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JAEA-Technology 日本原子力研究開発機構 February 2013 Japan Atomic Energy Agency JAEA-Technology 2012-043 IS プロセス信頼性試験(ブンゼン反応系機器) の安全対策 Safety Measures for Integrity Test Apparatus for IS Process (Bunsen Section) 久保 真治 田中 伸幸 野口 弘喜 岩月 仁 小貫 薫 稲垣 嘉之 Shinji KUBO, Nobuyuki TANAKA, Hiroki NOGUCHI, Jin IWATSUKI Kaoru ONUKI and Yoshiyuki INAGAKI 原子力水素・熱利用研究センター 水素利用研究開発ユニット Hydrogen Application Research & Development Division Nuclear Hydrogen and Heat Application Research Center JAEA-Technology 2012-043

JAEA-Technology 2012-043 · 2013. 3. 21. · 2012-043 ISプロセス信頼性試験(ブンゼン反応系機器) の安全対策 Safety Measures for Integrity Test Apparatus for

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  • JAEA

    -Technology

    日本原子力研究開発機構

    February 2013

    Japan Atomic Energy Agency

    JAEA-Technology

    2012-043

    IS プロセス信頼性試験(ブンゼン反応系機器)の安全対策

    Safety Measures for Integrity Test Apparatus for IS Process (Bunsen Section)

    久保 真治 田中 伸幸 野口 弘喜 岩月 仁小貫 薫 稲垣 嘉之

    Shinji KUBO, Nobuyuki TANAKA, Hiroki NOGUCHI, Jin IWATSUKIKaoru ONUKI and Yoshiyuki INAGAKI

    原子力水素・熱利用研究センター水素利用研究開発ユニット

    Hydrogen Application Research & Development DivisionNuclear Hydrogen and Heat Application Research Center

    JAEA

    -Technology 2012-043

    ISプロセス信頼性試験(ブンゼン反応系機器)の安全対策

    日本原子力研究開発機構

  • 本レポートは独立行政法人日本原子力研究開発機構が不定期に発行する成果報告書です。 本レポートの入手並びに著作権利用に関するお問い合わせは、下記あてにお問い合わせ下さい。 なお、本レポートの全文は日本原子力研究開発機構ホームページ(http://www.jaea.go.jp) より発信されています。

    独立行政法人日本原子力研究開発機構 研究技術情報部 研究技術情報課 〒319-1195 茨城県那珂郡東海村白方白根 2 番地 4 電話 029-282-6387, Fax 029-282-5920, E-mail:[email protected]

    This report is issued irregularly by Japan Atomic Energy Agency Inquiries about availability and/or copyright of this report should be addressed to Intellectual Resources Section, Intellectual Resources Department, Japan Atomic Energy Agency 2-4 Shirakata Shirane, Tokai-mura, Naka-gun, Ibaraki-ken 319-1195 Japan Tel +81-29-282-6387, Fax +81-29-282-5920, E-mail:[email protected]

    © Japan Atomic Energy Agency, 2013

  • i i

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    Safety Measures for Integrity Test Apparatus for IS Process (Bunsen Section)

    Shinji KUBO, Nobuyuki TANAKA, Hiroki NOGUCHI, Jin IWATSUKI,

    Kaoru ONUKI and Yoshiyuki INAGAKI

    Hydrogen Application Research & Development Division

    Nuclear Hydrogen and Heat Application Research Center

    Japan Atomic Energy Agency

    Oarai-machi, Higashiibaraki-gun, Ibaraki-ken

    Received December 6, 2012

    Providing safety measures for workers and external environments are indispensable in R&D activities of the

    iodine sulfur water-splitting hydrogen production process, since this process uses toxic chemicals as sulfur

    dioxide, sulfuric acid, iodine and hydriodic acid. One of the R&D subjects is proof of manufacturability of

    chemical reactors made of practical structural materials and confirmation of the reactors' sound performance in

    the harsh process conditions. In order to examine the task, test apparatuses of the process are being

    constructed; the apparatus for a Bunsen reactor has been built and assembled. Capacities of vessels of the

    apparatus are about 50 150 liter; normal operating pressure will be 0.5 MPa [abs], and that of temperature will

    be 90 degrees centigrade. Safety measures for the test apparatus, operations, and in abnormal situations were

    considered prior to the start of the operation. This report summarizes the results of the considerations.

