3D X-ray CT를 사용하는 원자로의 것과 동등한 고압 및 고온에서 증기 및 물 흐름을 시각화합니다.

끓는 물 원자로에서 고성능 연료의 개발 및 열 흐름 현상의 설명

 토토사이트 fa, Ltd. (임원 : Nakanishi Hiroaki / Heencialinafter, 토토사이트 fa) 및 토토사이트 fa GE Nuclemer Co., Ltd. (Takehara Hidetoshi / Heighinafter, 토토사이트 fa GE)는 X-ray CT (Computed Tomography) 시스템을 개발하여 증기 및 수질이 3 차원으로 시각화되어 70 개의 대기 및 70 개가 상당히 70 개의 상자를 시각화하는 시스템을 개발했습니다. 290 ° C, 끓는 물 반응기 (BWR)의 작동 조건에 해당합니다. 이 시스템을 사용하면 최적의 연료 배치가 연료 냉각 특성에 대한 효율적이고 상세한 이해를 작동시켜 BWR의 경제성과 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.

  원자력 발전은 원자로에 로딩 된 연료 내에서 발생하는 핵분열이 포함 되며이 공정 동안 생성 된 열을 사용하여 전기를 생성합니다. BWR은 반응기를 통해 흐르는 물의 일부가 연료에 생성 된 열로 끓인 후 증기로 변하는 다음, 터빈이 증기를 사용하여 전기를 생성하는 "열 수력 전기 현상"을 사용하는 시스템입니다. 반면에, 물은 또한 핵분열에 의해 생성 된 고 에너지 중성자를 낮은 에너지로 느리게하며, 이는 핵분열이 발생하기 쉬운다. 따라서, BWR에서, 열수성 현상과 중성자 감속이 서로 영향을 미치기 때문에, 반응기의 증기 및 물 흐름을보다 상세하게 이해하는 것이 중요하다.
  이번에는 토토사이트 fa와 토토사이트 fa GE가 산업용 X- 선 CT 기술을 사용하는 X-ray CT 시스템을 개발하여 물체 내부의 결함 및 불순물의 고화질 및 고속 이미징을 허용하며 증기와 물이 공존하는 상태의 3 차원 시각화를 허용합니다. 이번에 개발 한 3D X-Ray CT 시스템의 기능은 다음과 같습니다.

(1) 3 차원 방식으로 증기 및 물 흐름을 시각화하는 X-ray CT 시스템

토토사이트 fa가 개발 한 산업용 X- 선 CT 시스템을 사용하여 X- 레이 튜브의 원뿔 모양의 X- 레이 빔을 사용할 수 있으므로 한 번의 높이 방향으로 여러 단층 촬영 이미지를 획득 할 수 있습니다. 이 기술을 사용하여 BWR 내부의 흐름 상태를 시뮬레이션 할 수있는 실험 장치의 파이프를 통해 흐르는 증기와 물을 측정하는 X- 레이 CT 시스템을 개발했습니다. 파이프에 설치된 X- 선 튜브 및 평면 패널 검출기 (FPD)를 회전시키고 파이프의 전체 원주 방향으로부터 지속적으로 X- 선 이미징을 수행함으로써, 250mm 직경의 영역 및 0.3mm의 미세한 방식으로 증기 비율 (유체에 함유 된 가스의 부피 비율)을 시각화 할 수있다.

(2) 끓는 물 반응기 내부와 동일한 흐름 조건에서 증기 및 물 특성 평가

3D X-Ray CT 시스템은 다목적 증기 소스 테스트 시설 (Hustle :HitachiutilityS팀tESTleading facility)의 빌딩 내부에 설치되어 있습니다. 파이프를 배치하여 X- 선 튜브와 3D X-ray CT 시스템의 FPD를 통과시키고 Hustle에 의해 증기 및 물 조건에서 증기 및 물 조건을 저압 조건으로 시뮬레이션 할 수 있습니다 (대략 70 ° C). 또한, 고 에너지 X- 선 튜브를 사용함으로써, 약 70 개의 대기를 견딜 때 필요한 두꺼운 파이프를 사용하는 경우에도 내부 흐름 특성을 자세히 분석 할 수 있습니다.

  전통적인 2D X-ray CT 이미지는 수직 및 수평 단면에서 물체를 캡처하므로 3D 단층 촬영 이미지를 측정하려면 높이 방향의 위치를 ​​변경하면서 반복적으로 사진을 찍어야하지만 이번에 개발 된 3D X-Ray CT 시스템은 수직, 수평 및 높이에서 3D 단층 촬영 이미지를 한 번에 캡처 할 수 있습니다. 따라서, 3D X- 선 CT는 2D X- 선 CT의 약 1/250 번째 (약 1/250 번째) 파이프에서 증기 및 물 흐름의 3 차원 단층 촬영 이미지를 캡처 할 수 있습니다.*입니다. 앞으로 토토사이트 fa와 토토사이트 fa GE는 이러한 장비를 차세대 고성능 연료를 개발하는 데 중요한 역할을하는 장비로 사용하여 연료 자원 활용의 효율성을 더욱 향상시킬 것입니다. 또한 BWRS의 안전성과 신뢰성을 더욱 향상시키기 위해이를 사용하여 원자로 내의 다양한 열 흐름 현상을위한 데이터베이스 구축과 같은 연구 개발을 개발할 것입니다.

  토토사이트 fa Group은 신뢰할 수있는 제조를 통해 이산화탄소를 방출하지 않고 안전을 향상시켜 이산화탄소를 방출하지 않는 환경 영향이 낮은 낮은 환경 영향으로 에너지 공급을 지원함으로써 원자력 발전 사업에 계속 기여할 것입니다.

  이 기술에 대한 자세한 내용은 일본 Atomic Energy Society 2013 가을 컨퍼런스에서 발표 될 예정이며, 9 월 3 일부터 5 일까지 Hachinohe Institute of Technology에서 개최됩니다.

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X- 선 이미징 및 전송 된 X- 선 용량 데이터가 4 중 회전에 의해 수행되는 경우.

연락처 정보

토토사이트 fa, Ltd.

토토사이트 fa 실험실 계획 사무소 [담당 : Kageyama]
7-1-1 오미키 카코, 이바라키 주 히타치시 319-1292
전화 : 0294-52-7508 (Direct)

토토사이트 fa GE 원자력 에너지 Co., Ltd.

토토사이트 fa Office 핵 계획 부서 핵 계획 그룹 [담당 : Yasuda]
3-1-1 Saichome, 토토사이트 fa City, Ibaraki 현 317-0073
전화 : 0294-55-4376 (Direct)

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