Operation, test, research and development of the High Temperature Engineering Test Reactor (HTTR) (FY2022) 高温工学試験研究炉部 Department of HTTR 本報告書は、2022年度のHTTR(高温工学試験研究炉)の運転・保守管理状況、HTTRを用いた研究開発等についてまとめたものである。HTTRは熱出力30MW、原子炉出口冷却材温度950Cの我が国初の高温ガス炉の試験研究炉である。高温ガス炉は固有安全性に優れ、発電のみならず水素製造等の多様な産業利用が可能な原子炉として、将来の脱炭素社会に対応した次世代原子炉の候補として挙げられている。HTTRの目的は高温ガス炉技術の基盤の確立及び高温ガス炉の安全性の実証等であり、安全性実証試験、長期連続運転等の高温ガス炉の研究開発に関する

Multi-phase flow topology and interfacial area model for SIMMER-III and SIMMER-IV SIMMER-III及びSIMMER-IVコードの多相流動・境界面積モデル 飛田 吉春*; 近藤 悟; 守田 幸路* Tobita, Yoshiharu*; Kondo, Satoru; Morita, Koji* 高速炉の炉心崩壊事故解析コードSIMMER-III及びSIMMER-IVの多相流動・境界面積モデルを開発した。複雑な多成分・多相流のトポロジーを体系的に模擬するため、プール流及びチャンネル流に対する流動様式をモデル化するとともに、流動様式の間の円滑な遷移を可能とした。コードの適用性と柔軟性を拡大するために境界面積対流モデルを導入することにより、各流体の境界面積の輸送と履歴を追跡し、それにより過渡現象をより適切に記述で

Development of the versatile reactor analysis code system, MARBLE3 横山 賢治   ; 羽様 平 ; 谷中 裕 ; 大木 繁夫 Yokoyama, Kenji; Hazama, Taira; Taninaka, Hiroshi; Oki, Shigeo 汎用炉心解析システムMARBLEの第3版であるMARBLE3を開発した。MARBLEの開発ではオブジェクト指向スクリプト言語Pythonを用いており、これまでの開発ではPythonバージョン2(Python2)を用いていたが、Pythonのバージョンアップの後方非互換性の問題により、Pythonの最新版であるPythonバージョン3(Python3)では、MARBLEを動作させることができなくなっていた。このため、MARBLE3の開発では全面的に改修を行って、Python3で

Analysis work on flush-out of plutonium and uranium for decommissioning of main plant in Tokai Reprocessing Plant 佐藤 日向; 森 天海 ; 久野 空翔; 堀籠 和志 ; 後藤 雄一 ; 山本 昌彦   ; 田口 茂郎 Sato, Hinata; Mori, Amami; Kuno, Sorato; Horigome, Kazushi; Goto, Yuichi; Yamamoto, Masahiko; Taguchi, Shigeo 廃止措置段階にある東海再処理施設においては、分離精製工場内の設備、機器の除染・解体に向け、工程内に残留するプルトニウムとウランを集約する工程洗浄を実施した。工程洗浄は3ステップに分けて段階的に実施し、今回、プルトニウム製品貯槽及びプルトニウム関連

Momentum exchange functions model for SIMMER-III and SIMMER-IV SIMMER-III及びSIMMER-IVコードの運動量交換関数モデル 飛田 吉春*; 近藤 悟; 鈴木 徹* Tobita, Yoshiharu*; Kondo, Satoru; Suzuki, Toru* 日本原子力研究開発機構が開発したSIMMER-III及びSIMMER-IVは、2次元及び3次元の多速度場・多成分流体力学モデルを空間・時間依存の核動特性モデルと結合した計算コードであり、液体金属高速炉の炉心崩壊事故の解析に広く利用されている。多速度場の流動解析においては、流体速度場間及び流体・構造壁間の抵抗や摩擦をモデル化した運動量交換関数(MXFと呼ぶ)が必要となり、これにより溶融炉心物質間の相対運動や運動に伴う反応度効果が精度良く模擬される。SIMMER-

Waste acceptance criteria for waste packages destined for near surface disposal containing radioactive waste from research, industrial and medical facilities; Method of filling sandy soil 仲田 久和 ; 出雲 沙理 ; 岡田 翔太; 坂井 章浩 Nakata, Hisakazu; Izumo, Sari; Okada, Shota; Sakai, Akihiro 日本原子力研究開発機構は、研究施設等廃棄物のトレンチ埋設施設の設置を計画している。「核燃料物質又は核燃料物質によつて汚染された物の第二種廃棄物埋設の事業に関する規則」における同施設の技術上の基準では、「廃棄物埋設地は、土砂等を充填することにより、