    Keywords: Thermochemical Water-splitting Process, Hydrogen Production, Iodine-sulfur Process,

    Sulfur-iodine Process, Safety, Hazardous Chemicals

    ii iii

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    Safety Measures for Integrity Test Apparatus for IS Process (Bunsen Section)

    Shinji KUBO, Nobuyuki TANAKA, Hiroki NOGUCHI, Jin IWATSUKI,

    Kaoru ONUKI and Yoshiyuki INAGAKI

    Hydrogen Application Research & Development Division

    Nuclear Hydrogen and Heat Application Research Center

    Japan Atomic Energy Agency

    Oarai-machi, Higashiibaraki-gun, Ibaraki-ken

    Received December 6, 2012

    Providing safety measures for workers and external environments are indispensable in R&D activities of the

    iodine sulfur water-splitting hydrogen production process, since this process uses toxic chemicals as sulfur

    dioxide, sulfuric acid, iodine and hydriodic acid. One of the R&D subjects is proof of manufacturability of

    chemical reactors made of practical structural materials and confirmation of the reactors' sound performance in

    the harsh process conditions. In order to examine the task, test apparatuses of the process are being

    constructed; the apparatus for a Bunsen reactor has been built and assembled. Capacities of vessels of the

    apparatus are about 50 150 liter; normal operating pressure will be 0.5 MPa [abs], and that of temperature will

    be 90 degrees centigrade. Safety measures for the test apparatus, operations, and in abnormal situations were

    considered prior to the start of the operation. This report summarizes the results of the considerations.

    Keywords: Thermochemical Water-splitting Process, Hydrogen Production, Iodine-sulfur Process,

    Sulfur-iodine Process, Safety, Hazardous Chemicals

    iii

    1. 1 2. 2

    2.1 2 2.2 3 2.3 4

    3. 11 3.1 11 3.2 15 3.3 16 3.4 193.5 20 3.6 20 3.7 21

    4. 22 4.1 22 4.2 22 4.3 22 4.4 22 4.5 22 4.6 23 4.7 23 4.8 23

    5. 24 5.1 24 5.2 24 5.3 24

    6. 25 6.1 25 6.2 27 6.3 27

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    JAEA-Technology 2012-043

  • Contents

    1. Introduction 1

    2. General Description of Test Apparatus 22.1 Overall of Test Apparatus 22.2 Arrangement of Test Apparatus 32.3 Test Plans 4

    3. Safety Measures for Test Apparatus 113.1 Applied Rules and Standards 113.2 Basic Policy for Safety Ensuring 153.3 Safety Measures for Test Apparatus 163.4 Special cares for fire, explosion, and leakage of toxic substances 193.5 Storage Managements of hazardous materials and toxic substances 203.6 Routine Checks 203.7 Other Considerations 21

    4. Considerations for Safety in Working Environments4.1 Size, Area, and Hight 22

    22

    4.2 Ventilation, Temperature, and Humidity 224.3 Lighting 224.4 Noise and Vibration 224.5 Doorways, Passages, and Evacuation Exits 224.6 Fall Preventions 234.7 Facilities in Inspections and Maintenances 234.8 Working Positions 23

    5. Safety Measures for Operations 245.1 Safety Guidelines on Dangerous Works 245.2 Communications 245.3 Training of Workers 24

    6. Safety Measures in Abnormal Situations 256.1 Possible abnormalities and their countermeasures 256.2 Emergency Notifications 276.3 Operating Manuals and Training Programs 27

    7. Summary 28

    Acknowledgements 28

    AppendixSubject Matters of the Safety Review for Integrity Test Apparatus for IS process (Bunsen section) 38

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    Contents

    1. Introduction 1 2. General Description of Test Apparatus 2

    2.1 Overall of Test Apparatus 2 2.2 Arrangement of Test Apparatus 3 2.3 Test Plans 4

    3. Safety Measures for Test Apparatus 11 3.1 Applied Rules and Standards 11 3.2 Basic Policy for Safety Ensuring 15 3.3 Safety Measures for Test Apparatus 16 3.4 Special cares for fire, explosion, and leakage of toxic substances 19 3.5 Storage Managements of hazardous materials and toxic substances 20 3.6 Routine Checks 20 3.7 Other Considerations 21

    4. Considerations for Safety in Working Environments 4.1 Size, Area, and Hight 22 4.2 Ventilation, Temperature, and Humidity 22 4.3 Lighting 22 4.4 Noise and Vibration 22 4.5 Doorways, Passages, and Evacuation Exits 22 4.6 Fall Preventions 23 4.7 Facilities in Inspections and Maintenances 23 4.8 Working Positions 23

    5. Safety Measures for Operations 24 5.1 Safety Guidelines on Dangerous Works 24 5.2 Communications 24 5.3 Training of Workers 24

