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J-GLOBAL ID：202102253869425806   整理番号：21A0190066

鉛ビスマス冷却型加速器駆動核変換システムにおける酸素消費量の評価

Estimation of oxygen consumption amount in LBE-cooled accelerator-driven system

著者 (2件)： 菅原隆徳 (日本原子力研究開発機構) ,  小松篤史 (日本原子力研究開発機構)
資料名： 日本原子力研究開発機構JAEA-Research(Web)
号： 2020-016  ページ： 1-44  発行年： 2021年 
JST資料番号： U0304A  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 液体鉛ビスマス共晶合金(LBE)を用いた原子炉システムでは,酸素濃度を制御することにより,LBEによる鋼材腐食を防ぐ必要がある。本研究では,LBE冷却型加速器駆動核変換システム(ADS)について,そのプラントで用いられる酸素消費量の評価を行った。評価は,実験に基づく酸化被膜厚さの評価式を用い,その厚さから酸素消費量を評価した。その結果,燃料集合体の発熱部については,2サイクルの炉内滞在で,最大で約35[μm]の酸化被膜が作られ,ビーム窓については,1サイクルの運転で約20[μm]の酸化被膜が作られることがわかった。これらの結果から求めたサイクルあたりの酸素消費量は,燃料集合体全体とビーム窓それぞれで,25[kg]と0.3[kg]となり,プラント全体としては約30[kg]となった。最終的な結果として,JAEA-ADSでは,定格運転時3-4[g/h],ピーク時約150[g/h]の酸素を供給でき,1サイクル(=1年間)約30[kg],40年間で約1200[kg]を供給できる酸素供給装置が必要となる。(著者抄録)

シソーラス用語： *核変換 ,  液体金属 ,  共晶合金 ,  *金属腐食 ,  鋼材 ,  *液体金属冷却型原子炉 ,  ビスマス合金 ,  *鉛合金 ,  濃度 ,  *酸素 ,  酸化膜 ,  酸素要求量 ,  原子炉冷却材 ,  燃料集合体 ,  高合金鋼 ,  オーステナイト系ステンレス鋼
準シソーラス用語： 液体金属冷却材 ,  加速器駆動システム ,  加速器駆動核変換 ,  鋼材腐食 ,  酸素濃度 ,  T91鋼 ,  AISI316L

著者キーワード (3件)： ADS ,  Lead-bismuth Eutectic ,  Oxygen Consumption

分類 (3件)： 液体金属冷却型原子炉  (MD03030X) ,  原子炉のその他への用途・利用  (MD07040K) ,  線形加速器  (BE02030I)

引用文献 (20件)：

• 辻本 和文, 西原 健司, 武井 早憲 他, “鉛ビスマス冷却加速器駆動システムを用いた核変換技術の成立性検討”, JAEA-Research 2010-012, (2010), 59p.
• T. Sugawara, R. Katano and K. Tsujimoto, “Impact of impurity in transmutation cycle on neutronics design of revised accelerator-driven system”, Annals of Nuclear Energy, 111, pp. 449-459 (2018).
• T. Sugawara, H. Takei, H. Iwamoto et al., “Research and Development Activities for Accelerator-Driven System in JAEA”, Progress in Nuclear Energy, 106, pp. 27-33 (2018).
• OECD/NEA Nuclear Science Committee, “Handbook on Lead-bismuth Eutectic Alloy and Lead Properties, Materials Compatibility, Thermal-hydraulics and Technologies, 2007 edition”, OECD/NEA, (2007), 691p.
• A. Weisenburger, L. Mansani, G. Schumacher, et al., “Oxygen for protective oxide scale formation on pins and structural material surfaces in lead-alloy cooled reactors”, Nuclear Engineering and Design, 273, pp. 584-594 (2014).

タイトルに関連する用語 (5件)： 鉛 ,  ビスマス ,  加速器駆動核変換 ,  酸素消費量 ,  評価