放射線・化学・生物的作用の複合効果による燃料デブリ劣化機構の解明(委託研究); 令和4年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業 Study on degradation of fuel debris by combined effects of radiological, chemical, and biological functions (Contract research); FY2022 Nuclear Energy Science & Technology and Human Resource Development Project 廃炉環境国際共同研究センター; 東京工業大学* Collaborative Laboratories for Advanced Decommissioning Science; Tokyo Institute of Technology*

中赤外レーザー分光によるトリチウム水連続モニタリング手法の開発(委託研究); 令和4年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業 Development of the continuous monitoring of tritium water by mid-infrared laser spectroscopy (Contract research); FY2022 Nuclear Energy Science & Technology and Human Resource Development Project 廃炉環境国際共同研究センター; 自然科学研究機構* Collaborative Laboratories for Advanced Decommissioning Science; National Institutes of Natural Sciences* 日本原子

高放射線耐性の低照度用太陽電池を利用した放射線場マッピング観測システム開発(委託研究); 令和4年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業 Development of radiation field mapping measurement system based on high radiation tolerant solar cells for low-light illumination (Contract research); FY2022 Nuclear Energy Science & Technology and Human Resource Development Project 廃炉環境国際共同研究センター; 京都大学* Collaborative Laboratories for Advanced Decommissioning Science; Kyoto

High-temperature strength of modified type 316 steel for fast reactor fuel before and after neutron irradiation 宮澤 健   ; 上羽 智之 ; 矢野 康英  ; 丹野 敬嗣  ; 大塚 智史   ; 鬼澤 高志  ; 安藤 勝訓 ; 皆藤 威二 Miyazawa, Takeshi; Uwaba, Tomoyuki; Yano, Yasuhide; Tanno, Takashi; Otsuka, Satoshi; Onizawa, Takashi; Ando, Masanori; Kaito, Takeji SUS316相当鋼を用いた高速炉燃料設計の高信頼性化に向けて、SUS316相当鋼被覆管及びラッパ管の高温強度及び照射データを材料学的及び統計学的な観点で評価・解析することで、

SIMMER-III and SIMMER-IV; Computer codes for LMFR core disruptive accident analysis 高速炉炉心崩壊事故解析コードSIMMER-III及びSIMMER-IV 近藤 悟; 飛田 吉春*; 守田 幸路*; 神山 健司  ; 山野 秀将   ; 鈴木 徹*; 田上 浩孝 ; 曽我部 丞司 ; 石田 真也 Kondo, Satoru; Tobita, Yoshiharu*; Morita, Koji*; Kamiyama, Kenji; Yamano, Hidemasa; Suzuki, Toru*; Tagami, Hirotaka; Sogabe, Joji; Ishida, Shinya 日本原子力研究開発機構が開発したSIMMER-III及びSIMMER-IVは、2次元/3次元、多速度場、多成分流体力学モデル

Neutron optics design of a neutron magnetic microscope using Wolter type I supermirror 曽山 和彦  ; 林田 洋寿*; 丸山 龍治   ; 山崎 大  ; 後藤 惟樹*; 小林 勇輝*; 荒川 翔平*; 山本 有悟*; 須場 健太*; 山村 和也* Soyama, Kazuhiko; Hayashida, Hirotoshi*; Maruyama, Ryuji; Yamazaki, Dai; Goto, Yuiki*; Kobayashi, Yuki*; Arakawa, Shohei*; Yamamoto, Yugo*; Suba, Kenta*; Yamamura, Kazuya* 磁性体中の磁場イメージングを目的として、Wolter I型光学系に多層膜スーパーミラーを適用した中性子磁気顕微鏡の光学

Reports on research activities and evaluation of advanced computational science in FY2023 システム計算科学センター Center for Computational Science & e-Systems システム計算科学センターでは、「国立研究開発法人日本原子力研究開発機構の中長期目標を達成するための計画(中長期計画)」に基づき、原子力分野における計算科学技術研究に関する研究開発を実施してきた。その計算科学技術研究の実績については、計算科学技術研究・評価委員会(以下「委員会」という。)により評価された。本報告は、システム計算科学センターにおいて実施された計算科学技術研究の、令和5年度における業務の実績及びそれらに対する委員会による評価結果をとりまとめたものである。 Research on advan