    6. Safety Measures in Abnormal Situations 25 6.1 Possible abnormalities and their countermeasures 25 6.2 Emergency Notifications 27 6.3 Operating Manuals and Training Programs 27

    7. Summary 28 Acknowledgements 28 Appendix Subject Matters of the Safety Review for Integrity Test Apparatus for IS process (Bunsen section) 38

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  • 2

    2 IS

    IS IS

    2.1 1 ( -- )

    2 3 4SO2

    290 N2 0.5MPa

    N2 SO2

    N2 SO2 SUS3161

    (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) N2 (8) SO2 (9) (10) (11)

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    2 3 4SO2

    290 N2 0.5MPa

    N2 SO2

    N2 SO2 SUS3161

    (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) N2 (8) SO2 (9) (10) (11)

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    (12) (13) (14)

    2.2 HTTR 2

    1

    X Y

    (2 mm t)

    6.0 m 14.0 m 3.85m

    12 ton Co = 0.3 ( 0.3G )

    1 : 3 2 : 1 1 1 : 2 : 4.5mmt

    2 5

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  • 4

    120 L 40L 80L

    148.5L 70L 265.5LHTTR 10 /h

    SO2 SO2

    ( )

    2.3 (a)

    (b)

    SO2 H2O

    予め仕込んだポリヨウ化水素酸溶液を系内で循環させつつ、室温~約 100℃の昇降湯を行う。信頼性試験では、SO2 および H2Oの供給は行わない。

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    120 L 40L 80L

    148.5L 70L 265.5LHTTR 10 /h

    SO2 SO2

    ( )

    2.3 (a)

    (b)

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    (1) C-B001

    (Liq.) I2, H2SO4, HI, H2O

    (Vap.) O2, SO2, I2, H2O 1.0 kW [In] 16.4 L/min(L), 23.6 L/min(V) [Out]16.4 L/min(L), 14.8 L/min(V) 49 L

    150 0.95 MPa

    (2) D-B001

    (Liq.) I2, H2SO4, HI, H2O [In] 0.825 L/min(V) [Out] 0.825 L/min(V) 147 L

    150 0.95 MPa

    (3) C-B003 (Liq.) I2, H2SO4, HI, H2O

    (Vap.) O2, SO2, I2, H2O 0.26 kW [In] 15.6 L/min(L), 3.21 L/min(V) [Out] 15.6 L/min(L), 0.449 L/min(V)

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    (1) C-B001

    (Liq.) I2, H2SO4, HI, H2O

    (Vap.) O2, SO2, I2, H2O 1.0 kW [In] 16.4 L/min(L), 23.6 L/min(V) [Out]16.4 L/min(L), 14.8 L/min(V) 49 L

    150 0.95 MPa

    (2) D-B001

    (Liq.) I2, H2SO4, HI, H2O [In] 0.825 L/min(V) [Out] 0.825 L/min(V) 147 L

    150 0.95 MPa

    (3) C-B003 (Liq.) I2, H2SO4, HI, H2O

    (Vap.) O2, SO2, I2, H2O 0.26 kW [In] 15.6 L/min(L), 3.21 L/min(V) [Out] 15.6 L/min(L), 0.449 L/min(V)

    7

    430 mL 150

    0.95 MPa

    (4) HX-B003

    (Liq.) I2, H2SO4, HI, H2O (Vap.) O2, SO2, I2, H2O

    3 kW 15.6 L/min(L), 0.449 L/min(V) 1m2

    150 0.95 MPa

    SGP(SS400)

    (5) .

    P-B002

    MDM25-2002PKKF022J-A4T

    (Liq.) H2SO4, H2O, HI, I2 2.2 kW 15.5 L/min

    150 0.95 MPa PFA SiC PTFE (6)

    P-B007

    Fluid Metering Inc. Variable Speed QV-2CSC-WT

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    1 (Liq.) H2SO4, H2O, HI, I2

    100W 0.8 L/min

    150 0.95 MPa SUS316 (7) N2

    A) N2 B) (P-B007) 1

    N2 1 L/min(V)

    90 0.98 MPa SUS

    1 (8) SO2

    SO2 3.3 L/min(V) 90 0.98 MPa SUS (9)

    (D-B002) (Liq.) H2O 20 L

    (P-B012)

    KP-BXS

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    1 (Liq.) H2SO4, H2O, HI, I2

    100W 0.8 L/min

    150 0.95 MPa SUS316 (7) N2

    A) N2 B) (P-B007) 1

    N2 1 L/min(V)

    90 0.98 MPa SUS

    1 (8) SO2

    SO2 3.3 L/min(V) 90 0.98 MPa SUS (9)

