Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
鈴木 惣十; 青山 卓史; 池上 哲雄; 白方 敬章
JNC TN9400 2001-032, 57 Pages, 2001/01
JNC-TN9400-2001-032.pdf:1.53MB
JUPITER実験が行われた米国アルゴンヌ国立研究所のZPPR実験装置での反応度測定法とその精度を評価した。ZPPRでは、炉心領域に均等に配置した64個の235乗U核分裂計数管による修正中性子源増倍法(MSM法)で各種反応度が測定された。このMSM法は、一点炉近似の動特性方程式に基づいて未臨界度を算出するが、64個の検出器を用いることにより中性子束分布の歪みによる空間依存性も考慮している。MSM法で必要となる検出器効率は、測定体系に依存して変化し、その不確定度が反応度測定値の不確定度に効くため、検出器の数を増やすことにより、統計精度を上げる手法がこれまで採用されてきた。本研究では、これら64個の検出器による反応度測定値を単純に統計処理するのではなく、検出器効率に対して最小二乗フィッティングすることにより、検出器効率の不確定度が最終的に得られる反応度にほとんど効かないようにする方法を新たに開発した。本手法の検証として、ZPPRの制御棒価値測定に適用した結果、中性子源強度の比、検出器効率の比は、燃料の移動を伴わない場合や、燃料の移動があってもその割合が小さい場合(例えば、単一制御棒価値)には、反応度と検出器効率比の1次式の最小二乗法フィッティングの結果でかなり精度良く補正できることが明らかとなった。
白方 敬章; 三田 敏男; 中島 文明
Nuclear Science and Engineering, 131, p.137 - 198, 1999/00
大型炉心は小型炉心に比べて径方向への中性子漏洩の割合が激減し、中性子束の径方向分布を決める炉心形状という境界条件が弱くなり、分布が投入乱に強く影響されて決まるようになる。分布が外乱により変動することが大型炉心開発の課題である。変動の敏感さは炉心の核的結合の低下が原因であり、それは固有値間隔というもので定量的に表される。JUPITER実験では多数の大型炉心の核的結合を測定した。本論文では、核的結合特性を炉心設計へ反映する方法を提案する。従来の性能・安全性に加えて核的安定性(Neutronic Stafility)という評価軸を設け、これら3項目に同時に評価することにより炉心設計を最適化し、核特性が安定、すなわち外乱に対する変化が小さい炉心を設計する方法である。
白方 敬章
PNC TN9410 96-033, 28 Pages, 1996/02
日米共同大型高速炉臨界(JUPITER)実験では、通常の核特性に加えて炉心の核的結合を測定した。特に、核的ディカップリング特性の測定を主題にした初めての臨界実験である日米共同核的結合特性(JUPITER-Io)実験で測定した。制御棒(Control Rod、以後CR)挿入による検出器効率の変化、フラックス・ティルトの測定という静的手法、およびロッド・ドロップ実験、ボロン・オシレータ実験、炉雑音実験という動的手法によって、核的結合の指標である固有値間隔或いはその炉心間序列を測定した。各測定法の結果は概ね相互に一致し、また計算値ともほぼ一致した。その結果、固有値間隔に関する測定法の信頼性と有効性が明らかになり、固有値間隔という炉物理量が測定できることが明らかになった。
白方 敬章; 三田 敏男; 中島 文明
Nuclear Science and Engineering, 113(2), p.97 - 108, 1993/02
被引用回数：8 パーセンタイル：63.68(Nuclear Science & Technology)大型FBR炉心では中小型炉心の場合に比べて、外乱に対して出力分布が敏感に変動する。制御棒干渉効果が増大するなどの現象が見られる。これは大型炉心では核的ディカップリングの程度が大きいことが原因である。核的ディカップリングの程度は固有値間隔で表される。日米協同核的空間結合特性(JUPITER-I0)実験において、フラックスティルト(中性子束分布の非対称性)法により固有値間隔を測定した。一方、同じ炉心で静的な核特性を測定し、その解析の結果、反応率や制御棒反応度のC/E値(計算/実験)に空間依存性が現れた。同じ炉心の固有値のC/Eの傾向を比較した結果、両者の間に定量的な関係があることが分かった。従って、静特性のC/Eの炉心依存性は、炉心核的ディカップリングの程度で説明出来ることが明らかになった。
