radioactivedecay; A Python package for radioactive decay calculations

Malins, A.; Lemoine, T.*

Journal of Open Source Software (Internet), 7(71), p.3318_1 - 3318_6, 2022/03

https://doi.org/10.21105/joss.03318

radioactivedecay is a Python package for radioactive decay modelling. It contains functions to fetch decay data, define inventories of nuclides and perform decay calculations. The default nuclear decay dataset supplied with radioactivedecay is based on ICRP Publication 107, which covers 1252 radioisotopes of 97 elements. The code calculates an analytical solution to a matrix form of the decay chain differential equations using double or higher precision numerical operations. There are visualization functions for drawing decay chain diagrams and plotting activity decay curves.

Nuclear Decay Data for Dosimetry Calculation; Revised data of ICRP Publication 38

遠藤 章; 山口 恭弘; Eckerman, K. F.*

JAERI 1347, 114 Pages, 2005/02

JAERI-1347.pdf:6.57MB

医学,環境,放射線防護等の分野において、人体の被ばく線量計算上必要とされる1034核種について、新しい崩壊データを編集した。崩壊データは、2003年版の評価済み核構造データファイルENSDF(Evaluated Nuclear Structure Data File),最新の原子質量データベースNUBASE2003/AME2003を用いて編集された。各核種のENSDFについて、放出される放射線のエネルギー及び放出率を計算するうえで重要となるレベルスキーム,規格化定数等の評価及び修正を行った。このENSDFから、EDISTR04コードを用いて、放射性核種の崩壊、それに続く原子の緩和過程から放出される放射線のエネルギー及び放出率を算定した。EDISTR04は、ICRP Publication 38(ICRP38)の編集に用いられたEDISTRコードをもとに開発されたコードであり、最新の原子データを取り込み、X線,Auger電子等に対する計算方法について改良がなされている。編集されたデータについて、種々の実験データや評価済みデータライブラリとの比較を行い、その信頼性を評価した。DECDC2と呼ばれるこのデータファイルは、現在、線量計算に使用されているICRP38に置き換わるものであり、今後、さまざまな分野における線量計算に幅広く利用される。

Evaluation of shutdown -ray dose rates around the duct penetration by three-dimensional Monte Carlo decay -ray transport calculation with variance reduction method

佐藤 聡; 飯田 浩正; 西谷 健夫

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(11), p.1237 - 1246, 2002/11

https://doi.org/10.3327/jnst.39.1237

核融合炉ダクト周囲の停止後線線量率評価を目的に、モンテカルロ中性子及び崩壊線輸送計算を応用した計算手法を提案した。即発線スペクトルを崩壊線スペクトルに置き換えることによりモンテカルロ崩壊線輸送計算を行い、崩壊線線量率を評価した。統計誤差を向上させるために、ウェイトウィンドウ法の応用と崩壊線発生位置の特定による分散低減手法を提案した。本計算手法を用いて、ITERメンテナンス及びNBIダクトの遮蔽解析を行った。統計誤差の小さい計算解が得られ、遮蔽設計計算に対する本計算手法の有効性を実証した。また、中性子束の崩壊線線量率換算係数の空間依存性が大きいことを明らかにし、精度良い評価を行うためには本計算手法が必要であることを指摘した。

Compilation of new nuclear decay data files used for dose calculation

遠藤 章; 山口 恭弘

Journal of Nuclear Science and Technology, 38(8), p.689 - 696, 2001/08

https://doi.org/10.3327/jnst.38.689

ICRP Publ.38に収納されている817核種及び新たな6核種のアイソマー並びにPubl.38にない190核種に対して、線量計算に用いる新しい崩壊データファイルを編集した。崩壊データファィルの編集には、1997年8月版のENSDF崩壊データセットを用いた。各崩壊データセットについて、放出放射線のエネルギー及び放出率の計算に重要な基本性質を、NUBASEと照会し更新した。また、強度バランス等に不具合のあるデータセットに対しては、レベルスキーム,規格化定数等を分析し、修正を行った。評価,修正後の崩壊データセットをもとに、EDISTRコードを用い、崩壊に伴い放出される放射線のエネルギー及び放出率を計算した。編集された崩壊データは、Publ.38及びNUCDECAYの2種類の形式のデータファイルとして整備された。本データファイルは、放射線防護における線量計算に広く利用されるとともに、Publ.38の改訂のための有用な情報を提供する。

Reassessment and reinforcement of nuclear decay database used for dose calculations

遠藤 章; 山口 恭弘

Proceedings of 10th International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA-10) (CD-ROM), 8 Pages, 2000/05

放射性核種に対する被ばく線量計算において、現在最も広く用いられているICRP Publ.38の崩壊データベースについて、最新の核構造データに基づく再評価及び追加データの整備を行った。Publ.38に収録されている820核種について、1997年版のENSDFを用い崩壊データを編集し、Publ.38との系統的な比較を行った。その結果、崩壊データの更新を必要とする核種が多数あることを明らかにし、Publ.38の改訂のための指標を得た。また、半減期10分以上の核種でPubl.38に収録されていない162核種について、新たに崩壊データを編集し、データファイル及びデータ集として整備した。これらは、今後、放射線防護における内部及び外部被ばく線量評価に幅広く利用できる。