    (D-B002) (Liq.) H2O 20 L

    (P-B012)

    KP-BXS

    9

    1 (Liq.) H2O

    40 W 0.049 L/min

    0.98 MPa SUS316 (10)

    (C-B007, C-B008)

    (Vap.) SO2, H2O, O2

    3.3 L/min(V) 10 L (1 )

    90 0.98 MP

    SUS316 (11)

    HX-B001

    SMC HRW015-H : 20 90 : 0.3

    ( 25L/min) 15 kW : 5 kW (90 ) Fluorinert TM FC-40 GALDEN HT200

    0.4 MPa (40 L/min )

    Rc3/4 : W380 X D665 X H860 mm3

    3.0 kW

    (12)

    (HX-U002, RKE3750A-V-SP)

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    3.3m 5.2 m 3m 1 (14)

    700 kg 1 :

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    3.3m 5.2 m 3m 1 (14)

    700 kg 1 :

    11

    3.

    IS

    3.1

    1) 2)3) 4) 5)

    3.1.1 3.1.1.1

    200kg

    1m3/h

    0.95MPa

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    175 kg 175kg 350kg

    (~56wt%) 60kg 60kg 120kg

    12.5kg 12.5kg (~50%) 4kg 4kg

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    175 kg 175kg 350kg

    (~56wt%) 60kg 60kg 120kg

    12.5kg 12.5kg (~50%) 4kg 4kg

    13

    3.1.1.3

    A)

    ) ) )

    )

    B)

    ) 1 1 ,3

    1

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    1 ,2 ,3 1 2 1 2 3 4 1 2

    1 2 1 2 1

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    3.2.1

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    HTTR

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    独立行政法人日本原子力研究開発機構 研究技術情報部 研究技術情報課 〒319-1195 茨城県那珂郡東海村白方白根 2 番地 4 電話 029-282-6387, Fax 029-282-5920, E-mail:[email protected]

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    © Japan Atomic Energy Agency, 2011

     国際単位系(SI)

    乗数  接頭語 記号 乗数  接頭語 記号

    1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ µ1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

    表5.SI 接頭語

    名称 記号 SI 単位による値分 min 1 min=60s時 h 1h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 ° 1°=(π/180) rad分 ’ 1’=(1/60)°=(π/10800) rad秒 ” 1”=(1/60)’=(π/648000) rad

    ヘクタール ha 1ha=1hm2=104m2

    リットル L,l 1L=11=1dm3=103cm3=10-3m3

    トン t 1t=103 kg

    表6.SIに属さないが、SIと併用される単位

    名称 記号 SI 単位で表される数値電 子 ボ ル ト eV 1eV=1.602 176 53(14)×10-19Jダ ル ト ン Da 1Da=1.660 538 86(28)×10-27kg統一原子質量単位 u 1u=1 Da天 文 単 位 ua 1ua=1.495 978 706 91(6)×1011m

    表7.SIに属さないが、SIと併用される単位で、SI単位で表される数値が実験的に得られるもの

    名称 記号 SI 単位で表される数値キ ュ リ ー Ci 1 Ci=3.7×1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 2.58×10-4C/kgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1メートル系カラット = 200 mg = 2×10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325/760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

    1cal=4.1858J(「15℃」カロリー),4.1868J(「IT」カロリー)4.184J(「熱化学」カロリー)

    ミ ク ロ ン µ 1 µ =1µm=10-6m

    表10.SIに属さないその他の単位の例

    カ ロ リ ー cal

    (a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できる。しかし接頭語を付した単位はもはやコヒーレントではない。

    (b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で、量についての情報をつたえるために使われる。実際には、使用する時には記号rad及びsrが用いられるが、習慣として組立単位としての記号である数字の1は明示されない。

    (c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中に、そのまま維持している。(d)ヘルツは周期現象についてのみ、ベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される。(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称で、セルシウス温度を表すために使用される。セルシウス度とケルビンの

    単位の大きさは同一である。したがって、温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである。

    (f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)は、しばしば誤った用語で”radioactivity”と記される。(g)単位シーベルト(PV,2002,70,205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照。

    (c)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため、等号「 」は対応関係を示すものである。

    (a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度(substance concentration)ともよばれる。

    (b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるが、そのことを表す単位記号である数字の1は通常は表記しない。

