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平成28年3月博士課程修了予定者論文発表会


平成28年1月4日(月) 会場: 原子炉工学研究所 北2号館6階会議室
開始時刻/
終了時刻
発表者氏名 主)指導教員
副)指導教員
論  文  題  目
9:00
11:00
佐藤大輔 林﨑規託
塚原剛彦
誘電体アシスト型高周波加速空洞の原理実証研究
A Proof-of-Principle Study of Dielectric Assist Accelerating Structure
本論文研究が世界初となる誘電体アシスト型高周波加速空洞に関する、(1)動作原理と理論計算、(2)電磁場シミュレーションによる空洞設計、また、その原理実証研究として、(3)加速空洞の製作、(4)加速空洞単独の低電力試験、(5)クライストロンによる大電力試験の結果について発表をおこなう。

 

平成28年1月4日(月) 会場: 原子炉工学研究所 北1号館1階会議室
開始時刻/
終了時刻
発表者氏名 主)指導教員
副)指導教員
論  文  題  目
10:00
12:00
Ho Quan Hai
(国際大学院
プログラムC)
小原 徹
木倉宏成
Design Study for Modular Pebble Bed High Temperature Gas-cooled Reactor with Rock-like Oxide Fuel Element
Pebble bed reactor (PBR) is claimed to be have excellent passive safety features among the reactors. Rock-like oxide (ROX) fuel was proposed at JAEA with high chemical stability under geological condition. It is of interest that using ROX as fuel in PBRs can improve safety features during normal operation and the final disposal of spent fuel. The purpose of this study was to show the design concept for a small modular pebble bed reactor with ROX fuel that could achieve a high safety feature of spent fuel with high burnup performance. The results showed that the PBR with ROX fuel could become critical even though the ROX fuel’s density is low compare to conventional UO2 fuel. Also, by optimizing the fuel composition and core geometry, we could design a 120-MWth OTTO cycle small PBR that could achieve a high burnup of about 145 GWd/t-HM and a FIFA value of 75% while still satisfying with the safety requirement for HTGRs.

 

平成28年1月4日(月) 会場: 原子炉工学研究所 北2号館6階会議室
開始時刻/
終了時刻
発表者氏名 主)指導教員
副)指導教員
論  文  題  目
13:00
15:00
河村卓哉 竹下健二
井頭政之
薄膜ゲル塗布クロマト分離剤を用いた核種分離用ゲル液抽出プロセスの開発
抽出溶媒の代わりに機能性ゲルを金属イオンの吸脱着に用いるゲル・液抽出法はMA/Ln分離などの核種分離プロセスへの応用が期待されている。本論文ではMA/Ln分離用に開発が進められているTPPEN-NIPA共重合ゲルを用いたゲル・液抽出法の実用化を目指す。実プロセスでは吸着容量や吸脱着速度の向上が求められ、高濃度のTPPENを含有するゲルが必要になるが、ゲルの硬直化により金属イオン吸着はゲル表面に留まった。この問題を解決するため、多孔質シリカへの毛管力を使ったモノマーの含浸と重合により細孔表面へのゲルの薄膜塗布に成功した。高濃度TPPENゲルを含有しても細孔容量はあまり減少せず、平均細孔径50 nmの多孔質シリカにTPPEN30 mol%のゲルを塗布しても平均厚みは僅か12 nmと評価された。塗布されたゲルは金属イオンを高速に吸脱着し、鋭い破過曲線と溶離曲線が得られ、吸脱着を安定に繰り返すことができた。以上の結果から工業規模を想定したMA/Ln分離シミュレーションを行い、本ゲル・液抽出プロセスの成立性を確認した。

 

平成28年1月4日(月) 会場: 原子炉工学研究所 北2号館6階会議室
開始時刻/
終了時刻
発表者氏名 主)指導教員
副)指導教員
論  文  題  目
15:00
17:00
Julia Abdul Karim
(国際大学院
プログラムC)
小原 徹
松本義久
Solution of Fuel Integrity Problem in CANDLE Burning by Melt and Refining Procedures
The application of melt and refining procedures has a potential to solve the fuel integrity problem in the high-burnup condition of CANDLE reactors. The idea of applying the melt and refining procedures to the CANDLE burnup before it reaches the cladding limitation would seem a possible solution for the fuel integrity problem at high burnup. However, if melt and refining procedures are applied during operation, the reactor might lose all the nuclides distribution in the fuel pins and CANDLE burning become impossible to achieve.The purpose of this study was to investigate the possibility of applying melt and refining procedures in CANDLE operations, to solve the cladding limitation problem due to radiation displacement damaged at high burnup condition, and also to estimate the effects of burnup performance improvement on removal of fission products. It became clear that if the number of axial regions for the melt and refining procedure is chosen properly, CANDLE burning is possible to achieve even if each region is homogenized by the procedure. In addition, the fission products released by the melt and refining procedure increased the burnup performance of the CANDLE core remarkably. It is also possible to improve the engineering design by reducing the fuel volume fraction.