放射性核種の生成・崩壊量、崩壊熱及び線スペクトル計算コード: FPGS90

井原 均; 片倉 純一; 中川 庸雄

JAERI-Data/Code 95-014, 216 Pages, 1995/11

JAERI-Data-Code-95-014.pdf:6.24MB

原子炉内の核燃料の燃焼に伴い生成・消滅する放射性核種の生成・崩壊量及び核分裂生成物の崩壊熱や放射能を計算すると共に、放出線のスペクトルを計算するコードFPGS90を作成した。このコードは、上記の計算の他に評価済核データファイル(ENDF/B、JENDL、ENSDF等)を処理して新しいライブラリーを作成する機能も持っている。また、計算結果の図形処理の機能も有している。このため、核データライブラリーの編集・作成から核種の生成・崩壊量の計算及び図形表示まで一貫して行うことが出来る。なお、核分裂生成物の核データライブラリーはシグマ委員会で崩壊熱評価のために作成したJNDCライブラリー第二版に対応している。

Recommended values of decay heat power and method to utilize the data

田坂 完二*; 片倉 純一; 吉田 正*; 加藤 敏郎*; 中嶋 龍三*

JAERI-M 91-034, 97 Pages, 1991/03

JAERI-M-91-034.pdf:2.3MB

核分裂生成物による崩壊熱の推奨値を五つの核分裂系(U-235,-238,Pu-239,-240およびPu-241)に対して与えてある。これらの推奨値は1990年に公開となったJNDCによる核分裂生成物の核データライブラリー第二版を用いた総和計算に基づいたものである。推奨値は二種類の方法で現わされている。一つは表形式であり、もう一つは33項の指数関数表示である。本報告書には、また、FPによる崩壊熱への中性子吸収効果の補正因子、ガンマ線エネルギースペクトルも与えられている。本報告書の内容は核データ委員会の崩壊熱評価ワーキンググループおよび原子力学会の「原子炉崩壊熱基準」研究専門委員会の成果に基づいている。

The beta decay of Mn; Gamow-Teller quenching in fp-shell nuclei

関根 俊明; J.Cerny*; R.Kirchner*; O.Klepper*; V.T.Koslowsky*; A.Plochocki*; E.Roeckl*; D.Schardt*; B.Sherrill*

Nuclear Physics A, 467, p.93 - 114, 1987/00

https://doi.org/10.1016/0375-9474(87)90330-7

重イオン核反応C(Ca,p3n)の生成物をオンライン質量分離することによって新しいアイソトープMnを見出し、その崩壊を研究した。このアイソトープの半減期は15010msと決定され、遅発陽子ならびに線スペクトルが得られた。遅発陽子放出の分岐比は(2.71.2)10、遅発放出のそれは最大610と結論した。シングルスとコインシデンス測定からMn崩壊図式を組立てた。これから得られたガモフーテラー強度関数を殻模型計算の結果と比較することによって、Mn崩壊におけるガモフーテラー強度消失ファクター0.530.17を得た。この結果を他の核種の崩壊研究、特にfp殻の鏡映遷移のデータ、と比較して論じた。

核熱結合計算コードシステムの開発

山田 光文*; 湊 章男*; 関 泰; 川崎 弘光*; 前田 正隆*

JAERI-M 86-084, 32 Pages, 1986/06

JAERI-M-86-084.pdf:0.75MB

核融合炉等の設計において核発熱などによる炉コンポ-ネント中の温度分布を精度良く計算するために、核熱結合計算コ-ドシステムを開発した。今回開発した計算システムは2次元体系を対象としており、核発熱が時間的に一定な定常問題のみならず崩壊熱のような非定常問題も取り扱う事ができる。また、結果の図形表示機能を充実させた。本計算システムを用いる事によリ、2次元体系を対象とする核発熱による温度分布を 高い精度で効率良く求める事が可能となった。

Application of ENSDF Data to Decay Power and Gamma-Ray Spectrum Calculation

片倉 純一; 原 俊治*; 内藤 俶孝

JAERI-M 83-016, 45 Pages, 1983/02

JAERI-M-83-016.pdf:1.03MB

評価済核構造データファイル(ENSDF)を用いて、放射性核種の生成量、崩壊熱、ガンマ線スペクトル計算用の崩壊データライブラリーを作成した。崩壊熱、ガンマ線スペクトルの計算を通してENSDFにおけるデータの適応性を検討した。冷却時間の短い所では、崩壊熱、ガンマ線スペクトルとも実験値より低目に算出された。冷却時間の長い所では両者とも満足すべき結果を得た。これらの原因についても考察を行った。