Evaluation study of fault activity on Shionohira and Kuruma Faults located at the border of Fukushima and Ibaraki Prefecture, Japan 青木 和弘 ; 今井 宏太朗; 瀬下 和芳 ; 木村 恵; 桐田 史生 ; 中西 龍二 Aoki, Kazuhiro; Imai, Hirotaro; Seshimo, Kazuyoshi; Kimura, Megumi; Kirita, Fumio; Nakanishi, Ryuji 塩ノ平断層は福島・茨城県境付近に位置し、2011年4月11日に発生した福島県浜通りの地震(Mw6.7)によって出現した。一方、その南方延長上の車断層ではこの地震による地表変状は認められなかった。上載層が存在しない場合や断層との切断関係を検討できる鉱

Application of EBSD as a method for analyzing irradiation damage in ceramics 藤村 由希; 石川 法人   ; 近藤 啓悦 Fujimura, Yuki; Ishikawa, Norito; Kondo, Keietsu 高い高温強度・耐腐食性を有するセラミックス材料は化学的に安定であり、その中でも特に酸化アルミニウム(AlO)は、耐照射性にも優れた材料であることが分かっている。一方で、耐照射性が高いということは照射損傷の度合いが小さいということを意味しており、ごくわずかな照射影響について検知し、適切に評価するのは非常に困難である。本研究ではこの「微小な照射損傷」を捉えるため、金属などを主体とする他の構造材料における照射影響解析の場面で利用されている電子後方散乱回折(EBSD)パターンを用いた格子ひずみ(弾性ひずみ

Research plan on geosphere stability for long-term isolation of radioactive waste (Scientific program for fiscal year 2024) 丹羽 正和   ; 島田 顕臣; 浅森 浩一; 末岡 茂   ; 小松 哲也  ; 中嶋 徹   ; 小形 学 ; 内田 真緒; 西山 成哲  ; 田中 桐葉 ; 石原 隆仙; 安邊 啓明   ; 三ツ口 丈裕 ; 村上 理  ; 箱岩 寛晶; 島田 耕史   ; 渡邊 隆広   ; 奈良 郁子   ; 斗澤 皓正; 藤田 奈津子   ; 横山 立憲   ; 小北 康弘  ; 前田 祐輔; 福田 将眞   ; 鏡味 沙耶   ; 川村 淳; 三宅 正恭; 小川 由美; 木田 福香; 神野 智史   ; 南谷 史菜; 山田 来樹 Niwa, Mas

マイクロ・ナノテクノロジーを利用したアルファ微粒子の溶解・凝集分散に及ぼすナノ界面現象の探求(委託研究); 令和4年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業 Investigation of effects of nano interfacial phenomena on dissolution aggregation of alpha nanoparticles by using micro nano technologies (Contract research); FY2022 Nuclear Energy Science & Technology and Human Resource Development Project 廃炉環境国際共同研究センター; 東京工業大学* Collaborative Laboratories for Advanced Decommission

無人航走体を用いた燃料デブリサンプルリターン技術の研究開発(委託研究); 令和4年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業 Research and development of the sample-return technique for fuel debris using the unmanned underwater vehicle (Contract research); FY2022 Nuclear Energy Science & Technology and Human Resource Development Project 廃炉環境国際共同研究センター; 海上・港湾・航空技術研究所* Collaborative Laboratories for Advanced Decommissioning Science; National Institute of Mar

//線ラジオリシス影響下における格納容器系統内広域防食の実現; ナノバブルを用いた新規防食技術の開発(委託研究); 令和4年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業 Development of a new corrosion mitigation technology using nanobubbles toward corrosion mitigation in PCV system under the influence of //-rays radiolysis (Contract research); FY2022 Nuclear Energy Science & Technology and Human Resource Development Project 廃炉環境国際共同研究センター; 東北大学* Collaborative Laboratories for Ad

Opposing mixed convection heat transfer for turbulent single-phase flows (Contract research, Translated document) 茂木 孝介  ; 柴本 泰照 ; 日引 俊詞*; 塚本 直史*; 金子 順一* Motegi, Kosuke; Shibamoto, Yasuteru; Hibiki, Takashi*; Tsukamoto, Naofumi*; Kaneko, Junichi* 既往研究において様々な対向複合対流の熱伝達相関式が提案されているが、それらは様々な試験装置、流路形状、試験流体、熱流動パラメータの範囲で実施された実験結果に基づいている。従って、使用に際してその適用範囲や外挿性を踏まえた上でどの相関式を選択すべきかを整理しておくことは重要である。本稿では既存の対向複合対流