| 研究課題/領域番号 |
15K06676
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
高松 邦吉 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 高温ガス炉水素・熱利用研究センター, 研究副主幹 (70414547)
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| 研究分担者 |
守田 幸路 九州大学, 工学研究院, 教授 (40311849)
松元 達也 九州大学, 工学研究院, 助教 (90325514)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 格納容器 / 冷却設備 / 受動的安全性 / 輻射 / 自然対流 / 高温ガス炉 / HTTR / HTGR |
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| 研究実績の概要 |
福島第一原子力発電所事故（以下、福島事故）後、深層防護の観点から炉心損傷の防止対策が重要になった。本研究では、動的機器および非常用電源等を必要とせず、福島事故のようにヒートシンクを喪失することもなく、事故時の崩壊熱を受動的に除去できる新しい冷却設備（以下、冷却設備）を提案する。また、自然対流よりも、できるだけ輻射を用いた信頼性の高い冷却設備を開発する。本冷却設備の概念の成立性を解析的および実験的に示し、RPVから放出される熱を除去可能であることを明らかにする。
平成29年度、(1)本冷却設備の有用性を実証するため、解析モデルを改良し詳細解析を実施した結果、HTTRで要求されるRPVからの除熱量を上回るだけでなく、実用高温ガス炉で要求される除熱量さえも大幅に上回る除熱量を達成することができた。これにより本冷却設備の有用性を解析的に実証することができた。
(2)平成28年度、実機の冷却設備の縮小版である伝熱試験装置を製作した。平成29年度、前年度の知見と経験を元に、さらに大規模な伝熱試験装置を新たに製作した。両試験装置を用いることで、輻射及び自然対流を含めた熱流動特性に関する定量的なデータを詳細に得ることができた。さらに輻射率を変更するパラメータサーベイ実験を行った結果、実用高温ガス炉で求められるRPVからの除熱量を達成するために必要な知見が得られた。これにより本冷却設備の有用性を実験的にも実証することができた。
今後は実用高温ガス炉で求められるRPVからの除熱量を大幅に上回る除熱量を達成する一方、除熱量を保ちながら、本冷却設備の高さを低くする方法を解析的及び実験的に検討する。
本研究で提案した冷却設備は、全く新しい形状を採用しているため、受動的安全性の研究分野に対し、新たな知見を提供するものとなる。また、学会発表については今後も積極的に報告する予定である。
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