三田 敏男; 中島 文明; 白方 敬章
動燃技報, (75), p.20 - 35, 1990/09
大型炉心では中小型炉心の場合に比べて、外乱に対して出力分布が敏感に変動する、制御棒干渉効果が増大する、などの現象が見られる。これは炉心の核的な空間結合が低下したことが原因である。核的ディカップリング現象を把握し、それを精度よく記述し、さらに炉心設計、炉心安全設計へのインパクトを評価することは、大型炉心の開発上必要かつ重要なことである。本技術資料では核的ディカップリングに関する動燃の研究開発の成果と現状を述べる。まず日米共同核的空間結合特性(JUPITER-I)実験の概要を紹介し、次に核的ディカップリングに関する実験と解析の結果を静的手法によるものと動的手法によるものに分けて報告する。さらに、設計への反映についても言及する。
白方 敬章; 山本 敏久
動燃技報, (67), p.76 - 78, 1988/09
高速炉実機の制御棒集合体は従来のセル計算法による均質化では制御棒反応度を3
4%過大評価してしまう。反応率保存の均質化手法を採用することにより、この問題を解消することができた。
白方 敬章; 鈴木 威男; 鈴木 惣十
原子力工業, 34(6), p.48 - 51, 1988/06
放射線遮蔽に関する高速炉の特徴は、炉心から漏洩する中性子の平均エネルギーが高いこと、および冷却材であるナトリウム自身が放射化して
線源となることである。そのため高速炉の遮蔽研究では、間隙部の中性子ストリーミング、PRナトリウムの放射能による線分布の評価が重要になる。大型高速炉の遮蔽設計では、炉心周り遮蔽体のコンパクト化・軽量化のため、炭化ホウ素(B4C)を炉内遮蔽材として使用できるかを確認することが当面の課題である。高速炉遮蔽研究に関し、解析法および「常陽」、「もんじゅ」、大型炉それぞれの研究の成果と現状を述べる。
白方 敬章; 中島 文明; 三田 敏男*; 早瀬 保*; 川島 正俊*; 河北 孝司*; 貝瀬 興一郎*
PNC TN2410 88-004, 359 Pages, 1988/03
昨年度1月より実験が開始されたJUPITER-III計画は、予定通り1年間の実験期間を終了した。昨年度は実験計画の検討、関連データの整理等を行なったが、本年度はこれに引き続き、実験データの解析を主とした研究作業を実施し、以下のような成果を得た。(1)ZPPR-18の実験予備解析を行ない、実験内容の検討を行なった。この結果、ZPPR-18の実験立案にその成果を反映することができた。(2)ZPPR-17A、17B、17Cの臨界性評価を行なった。ZPPR-17AのC/E値は、1.0003となり、均質炉心ZPPR-9のC/E値0.9995とほぼ一致した。(3)ZPPR-17A、17Bのベータeff評価を行なった。当ワーキング・グループのベータeffはANLよりも3%高目の値となり、JUPITER-I、IIと同様の系統性を示した。(4)ZPPR-17A、17Bの制御棒解析を行なった。ZPPR-17Aの中心制御棒解析の結果、CRPに対する制御棒ワースのC/E値は、プレートタイプ制御棒..0.8710.899ピンタイプ制御棒..0.8830.890となった。また、JUPITER-I、IIの場合と同様、炉心周辺部で計算値が過大評価するC/E値の径方向依存性が見られた。(5)ZPPR-17Aの広領域ボイド実験およびナトリウムボイド・ドロワーオシレーター実験について実験データの整理・調査を行なった。(6)ZPPR-12の臨界性評価を行なった。C/E値は、プレート燃料体系で1.0200であった。一方、中心ピンゾーン体系では、1.0180、周辺ピンゾーン体系では、1.0193となり、ピンプレート体系のC/E値は(0.2+-0.1)%の違いで一致した。その他、Naボイド、反応率分布についても同様にピン-プレート体系におけるC/E値の比較を行った。(7)ZPPR-17Aの実験データをサンプルとして、実験データのデータベース化の検討を行なった。(8)ZPPR-17Aにおけるマルチドロワー効果を評価した。臨界性に対するマルチドロワー補正は、+0.17%デルタk/kになった。