    名称 記号SI 基本単位による

    表し方

    粘 度 パスカル秒 Pa s m-1 kg s-1力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2表 面 張 力 ニュートン毎メートル N/m kg s-2角 速 度 ラジアン毎秒 rad/s m m-1 s-1=s-1角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rad/s2 m m-1 s-2=s-2熱 流 密 度 , 放 射 照 度 ワット毎平方メートル W/m2 kg s-3熱 容 量 , エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン J/K m2 kg s-2 K-1比熱容量,比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J/(kg K) m2 s-2 K-1比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム J/kg m2 s-2熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W/(m K) m kg s-3 K-1体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル J/m3 m-1 kg s-2電 界 の 強 さ ボルト毎メートル V/m m kg s-3 A-1電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル C/m3 m-3 sA表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル C/m2 m-2 sA電 束 密 度 , 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル C/m2 m-2 sA誘 電 率 ファラド毎メートル F/m m-3 kg-1 s4 A2透 磁 率 ヘンリー毎メートル H/m m kg s-2 A-2モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル J/mol m2 kg s-2 mol-1モルエントロピー, モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J/(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム C/kg kg-1 sA吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gy/s m2 s-3放 射 強 度 ワット毎ステラジアン W/sr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W/(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル kat/m3 m-3 s-1 mol

    表4.単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

    組立量

    SI 組立単位

    名称 記号面 積 平方メートル m2体 積 立法メートル m3速 さ , 速 度 メートル毎秒 m/s加 速 度 メートル毎秒毎秒 m/s2波 数 毎メートル m-1密 度 , 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kg/m3

    面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kg/m2

    比 体 積 立方メートル毎キログラム m3/kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル A/m2磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル A/m量 濃 度 (a) , 濃 度 モル毎立方メートル mol/m3質 量 濃 度 キログラム毎立法メートル kg/m3輝 度 カンデラ毎平方メートル cd/m2屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

    組立量SI 基本単位

    表2.基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

    名称 記号他のSI単位による

    表し方SI基本単位による

    表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) m/m立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2/m2周 波 数 ヘルツ

    (d) Hz s-1力 ニュートン N m kg s-2圧 力 , 応 力 パスカル Pa N/m2 m-1 kg s-2エ ネ ル ギ ー , 仕 事 , 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2仕 事 率 , 工 率 , 放 射 束 ワット W J/s m2 kg s-3電 荷 , 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧) , 起 電 力 ボルト V W/A m2 kg s-3 A-1静 電 容 量 ファラド F C/V m-2 kg-1 s4 A2電 気 抵 抗 オーム Ω V/A m2 kg s-3 A-2コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S A/V m-2 kg-1 s3 A2磁 束 ウエーバ Wb Vs m2 kg s-2 A-1磁 束 密 度 テスラ T Wb/m2 kg s-2 A-1イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H Wb/A m2 kg s-2 A-2セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(

    e) ℃ Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

    スクル度照 lx lm/m2 m-2 cd放射性核種の放射能

    ( f )ベクレル

    (d) Bq s-1吸収線量, 比エネルギー分与,カーマ

    グレイ Gy J/kg m2 s-2

    線量当量, 周辺線量当量, 方向性線量当量, 個人線量当量 シーベルト

    (g) Sv J/kg m2 s-2

    酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

    表3.固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

    組立量

    名称 記号 SI 単位で表される数値バ ー ル bar 1bar=0.1MPa=100kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHg=133.322Paオングストローム Å 1Å=0.1nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm)2=10-28m2

    ノ ッ ト kn 1kn=(1852/3600)m/sネ ー パ Npベ ル B デ ジ ベ ル dB

    表8.SIに属さないが、SIと併用されるその他の単位

    SI単位との数値的な関係は、    対数量の定義に依存。

    名称 記号

    長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

    基本量SI 基本単位

    表1.SI 基本単位

    名称 記号 SI 単位で表される数値エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=0.1Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

    ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

    フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

    マ ク ス ウ ェ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド

    ( c ) Oe 1 Oe  (103/4π)A m-1

    表9.固有の名称をもつCGS組立単位

    (第8版,2006年改訂)

     国際単位系(SI)

    乗数  接頭語 記号 乗数  接頭語 記号

    1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ µ1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

    表5.SI 接頭語

    名称 記号 SI 単位による値分 min 1 min=60s時 h 1h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 ° 1°=(π/180) rad分 ’ 1’=(1/60)°=(π/10800) rad秒 ” 1”=(1/60)’=(π/648000) rad

    ヘクタール ha 1ha=1hm2=104m2

    リットル L,l 1L=11=1dm3=103cm3=10-3m3

    トン t 1t=103 kg

    表6.SIに属さないが、SIと併用される単位

    名称 記号 SI 単位で表される数値電 子 ボ ル ト eV 1eV=1.602 176 53(14)×10-19Jダ ル ト ン Da 1Da=1.660 538 86(28)×10-27kg統一原子質量単位 u 1u=1 Da天 文 単 位 ua 1ua=1.495 978 706 91(6)×1011m

