Iseki: "StrengthーPorosityーMicrostructure Relations in Porous ReactionーSintered SiC with Free Silicon Removed" J.Materials Science. 25. 4203-4210 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] N.Takagi,H.Sekimoto,T.Nakagawa: "Evaluation of Neutron Nuclear Daata for Z〉88 Minor Nuclides" J.Nucl.Sci.Technol.27. 853-861 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] E.Suetomi,H.Sekimoto: "Conjugate Gradient Like Methods and Their Application to Eigenvalue Problems for Neutron Diffusion Equation" Ann.Nucl.Energy. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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