白方 敬章
Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 1988), p.53 - 56, 1988/00
本報告は、日米共同大型高速炉臨界実験(JUPITER-計画)を現在の炉心解析法で解析した結果に基づいて、炉心解析法の一部である核デ-タへの反映をまとめたものである。JUPITER実験解析の結果、核特性のC/E値(計算/実験)の径方向依存性、ナトリウム・ボイド反応度の過大評価などが明らかになった。その原因究明のため、感度解析さらにそれに基づいて核デ-タ修正を行った。感度解析の結果、現在の設計の大型炉心では239Pu核分裂断面積と238U吸収断譴責が他の断面積に比べて圧倒的に大きい感度を、核時性に対して有していることが分かった。次に、積分実験値を用いての核デ-タ修正の結果、239Pu核分裂断面積を10KeV以下で2%高くすべきこと、238U吸収断面積を1KeV1MeVの範囲で6%低くすべきことが明らかになった。
吉田 弘幸*; 石黒 幸雄*; 中野 正文*; 稲垣 達敏*; 関 雄次*; 井上 幸太郎*; 鈴木 聖夫*; 加藤 恭義*; 白方 敬章; 池上 哲雄
PNC TN241 84-07, 16 Pages, 1982/10
FBR炉心設計(JUPITER)専門委員会の中に標題の検討を目的とした軸非均質炉心実験検討ワーキング・グループを設立し,1982年7月から10月にかけて4回の検討会を開催した。本グループは軸方向非均質炉心に対する炉物理実験の必要性,この炉心概念の炉物理的特徴に着目した模擬実験に関する議論を行ない,一応の結論を得たのでここに報告する。本ワーキング・グループは炉心概念の優劣を議論し,決定する場ではなく,明確かつ決定的な次点の指摘がないかぎり,模擬実験の意義づけと実験内容に議論を集中する立場をとった。1000MWe級高速増殖炉の設計例による均質炉心,径方向非均質炉心,軸方向非均質炉心の比較検討によると,軸方向非均質炉心は,比較的単純な炉心構成によって,適切な増殖性と高い安全性を確保する可能性を有し,均質炉心,径方向非均質炉心と比肩できる炉心概念である。軸方向非均質炉心は,内部ブランケットが炉心によって囲まれた形状を有し,内部ブランケットの軸方向および径方向の広がりの双方によって炉心結合度に影響を及ぼす。したがって,内部ブランケットの寸法,形状が出力分布,反応度価値分布に影響を及ぼす可能性が大きい。更に,炉心が内部ブランケットによって分離されていることにより,特に,制御棒部分挿入時の種々炉物理特性はこの炉心概念に特徴的なものとなる可能性が大きい。均質炉心に対するJUPITER-I,径方向非均質炉心に対するJUPITER-IIの実験とその解析によって解決する点も多々あると考えられるが,大型炉心に関する軸方向非均質炉心の炉物理実験は未だ行なわれていないので,上述軸方向非均質炉心の炉物理的特徴を考慮した模擬実験を行なう必要がある。
白方 敬章
33rd OECD・NEACRP Meeting, ,
本研究は、現状の高速炉核設計法により大型炉心の核設計精度を評価し、核設計法の技術レベルと問題点を把握することを目的とする。まず、JUPITER実験解析で明らかになった炉心解析法の予測精度に基づき、現在の核設計法をMOX燃料大型炉心の核設計に適用した場合の現状精度を評価した。次に、核設計の誤差が設計に与えるインパクトを評価し、許容できる限度の大きさから目標精度を決定した。安全性関連の核特性、すなわち制御棒反応度、Naボイド反応度、ドップラー反応度に関して、現状精度と目標精度を比較した。その結果、現状精度は目標精度を満たしていないこと、現状精度には空間依存性があること、Naボイド反応度は系統誤差が大きいこと、などが明らかになった。
白方 敬章
Int.Sympo.and Workshop on Recent Advances in Physics, ,