    表7.SIに属さないが、SIと併用される単位で、SI単位で表される数値が実験的に得られるもの

    名称 記号 SI 単位で表される数値キ ュ リ ー Ci 1 Ci=3.7×1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 2.58×10-4C/kgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1メートル系カラット = 200 mg = 2×10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325/760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

    1cal=4.1858J(「15℃」カロリー),4.1868J(「IT」カロリー)4.184J(「熱化学」カロリー)

    ミ ク ロ ン µ 1 µ =1µm=10-6m

    表10.SIに属さないその他の単位の例

    カ ロ リ ー cal

    (a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できる。しかし接頭語を付した単位はもはやコヒーレントではない。

    (b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で、量についての情報をつたえるために使われる。実際には、使用する時には記号rad及びsrが用いられるが、習慣として組立単位としての記号である数字の1は明示されない。

    (c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中に、そのまま維持している。(d)ヘルツは周期現象についてのみ、ベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される。(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称で、セルシウス温度を表すために使用される。セルシウス度とケルビンの

    単位の大きさは同一である。したがって、温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである。

    (f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)は、しばしば誤った用語で”radioactivity”と記される。(g)単位シーベルト(PV,2002,70,205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照。

    (c)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため、等号「 」は対応関係を示すものである。

    (a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度(substance concentration)ともよばれる。

    (b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるが、そのことを表す単位記号である数字の1は通常は表記しない。

    名称 記号SI 基本単位による

    表し方

    粘 度 パスカル秒 Pa s m-1 kg s-1力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2表 面 張 力 ニュートン毎メートル N/m kg s-2角 速 度 ラジアン毎秒 rad/s m m-1 s-1=s-1角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rad/s2 m m-1 s-2=s-2熱 流 密 度 , 放 射 照 度 ワット毎平方メートル W/m2 kg s-3熱 容 量 , エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン J/K m2 kg s-2 K-1比熱容量,比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J/(kg K) m2 s-2 K-1比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム J/kg m2 s-2熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W/(m K) m kg s-3 K-1体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル J/m3 m-1 kg s-2電 界 の 強 さ ボルト毎メートル V/m m kg s-3 A-1電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル C/m3 m-3 sA表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル C/m2 m-2 sA電 束 密 度 , 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル C/m2 m-2 sA誘 電 率 ファラド毎メートル F/m m-3 kg-1 s4 A2透 磁 率 ヘンリー毎メートル H/m m kg s-2 A-2モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル J/mol m2 kg s-2 mol-1モルエントロピー, モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J/(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム C/kg kg-1 sA吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gy/s m2 s-3放 射 強 度 ワット毎ステラジアン W/sr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W/(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル kat/m3 m-3 s-1 mol

    表4.単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

    組立量

    SI 組立単位

    名称 記号面 積 平方メートル m2体 積 立法メートル m3速 さ , 速 度 メートル毎秒 m/s加 速 度 メートル毎秒毎秒 m/s2波 数 毎メートル m-1密 度 , 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kg/m3

    面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kg/m2

    比 体 積 立方メートル毎キログラム m3/kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル A/m2磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル A/m量 濃 度 (a) , 濃 度 モル毎立方メートル mol/m3質 量 濃 度 キログラム毎立法メートル kg/m3輝 度 カンデラ毎平方メートル cd/m2屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

    組立量SI 基本単位

    表2.基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

    名称 記号他のSI単位による

    表し方SI基本単位による

    表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) m/m立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2/m2周 波 数 ヘルツ

    (d) Hz s-1力 ニュートン N m kg s-2圧 力 , 応 力 パスカル Pa N/m2 m-1 kg s-2エ ネ ル ギ ー , 仕 事 , 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2仕 事 率 , 工 率 , 放 射 束 ワット W J/s m2 kg s-3電 荷 , 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧) , 起 電 力 ボルト V W/A m2 kg s-3 A-1静 電 容 量 ファラド F C/V m-2 kg-1 s4 A2電 気 抵 抗 オーム Ω V/A m2 kg s-3 A-2コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S A/V m-2 kg-1 s3 A2磁 束 ウエーバ Wb Vs m2 kg s-2 A-1磁 束 密 度 テスラ T Wb/m2 kg s-2 A-1イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H Wb/A m2 kg s-2 A-2セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(

    e) ℃ Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

    スクル度照 lx lm/m2 m-2 cd放射性核種の放射能

    ( f )ベクレル

    (d) Bq s-1吸収線量, 比エネルギー分与,カーマ

    グレイ Gy J/kg m2 s-2

    線量当量, 周辺線量当量, 方向性線量当量, 個人線量当量 シーベルト

    (g) Sv J/kg m2 s-2

    酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

    表3.固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

    組立量

    名称 記号 SI 単位で表される数値バ ー ル bar 1bar=0.1MPa=100kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHg=133.322Paオングストローム Å 1Å=0.1nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm)2=10-28m2

