Iterative methods with mixed-precision preconditioning for ill-conditioned linear systems in multiphase CFD simulations

伊奈 拓也*; 井戸村 泰宏; 今村 俊幸*; 山下 晋; 小野寺 直幸

Proceedings of 12th Workshop on Latest Advances in Scalable Algorithms for Large-Scale Systems ScalA21) (Internet), 8 Pages, 2021/11

https://doi.org/10.1109/ScalA54577.2021.00006

多相熱流動解析コードJUPITERにおける前処理付き共役勾配法(P-CG)ソルバおよびマルチグリッド前処理付き共役勾配法(MGCG)ソルバに対して反復改良(IR)法に基づく新しい混合精度前処理を開発した。このIR前処理では全てのデータを半精度で格納してメモリアクセスを削減するが、全ての演算処理を単精度で行う。このハイブリッド半精度/単精度実装は単精度処理と同様の収束特性を維持しつつ、計算性能は半精度処理に近くなる。開発ソルバを富岳(A64FX)で最適化し、JUPITERの悪条件行列に適用した。新しいIR前処理を用いたP-CGソルバとMGCGソルバは8,000ノードまで良好な強スケーリングを示し、8,000ノードにおいて、これらのソルバはOakforest-PACS(KNL)における従来ソルバに比べてそれぞれ4.86倍および2.39倍に高速化された。

福島第一原子力発電所における事故対応ワークロード分析に基づく緊急時対応力向上に関する研究

吉澤 厚文*; 大場 恭子; 北村 正晴*

日本原子力学会和文論文誌, 18(2), p.55 - 68, 2019/06

https://doi.org/10.3327/taesj.J18.041

本研究は、東京電力福島第一原子力発電所の緊急時対策本部における事故時のワークロードマネジメントを分析することにより、緊急時対応力向上を目的としたものである。選定した事象は、緊急時対応力が求められた福島第一原子力発電所の3号機におけるHPCIの停止による原子炉注水停止から、原子炉への注水回復を暫定的に回復することに成功した時間帯の緊急時対策本部の対応である。テレビ会議システムの映像を文字起こししたデータを基本データとし、会議録では事実関係の把握が難しい時には、各報告書や調書を参照した。また、ワークロードマネジメントを評価する手法は、Crew Resource Managementの手法を参照した。本研究により、発電所対策本部のワークロードマネジメントの実態が明らかになるとともに、緊急対応力向上のために、発電所対策本部および関係する外部組織に求められる課題が明らかになった。

「福島および周辺環境における長期モニタリングと環境回復に関する特別研究(福島イニシアチブ)」についての国際科学技術センターおよびウクライナ科学技術センター技術評価委員会最終会合報告集2015年11月5日-6日、東京都

ISTC/STCU福島イニシアチブ技術評価委員会会合事務局; ISTC/STCU福島イニシアチブ技術評価委員会

JAEA-Conf 2016-003, 107 Pages, 2016/07

JAEA-Conf-2016-003.pdf:5.87MB

平成27年11月5日-6日の2日間にわたり「福島および周辺環境における長期モニタリングと環境回復に関する特別研究」についての国際科学技術センターおよびウクライナ科学技術センター技術評価委員会最終会合を東京都内において開催した。本論文集にはそこで行われた報告のうちから、別途論文として投稿されるものを除いて収録している。

原子力緊急時支援・研修センターの活動(平成26年度)