 

平成28年1月5日(火) 会場: 原子炉工学研究所 北2号館6階会議室
開始時刻/
終了時刻
発表者氏名 主)指導教員
副)指導教員
論  文  題  目
13:00
15:00
苅谷 潤 加藤之貴
小原 徹
酸化カルシウム/水反応系複合材料を用いた化学蓄熱技術の開発
Development of composite materials for calcium oxide/water thermochemical energy storage
省エネルギー技術として熱エネルギーの有効活用が可能な化学蓄熱貯蔵(Thermochemical Energy Storage, TCES)の実験的検討を行った。TCESは核熱、産業熱プロセス余剰熱の回収・貯蔵・有効利用ができ、熱的な操業安定性、省エネルギー性に貢献しえる。酸化カルシウム/水系(CaO/H2O)気固可逆反応を用いたTCESは400-600 ℃の高温熱貯蔵向けに検討されている。この系の実用に反応材料を充填した反応器における酸化カルシウム材料の熱伝導度、反応性の向上、熱交換形状に応じた成形性が望まれる。本研究では高伝熱性と材料成形性を備えたCaO複合材料の検討を進めた。熱伝導度の高い膨張化グラファイト(EG)等を水酸化カルシウム(Ca(OH)2)に複合し、高い伝熱性、反応速度と材料成形性備えた材料開発を検討した。熱重量分析の結果、脱水及び水和反応の胆体との複合化により反応速度の向上が確認された。また反応速度論的検討から試料内の水蒸気の拡散性、反応速度定数、活性化エネルギー、頻度因子の算出を行い、担体の複合化の反応に対する効果を定量的に評価した。

 

平成28年1月5日(火) 会場: 原子炉工学研究所 北2号館6階会議室
開始時刻/
終了時刻
発表者氏名 主)指導教員
副)指導教員
論  文  題  目
15:00
17:00
Le Tri Dan
(国際大学院
プログラムC)
高橋 実
竹下健二
Fundamental Study on Critical Heat Flux in Tight Lattice Core for High Conversion Boiling Water Reactor
Light water reactors, particularly boiling water reactors could have a higher conversion ratio nearly equal to unity by reducing moderator-fuel ratio. In order to reduce the moderator to fuel ratio, tight lattice core with smaller coolant volume ratio compared with a normal core is one of the solutions. The use of wire spacers is more suitable for the tight lattice core than the use of grid spacers. From thermal-hydraulic point of view, coolability is one of key issues for the feasibility of the tight lattice core with the wire spacer because of the small cross sectional flow area. The most important feature of coolability of tight lattice core is the critical heat flux (CHF). Therefore, the present study was created to investigate the CHF behavior in tight lattice core under the effect of mass flux, quality, wire spacer and gap size or pitch to diameter ratio on CHF by means of single heater pin and three-pin bundle experiment with and without wire spacer.

 

平成28年1月5日(火) 会場: 原子炉工学研究所 北2号館6階会議室
開始時刻/
終了時刻
発表者氏名 主)指導教員
副)指導教員
論  文  題  目
17:00
19:00
Hamdani Ari
(国際大学院
プログラムA)
木倉宏成
赤塚 洋
Study on Swirling Flow in a Vertical Pipe by Phased Array Ultrasonic Velocity Profiler
Swirling flow through a pipe is one of well-recognized techniques to intensify certain working processes in industries such as enhancement of heat and mass transfer. Recently, swirling flow has been applied in nuclear fuel assemblies in order to enhance the heat transfer. Understanding the flow behavior in swirling flow is important to improve heat transfer mechanism. In this study, the swirling flow, which is induced by twisted tape, was investigated both experimentally and numerically. Experimental observation of 2D velocity field has been done using phased array Ultrasonic Velocity Profiler (UVP). In addition, experimental study in swirling flow was investigated in both single-phase and two-phase flow. Then, simulation of swirling flow was conducted and compared with experimental results both quantitatively and qualitatively. The results showed that the geometry of swirling generator (twisted tape) was important parameter on swirling core position.