    ノ ッ ト kn 1kn=(1852/3600)m/sネ ー パ Npベ ル B デ ジ ベ ル dB

    表8.SIに属さないが、SIと併用されるその他の単位

    SI単位との数値的な関係は、    対数量の定義に依存。

    名称 記号

    長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

    基本量SI 基本単位

    表1.SI 基本単位

    名称 記号 SI 単位で表される数値エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=0.1Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

    ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

    フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

    マ ク ス ウ ェ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド

    ( c ) Oe 1 Oe  (103/4π)A m-1

    表9.固有の名称をもつCGS組立単位

    (第8版,2006年改訂)

     国際単位系(SI)

    乗数  接頭語 記号 乗数  接頭語 記号

    1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ µ1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y

    表5.SI 接頭語

    名称 記号 SI 単位による値分 min 1 min=60s時 h 1h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 ° 1°=(π/180) rad分 ’ 1’=(1/60)°=(π/10800) rad秒 ” 1”=(1/60)’=(π/648000) rad

    ヘクタール ha 1ha=1hm2=104m2

    リットル L,l 1L=11=1dm3=103cm3=10-3m3

    トン t 1t=103 kg

    表6.SIに属さないが、SIと併用される単位

    名称 記号 SI 単位で表される数値電 子 ボ ル ト eV 1eV=1.602 176 53(14)×10-19Jダ ル ト ン Da 1Da=1.660 538 86(28)×10-27kg統一原子質量単位 u 1u=1 Da天 文 単 位 ua 1ua=1.495 978 706 91(6)×1011m

    表7.SIに属さないが、SIと併用される単位で、SI単位で表される数値が実験的に得られるもの

    名称 記号 SI 単位で表される数値キ ュ リ ー Ci 1 Ci=3.7×1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 2.58×10-4C/kgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1メートル系カラット = 200 mg = 2×10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325/760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa

    1cal=4.1858J(「15℃」カロリー),4.1868J(「IT」カロリー)4.184J(「熱化学」カロリー)

    ミ ク ロ ン µ 1 µ =1µm=10-6m

    表10.SIに属さないその他の単位の例

    カ ロ リ ー cal

    (a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できる。しかし接頭語を付した単位はもはやコヒーレントではない。

    (b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で、量についての情報をつたえるために使われる。実際には、使用する時には記号rad及びsrが用いられるが、習慣として組立単位としての記号である数字の1は明示されない。

    (c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中に、そのまま維持している。(d)ヘルツは周期現象についてのみ、ベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される。(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称で、セルシウス温度を表すために使用される。セルシウス度とケルビンの

    単位の大きさは同一である。したがって、温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである。

    (f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)は、しばしば誤った用語で”radioactivity”と記される。(g)単位シーベルト(PV,2002,70,205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照。

    (c)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため、等号「 」は対応関係を示すものである。

    (a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度(substance concentration)ともよばれる。

    (b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるが、そのことを表す単位記号である数字の1は通常は表記しない。

    名称 記号SI 基本単位による

    表し方

    粘 度 パスカル秒 Pa s m-1 kg s-1力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2表 面 張 力 ニュートン毎メートル N/m kg s-2角 速 度 ラジアン毎秒 rad/s m m-1 s-1=s-1角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rad/s2 m m-1 s-2=s-2熱 流 密 度 , 放 射 照 度 ワット毎平方メートル W/m2 kg s-3熱 容 量 , エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン J/K m2 kg s-2 K-1比熱容量,比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J/(kg K) m2 s-2 K-1比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム J/kg m2 s-2熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W/(m K) m kg s-3 K-1体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル J/m3 m-1 kg s-2電 界 の 強 さ ボルト毎メートル V/m m kg s-3 A-1電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル C/m3 m-3 sA表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル C/m2 m-2 sA電 束 密 度 , 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル C/m2 m-2 sA誘 電 率 ファラド毎メートル F/m m-3 kg-1 s4 A2透 磁 率 ヘンリー毎メートル H/m m kg s-2 A-2モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル J/mol m2 kg s-2 mol-1モルエントロピー, モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J/(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム C/kg kg-1 sA吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gy/s m2 s-3放 射 強 度 ワット毎ステラジアン W/sr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W/(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル kat/m3 m-3 s-1 mol