原子力緊急時支援・研修センター

JAEA-Review 2016-005, 55 Pages, 2016/05

JAEA-Review-2016-005.pdf:3.61MB

日本原子力研究開発機構は、災害対策基本法及び武力攻撃事態対処法に基づき、「指定公共機関」として、国及び地方公共団体その他の機関に対し、災害対策又は武力攻撃事態等への対処において、日本原子力研究開発機構の防災業務計画及び国民保護業務計画に則り、技術支援をする責務を有している。原子力緊急時支援・研修センターは、緊急時には、全国を視野に入れた専門家の派遣、防災資機材の提供、防護対策のための技術的助言等の支援活動を行う。また、平常時には、我が国の防災対応体制強化・充実のために、自らの訓練・研修のほか、国、地方公共団体の原子力防災関係者のための実践的な訓練・研修、原子力防災に関する調査研究及び国際協力を実施する。平成26年度においては、日本原子力研究開発機構の年度計画に基づき、以下の業務を推進した。(1)国, 地方公共団体との連携を図った指定公共機関としての技術支援活動、(2)国、地方公共団体の原子力防災関係者の人材育成及び研修・訓練、(3)原子力防災に係る調査・研究の実施及び情報発信、(4)国際機関と連携を図ったアジア諸国への原子力防災に係る技術的貢献 これらの業務のなかで特に、「防災業務関係者のための放射線防護研修」の拡大継続、公開ホームページでの「原子力防災情報」の継続、及び放射線防護対策工事として原子力災害時において建屋内に放射性物質を除去した空気を給気することで汚染された外気の吸入を防ぐよう支援棟2階の正圧化工事を実施した。

原子力緊急時支援・研修センターの活動(平成25年度)

佐藤 猛; 武藤 重男; 秋山 聖光; 青木 一史; 岡本 明子; 川上 剛; 久米 伸英; 中西 千佳; 小家 雅博; 川又 宏之; et al.

JAEA-Review 2014-048, 69 Pages, 2015/02

JAEA-Review-2014-048.pdf:13.91MB

日本原子力研究開発機構は、災害対策基本法及び武力攻撃事態対処法に基づき、「指定公共機関」として、国及び地方公共団体その他の機関に対し、災害対策又は武力攻撃事態等への対処において、原子力機構の防災業務計画及び国民保護業務計画に則り、技術支援をする責務を有している。原子力緊急時支援・研修センターは、緊急時には、全国を視野に入れた専門家の派遣、防災資機材の提供、防護対策のための技術的助言等の支援活動を行う。また、平常時には、我が国の防災対応体制強化・充実のために、自らの訓練・研修のほか、国、地方公共団体、警察、消防、自衛隊等の原子力防災関係者のための実践的な訓練・研修、原子力防災に関する調査研究及び国際協力を実施する。平成25年度においては、原子力機構の年度計画に基づき、以下の業務を推進した。(1)国, 地方公共団体等との連携を図った指定公共機関としての技術支援活動、(2)国, 地方公共団体等の原子力防災関係者の人材育成及び研修・訓練、(3)原子力防災に係る調査・研究の実施及び情報発信、(4)国際機関と連携を図ったアジア諸国への原子力防災に係る国際貢献。また、指定公共機関としてこれまでに培った経験及び福島事故への初動時からの対応等を活かし、国レベルでの防災対応基盤の強化に向け、専門家として技術的な支援を行うとともに、支援・研修センターの機能の維持・運営及び国との連携を図った自らの対応能力強化などに重点的に取り組んだ。

High-precision measurement of the wavelength of a nickel-like silver X-ray laser

長谷川 登; 河内 哲哉; 内海 隆行*; 佐々木 明; 田中 桃子; 加道 雅孝; 助川 鋼太*; Lu, P.; 岸本 牧; Tai, R.; et al.

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 43(5A), p.2519 - 2522, 2004/05

https://doi.org/10.1143/JJAP.43.2519

X線レーザーの発振波長の精密な情報は、X線レーザーの応用を行う際に極めて重要である。特にニッケル様銀X線レーザーの発振波長は高効率の反射鏡が既に開発されている応用に適した波長領域である。さらに、多電子系原子過程のシミュレーションによる発振波長の予測値と実測値との一致が十分に成されていない波長領域であり、その標準値として利用が可能である。今回、X線レーザー発振線の2次光を観測することで波長分解能の向上を行うとともに、波長校正用の光源としてヘリウムガスプラズマからの発光線を用いることで波長校正の精度の向上を行い、従来よりも高い精度で発振波長を決定することに成功した。測定されたX線レーザーの中心波長は13.887nmであり、われわれの行ったシミュレーションによる発振波長の予測値と測定誤差範囲内で一致した。これにより、他の発振線についても従来よりも高精度の予測が可能であることが示された。

