| 研究課題/領域番号 |
26289355
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
横峯 健彦 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40240204)
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| 研究分担者 |
河原 全作 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (10201451)
功刀 資彰 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40301832)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 核融合炉安全性 / 放射化ダスト / モビリゼーション / 粒子堆積層 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、核融合炉安全性解析に関して不確定要素の一つとなっている核融合炉内で生成、富者化されたダストのソースタームの評価手法の確立である。特に、事故シーケンスに沿った条件で、ダストの炉外放出の機構を明らかにすることを第一義的な目標とする。本研究では、ダスト群の流動不安定性による濃度・温度分布変化および水蒸気を伴うダスト群の挙動に着目し、実験によりシーケンス毎の飛散挙動予測を行うためのデータベースおよび物理モデルを構築する。本年度は、粒子径、初期粒子堆積層高、粒子体積層湿度、流入ガス湿度に関して詳細にその飛散挙動への影響およびその機構を明らかにした。さらに、本研究で行った実験結果と、従来核融合炉内ダスト飛散の評価モデルとして用いられてきたVainshtein Ziskind Fichman Gutfinger（VZFG)モデルの予測結果を比較して、VZFGモデルがが堆積層からの飛散量を大きく過小評価することを明らかにした。本研究の知見から、①付着壁面と粒子間の付着力に加えて、粒子‐粒子間の付着力（凝集力）を考慮する、②実際にはモデルのように流体到達後に瞬時に飛散されるのではなく、流体と粒子の位置関係の変化に伴い飛散速度が時間変化するため、時間毎に変化する流体に接する粒子層の実質的な表面積を導入し、せん断応力と実効面積から導かれるせん断力を用いて評価する、③粒径が小さい場合は、流体の湿度が飛散率に影響する湿度の閾値が存在する、④飛散率は、初期堆積層高に大きく依存し、層高が高くなると飛散速度が増大する、を考慮したダスト飛散数理モデルを構築する必要があるという指針が得られた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 次年度使用額の使用計画 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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