我が国における高速炉の炉物理研究活動をレビューした。最近の炉物理研究の傾向として、従来の酸化物燃料大型炉以外の炉心、例えば新型燃料炉心、高燃焼炉心、高増殖比炉心、固有安全炉心、TRU消滅用炉心等に関するものが盛んに行われるようになった。個々の分野の活動を見ると、核データでは評価済核データライブラリJENDL-3が編集され、それに対するベンチマーク計算の結果Naボイド反応度の過大評価、反応率C/E(計算/実験)の径方向依存性などが従来のJENDL-2に比べて改善された。計算法では高速炉用ノード法コード、原子炉雑音解析による固有値間隔導出法等が開発されている。臨界実験解析では核特性C/Eの径方向依存性が依然として解消されず、その対策の一つとして炉定数調整が試みられている。実機炉心解析では出力係数の絶対値が燃焼度の上昇と共に低下するという現象が「常陽」MK-2炉心で観察され、その原因究明が行われている。
白方 敬章
International Topecal Meeting on Advances in Math, ,
大型FBRでは中小型炉心の場合に比べて、外乱に対して出力分布が敏感に変動する、制御棒干渉効果が増大する、などの現象が見られる。これは、大型炉心では核的ディカップリングの程度が大きいことが原因である。核的カップリングは固有値間隔で表されるが、JUPITER計画の大型炉心においてフラックス・ティルト法および2検出器ノイズ相関法で固有値間隔を測定した。一方、同じ大型炉心で静的な核特性も測られており、それらの空間分布は反応率や制御棒反応度のC/E(計算/実験)と静特性の傾向を見比べると、定量的に関係づけられることが判り、静特性の傾向の炉心依存性は、炉心の核的ディカップリングの程度で統一的に説明されることが明らかになった。
白方 敬章
International Topical Meeting on Advances in Math, ,
大型FBR炉心では中小型炉心の場合に比べて、外乱に対して出力分布が敏感に変動する、制御棒干渉効果が増大する、などの現象が見られる。これは、大型炉心では核的ディカップリングの程度が大きいことが原因である。核的ディカップリングは固有値間隔で表されることから、JUPITER計画の大型炉心においてクラックス・ティルト法および2検出器ノイズ相関法で固有値間隔を測定した。一方、同じ大型炉心で静的な核特性も測られており、それらの空間分布は反応率や制御棒反応度のC/E(計算/実験)と静特性の傾向を見比べると、定量的に関係づけられることが判り、静特性と静特性の傾向を見比べると、定量的に関係づけられることが判り、静特性の傾向の炉心依存性は、炉心の核的ディカップリングの程度で統一的に説明されることが明らかになった。
白方 敬章; 中島 文明
日本原子力学会誌, ,
大型高速炉炉心の核特性は小型炉心のものとは大幅に異なることが臨界実験(JUPITER)の結果明らかになった。中性子束分布が摂動で敏感に変動する、制御棒干渉効果が大きい、中性子源増倍法では反応度が測定できない、などである。これらは炉心領域間の核的結合の低下が共通の原因と考えられる。特性の測定結果を示し、原因を究明する。
白方 敬章
日本原子力学会誌, 25(6), 463 Pages,
1982.07.26からソ連のオブニンスクにある物理エネルギー工学研究所で開催されたセミナーの紹介を行う。
三田 敏男; 中島 文明; 山本 敏久*; 白方 敬章
日本原子力学会誌, 32(9), ,
大型高速炉の炉心設計と核設計法の評価に必要な情報を得ることを目的として、日本と米国の共同研究による大型高速炉臨界実験(JUPITER-3)計画を実施した。本計画では軸方向非均質炉心と均質炉心の模擬実験が実施され、また、その解析と評価が日米双方で行われている。本稿では本計画の目的、実験内容、実験解析の概要を述べる。尚、本稿は日本原子力学会からの依頼による解説記事である。
白方 敬章
OECD/NEA炉物理委員会第32回会合, ,
我が国における過去一年の炉物理研究活動をレビューしたものである。核データ評価、計算法、高速炉物理、熱中性子炉物理、高転換炉物理、新型炉心設計研究、核融合炉物理、臨界安全、遮蔽の各分野に分けて、研究成果をとりまとめた。それらが発表された主な公開文献も掲げている。また、炉物理研究に関連する事項として、「常陽」、「もんじゅ」、高速増殖実証炉、「ふげん」、ATR実証炉、高温工学試験炉、オメガ計画の進捗も簡単に述べている。
