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日本原子力研究開発機構では、高速増殖炉サイクルの実用化を目指した研究開発として、「高速増殖炉サイクル実用化研究開発(FaCTプロジェクト)」を2007年度より実施している。再処理システムの研究開発においては、要素技術開発成果に基づき工学規模ホット試験を実施して革新的技術やシステム,プラントに関する性能,運転・保守等に関する実証データを提示するとともに、得られた技術的知見を実証施設の設計に反映することを計画している。本報告書は、上記の先進湿式法再処理システムについて工学規模ホット試験を行うための施設に関する設計検討の中間報告である。本報告書では、試験施設の設計成果に加えて、工学規模ホット試験の位置づけ,試験施設に求められる要求仕様や施設基本計画についても整理を行った結果も取りまとめた。また、本書では検討の幅を広げるために実施した幾つかのケーススタディの結果についても示した。, Japan Atomic Energy Agency (JAEA) has been conducting "Fast Reactor Cycle Technology Development Project (FaCT Project)" for the purposes of researching and developing the technologies for the fast breeder reactor cycle commercialization since Japanese fiscal year (JFY) 2007. Based on the above R&D program for reprocessing system, the engineering-scale hot test would provide demonstration data on the specification, operation and maintenance of the adapted innovative technologies, system and plant. And more, these results would be fed to the design of the demonstration facility planning on the FaCT project road map. This report is the interim report of design studies about the engineering-scale hot test facility and includes not only design of the equipment and facility, but also consideration for design principle, requirements and facility basic planning., 著者所属: 日本原子力研究開発機構(JAEA), JAEA-Technology 2008-077

高速増殖原型炉「もんじゅ」の使用済燃料集合体をレーザ解体する過程において、最も効果的な冷却システムの基礎データを得るために、模擬燃料集合体を用いて冷却試験を実施した。その結果、以下のことがわかった。(1)レーザ解体前(ラッパ管切断なし)では、ハンドリングヘッド側からの冷却で20m3/h以上の風量で十分冷却可能である。(2)レーザ解体が始まる(ラッパ管が切断される)と、発熱容量1kW以上では、ハンドリングヘッド側からの送風では冷却できない。(3)レーザ解体中は側面からの冷却が必要となる。これらの試験結果から、冷却システムの基礎データを得ることができた。しかし、レーザ解体中の側面からの冷却において、側面冷却ノズルの形状,吹き付け角度、及びノズル出口での流速等を十分検討する必要がある。, The cooling examination was executed by using the simulated fuel assembly to obtain the basic data of the most effective cooling system in the laser disassembling process of the spent fuel assembly of prototype fast breeder reactor "Monju". As a result, the following have been understood. (1) Before the laser disassembling (there is not any duct tube cutting), it is possible to cool enough by the amount of the wind of 20m3/h or more flowing from the handling head side. (2) After the laser disassembling begins (duct tube is cut), 1kW or more of the heat generation cannot be cooled by ventilation from the handling head side. (3) Cooling by the flow across fuel pin is required during laser disassembling. The basic data of the cooling system was obtained from these examination results. However, for cooling across fuel pin during the laser disassembling, it is necessary to examine shape of the side cooling nozzle, spraying angle, and flow velocity at the nozzle exit, etc. enough., 著者所属: 日本原子力研究開発機構(JAEA), JAEA-Technology 2007-029

本報告書は、電力中央研究所及び旧核燃料サイクル開発機構の共同研究である「金属燃料リサイクルシステムの設計評価」の内容に基づき、大型電解精製槽の臨界安全設計について検討したものであり、2003年に報告した「金属燃料リサイクルシステムの臨界安全設計検討, 1」の続編となるものである。検討では、「金属燃料リサイクルシステムの臨界安全設計検討, 1」で提案した「化学形態管理併用質量管理」概念に基づいて、より具体的な臨界安全管理設計及び核的制限値の素案を提示し、その設定の考え方を示した。次に、実際のプロセスにおいて臨界安全性に影響を及ぼす可能性のある異常事象の要因を抽出し、それらに基づいた解析モデルを構築し臨界安全性の解析を行った。その結果、ここで提示した臨界安全設計の下では、抽出された大部分の異常事象に対して十分な安全裕度を確保できることが示された。さらに、これまで明確化されてこなかったが本システムにおける臨界安全を確保するために重要な工程間物質移送についても検討を行い、その管理方法及び手順を示した。複雑な物質管理及び移送管理が必要な金属電解法システムにおいて誤装荷や誤移送などのヒューマンエラーを排除するために、完全に電子化・自動化されたプラント制御・運転システムである「オペレーション・バイ・ワイヤ」の概念を提示した。, This report describes a study about the criticality safety design for the large-scale electrorefiner, which is designed in the activities of "The Design Study of Metal Fuel Recycle System (2002)", under the collaboration with Central Research Institute of Electric Power Industry, and the continuation of "A Study of the Criticality Safety Design for the Metal Fuel Recycle System", which was published at September 2003. The report includes a detail design and quantitative criticality parameter limits based on "the mass control supported with chemical form control" concept which is proposed in "A Study of the Criticality Safety Design for the Metal Fuel Recycle System". Furthermore procedures to determine these limits are presented in the report. Next we studied contingencies anticipated under the critical control and executed quantitative criticality safety analyses of models based on these abnormal conditions. The analytical result shows adequate safety margins are existed in the criticality safety design even if many of these contingencies could occur. Moreover we propose a concept of material transfer and production control system, we call it as "Operation by wire", which all equipment and handling machines are electrified and the control system provides completely automated process control and operation. The control system eliminates human errors and violations like over batching error or transfer error in the commercial scale metal fuel recycle system with complicated operation procedures., 著者所属: 日本原子力研究開発機構(JAEA), JAEA-Technology 2006-027