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福島第一原発および次世代炉の静的冷却系に与える非凝縮性ガスの影響評価

研究課題

研究課題/領域番号 17H06483
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 原子力学
研究機関北海道大学

研究代表者

山本 泰功  北海道大学, 工学研究院, 助教 (10800906)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード非常用復水器 / 凝縮熱伝達 / 非凝縮性ガス / 自然循環 / 高圧蒸気 / 高圧実験 / 原子力エネルギー
研究成果の概要

非常用復水器(IC)は静的炉心冷却系であり、電源喪失時にも炉心冷却機能を担うことが期待できる。本研究では、ICを模擬した実験体系において、冷却能力を評価するために重要な蒸気流量、伝熱管内温度分布、圧力等の実験データを取得した。また、非凝縮性ガスがICの除熱能力へ及ぼす影響を評価するために、自然循環ループに対してヘリウムガスを注入できる実験体系を構築した。電気ヒーターによる入熱と伝熱管での除熱がほぼ釣り合った準定常状態で微量のヘリウムを注入すると配管内の圧力上昇と蒸気流量の低下が見られ、自然循環の駆動力の低下に起因する影響が顕著に見られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

福島原発事故を経験し、全交流電源喪失に備えた対策の重要性が再認識されており、ICのような静的炉心冷却系は有力な安全対策の1つである。事故の条件を含めてICの活用を考えた場合、福島第一原発1号機で問題となった水素の影響が懸念される。ICのシステム全体を模擬して水素影響を評価した実験データの公開文献はほとんどなく、本研究で得られたデータは、ICの水素ロバスト性を評価するための重要な知見となることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (10件)

  • [学会発表] 非常用復水器の事故時冷却性能評価(3)冷却性能の圧力依存性2018

    • 著者名/発表者名
      山本泰功、森正義
    • 学会等名
      日本原子力学会2018年秋の年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 非常用復水器の事故時冷却性能評価(4)非凝縮性ガスの影響評価2018

    • 著者名/発表者名
      森正義、山本泰功
    • 学会等名
      日本原子力学会2018年秋の年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 静的炉心冷却系を模擬した高圧条件下における凝縮熱伝達実験2018

    • 著者名/発表者名
      山本泰功、森正義
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] シビアアクシデント時の非常用復水器の冷却性能評価のための研究2018

    • 著者名/発表者名
      森正義、山本泰功
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Experimental study of isolation condenser with high pressure steam and non-condensable gas2018

    • 著者名/発表者名
      M.Mori, Y.Yamamoto
    • 学会等名
      The 11th Korea-Japan Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety - student seminar (NTHAS-11 student seminar)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 非常用復水器の事故時冷却性能評価(1)福島第一原発1号機の実機解析2017

    • 著者名/発表者名
      山本泰功、森正義、奈良林直、倉佑希、千葉豪
    • 学会等名
      日本原子力学会2017年秋の大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 非常用復水器の事故時冷却性能評価(2)高温高圧模擬実験2017

    • 著者名/発表者名
      森正義、山本泰功、奈良林直、倉佑希、千葉豪
    • 学会等名
      日本原子力学会2017年秋の大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 福島第一原発1号機における非常用復水器の冷却性能評価に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      山本泰功、奈良林直、倉佑希、千葉豪
    • 学会等名
      日本保全学会第14回学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 非常用復水器を用いた静的冷却系に関する研究(1)福島第一発電所1号機の作動状況評価2017

    • 著者名/発表者名
      山本泰功、奈良林直、倉佑希、千葉豪
    • 学会等名
      第22回動力・エネルギー技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 静的炉心冷却系の事故時冷却性能評価のための研究2017

    • 著者名/発表者名
      森正義、山本泰功、奈良林直、倉佑希、千葉豪
    • 学会等名
      日本機械学会北海道学生会 第47回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-08-25   更新日: 2020-03-30  

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