    表4.単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例

    組立量

    SI 組立単位

    名称 記号面 積 平方メートル m2体 積 立法メートル m3速 さ , 速 度 メートル毎秒 m/s加 速 度 メートル毎秒毎秒 m/s2波 数 毎メートル m-1密 度 , 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kg/m3

    面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kg/m2

    比 体 積 立方メートル毎キログラム m3/kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル A/m2磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル A/m量 濃 度 (a) , 濃 度 モル毎立方メートル mol/m3質 量 濃 度 キログラム毎立法メートル kg/m3輝 度 カンデラ毎平方メートル cd/m2屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1

    組立量SI 基本単位

    表2.基本単位を用いて表されるSI組立単位の例

    名称 記号他のSI単位による

    表し方SI基本単位による

    表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) m/m立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2/m2周 波 数 ヘルツ

    (d) Hz s-1力 ニュートン N m kg s-2圧 力 , 応 力 パスカル Pa N/m2 m-1 kg s-2エ ネ ル ギ ー , 仕 事 , 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2仕 事 率 , 工 率 , 放 射 束 ワット W J/s m2 kg s-3電 荷 , 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧) , 起 電 力 ボルト V W/A m2 kg s-3 A-1静 電 容 量 ファラド F C/V m-2 kg-1 s4 A2電 気 抵 抗 オーム Ω V/A m2 kg s-3 A-2コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S A/V m-2 kg-1 s3 A2磁 束 ウエーバ Wb Vs m2 kg s-2 A-1磁 束 密 度 テスラ T Wb/m2 kg s-2 A-1イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H Wb/A m2 kg s-2 A-2セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(

    e) ℃ Kンメール束光 lm cd sr(c) cd

    スクル度照 lx lm/m2 m-2 cd放射性核種の放射能

    ( f )ベクレル

    (d) Bq s-1吸収線量, 比エネルギー分与,カーマ

    グレイ Gy J/kg m2 s-2

    線量当量, 周辺線量当量, 方向性線量当量, 個人線量当量 シーベルト

    (g) Sv J/kg m2 s-2

    酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol

    表3.固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位

    組立量

    名称 記号 SI 単位で表される数値バ ー ル bar 1bar=0.1MPa=100kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHg=133.322Paオングストローム Å 1Å=0.1nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm)2=10-28m2

    ノ ッ ト kn 1kn=(1852/3600)m/sネ ー パ Npベ ル B デ ジ ベ ル dB

    表8.SIに属さないが、SIと併用されるその他の単位

    SI単位との数値的な関係は、    対数量の定義に依存。

    名称 記号

    長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd

    基本量SI 基本単位

    表1.SI 基本単位

    名称 記号 SI 単位で表される数値エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=0.1Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1

    ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2

    フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2

    マ ク ス ウ ェ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド

    ( c ) Oe 1 Oe  (103/4π)A m-1

    表9.固有の名称をもつCGS組立単位

    (第8版,2006年改訂)

  • JAEA

    -Review

    JAEA-Review2011-047

    「もんじゅ」非常用ディーゼル発電機シリンダライナーのひび割れに係る材料強度の低下並びに超音波速度測定によるシリンダライナー健全性確認について

    Cracking Investigation of Monju Emergency Generator C Unit Cylinder Liner

    - Cylinder Liner Soundness Confirmation by a Fall Cause of the Materials Strength of

    the Cylinder Liner and the Supersonic Wave Speed -

    小林 孝典 佐近 三四治 高田 修 羽鳥 雅一坂本 勉 佐藤 俊行 風間 明仁 石沢 義宏井川 久 中江 秀雄

    Takanori KOBAYASHI, Miyoji SAKON, Osamu TAKADA, Masakazu HATORI Tsutomu SAKAMOTO, Toshiyuki SATO, Akihito KAZAMA, Yoshihiro ISHIZAWAKatsuhisa IGAWA and Hideo NAKAE

    敦賀本部高速増殖炉研究開発センター

    プラント保全部

    Plant Maintenance Engineering DepartmentFast Breeder Reactor Research and Development Center

    Tsuruga Head Office

    日本原子力研究開発機構

    February 2012

    Japan Atomic Energy Agencyこの印刷物は再生紙を使用しています