Deep level transient spectroscopy study of electron-irradiated CuInSe thin films

岡田 浩*; 藤田 直樹*; Lee, H.-S.*; 若原 昭浩*; 吉田 明*; 大島 武; 伊藤 久義

Journal of Electronic Materials, 32(9), p.L5 - L8, 2003/09

https://doi.org/10.1007/s11664-003-0234-8

宇宙用の耐放射線性薄膜太陽電池への応用が期待されているCuInSe(CIS)半導体の電子線照射により発生する欠陥準位を調べるために、スパッタ法でGaAs上に作製したCIS薄膜単結晶に2MeV及び3MeV陽子線照射を行った。電子線照射は室温にて最大510/cm行った。Hall測定より110/cm以上の電子線照射によりキャリア濃度及び移動度が低下していくことが明らかとなった。深部準位(DLTS)測定を行ったところ、電子線照射により電子トラップが形成されることが判明した。電子トラップのエネルギーの温度依存性(逆数)を解析することで電子トラップの活性化エネルギーを見積もったところ220meVと求められた。この値は、未照射の試料で見られる電子トラップである330meVとは異なることから、電子線照射により、低エネルギーの電子トラップが発生しキャリアに散乱等の影響を与えることが明らかとなった。

Dosimetry for 3-45 MeV/u ion beams using thin film dosimeters

小嶋 拓治; 須永 博美; 瀧澤 春喜; 花屋 博秋; 橘 宏行*

JAERI-Review 2002-035, TIARA Annual Report 2001, p.123 - 124, 2002/11

Co-線や2MeV電子線について特性が十分に明らかにされている、厚さ約10-200mmの薄いフィルム線量計をイオンビーム線量測定に応用した。線量範囲0.005-200kGyを5%以内の精密度でカバーする線量測定技術の開発のため、高精密なフルエンス測定技術の開発とともに、薄いフィルム線量計の応答の線エネルギー付与(LET) 特性研究を行った。また、平面及び深度方向の空間分解能がそれぞれ約1m及び10m未満の線量分布測定技術を開発した。最近の開発成果の概要をまとめて記す。

Numerical simulation of radiative effects in the laser-produced plasma

内海 隆行*; 佐々木 明; 功刀 資彰*; 藤井 貞夫*; 赤松 幹夫*

Proceedings of 4th International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications (SNA 2000) (CD-ROM), 10 Pages, 2000/09

インコヒレントX線源開発や電子衝突励起X線レーザの開発のためには、固体ターゲットへのレーザ照射により生成されるレーザプラズマの状態を精度よく予測することが重要な要件である。このために光量子-物質相互作用シミュレーションの一環としてCIP法(3次補間疑似粒子法)に基づく解析コードを開発し、このコードにSESAMEやQEOSの物質の状態方程式、TKNモデルやDrudeモデルによる熱伝導係数、吸収係数を組み込んできた。特に超高強度レーザー照射により照射近傍の温度が1keV以上となる状態においては輻射による熱輸送が大きな影響をあたえる。このためここでは、このコードに輻射モデルと遮蔽水素モデルに基づく平均輻射係数を組み込み、レーザー生成プラズマの形成過程をシミュレーションした結果を報告する。また、輻射モデルの数値解法としてSuccessive Overrelaxation (SOR)法を適用したことによる計算量増大について報告する。

溶融炉心の原子炉下部ヘッド内堆積挙動に関する熱水力的基礎実験

柴本 泰照; 中村 秀夫; 安濃田 良成; 久木田 豊*

JAERI-Tech 99-042, 41 Pages, 1999/05

JAERI-Tech-99-042.pdf:3.36MB

シビアアクシデント時の溶融燃料の原子炉圧力容器下部ヘッドにおける燃料冷却材相互作用(molten fuel and coolant interactions, MFCIs)を伴う落下中及び落下後の堆積挙動に関する模擬基礎実験を行い、中性子ラジオグラフィ(neutron radiography,NRG)を中心とした流動の可視化観察を行った。実験では、低融点の溶融合金(鉛-ビスマス)を圧力容器の下部ヘッドに見立てた小型の試験容器に落下させ、溶融合金単相の振る舞い及び冷却材との相互作用を観察した。また、NRG実験の検証・補完のため、耐熱ガラス容器を用いた流動の直接観察実験及び赤外線ビデオカメラを用いた容器外表面の温度分布の変化を測定した。本レポートは、これらの実験方法と観察結果をまとめたものである。