JENDL-5 benchmark test for shielding applications

今野 力; 太田 雅之*; 権 セロム*; 大西 世紀*; 山野 直樹*; 佐藤 聡*

Journal of Nuclear Science and Technology, 60(9), p.1046 - 1069, 2023/09

https://doi.org/10.1080/00223131.2022.2164372

JENDL委員会Shielding積分テストWGの下で、遮蔽分野でのJENDL-5の妥当性が検証された。この検証では次の実験が選ばれた。JAEA/FNSでの体系内実験、大阪大学OKTAVIANでのTOF実験、ORNLでのJASPERナトリウム実験、NISTでの鉄実験、QST/TIARAでの遮蔽実験。これらの実験をMCNPと最新の核データライブラリ(JENDL-5, JENDL-4.0あるいはJENDL-4.0/HE, ENDF/B-VIII.0, JEFF-3.3)を用いて解析した。その結果、JENDL-5はJENDL-4.0あるいはJENDL-4.0/HE, ENDF/B-VIII.0, JEFF-3.3と同等かそれ以上に良いことがわかった。

JASPER実験データ集(VI) -新遮蔽材透過実験-

毛利 智聡*; 竹村 守雄*

JNC TJ9450 2000-001, 96 Pages, 2000/03

JNC-TJ9450-2000-001.pdf:2.04MB

本報告書は、1986年に開始されたJASPER(Japanese-American Shielding Program for Experimental Research)計画の中で企画された計8個の一連の実験の中の最後の実験として、1992年6月末から約1ケ月間かけて、米国オークリッジ国立研究所(ORNL)にて実施された新遮蔽材透過実験の測定値、実験体系の寸法・組成データ、実験状況、測定システム等の情報を一冊にまとめたものである。作成にあたっては、ORNLから発行された新遮蔽材透過実験結果報告書の内容を基本とし、それに現地派遣員より報告された情報を補足した。新遮蔽材透過実験は、高速炉の遮蔽合理化のための高性能遮蔽材料の開発に資する実験データを取得する目的で企画された。遮蔽材料として水素を含有し中性子遮蔽性能の優れた金属であるジルコニウムハイドライド(ZrH1.7)を対象とした。ORNL遮蔽実験施設TSF(Tower Shielding Facility)の実験炉TSR-II(Tower Shielding Reactor-II)のコリメータ直後に、入射させる中性子スペクトルを模擬するスペクトル・モディファイア、およびジルコニウムハイドライド模擬多重層を設置した実験体系のもと、その後方で各種検出器を用いた中性子測定が行われた。ジルコニウムハイドライド模擬多重層は、既にTSFに存在していたジルコニウムスラブと、水素を含有するポリエチレンスラブを組み合わせて構成された。同様な実験測定がポリエチレンだけの厚いスラブについても実施された。広いエネルギー範囲にわたる中性子束の測定が全8体系で、また高速中性子のエネルギースペクトルの測定も大部分の体系で行われた。なお、JASPER計画は日米両国の液体金属冷却炉(LMR)の現行設計内容の進展に資することを目的として、米国エネルギー省(USDOE)と動力炉・核燃料開発事業団(現核燃料サイクル開発機構)との協力関係の一環として行われた日米共同遮蔽実験である。

JSSTDL-300: The Standard shielding cross section library based on JENDL-3.2

長谷川 明; 山野 直樹*

Journal of Nuclear Science and Technology, 37(Suppl.1), p.723 - 727, 2000/03

https://doi.org/10.1080/00223131.2000.10874984

JENDl-3.2に基づく標準遮蔽断面積ライブラリーJSSTDLの改定がシグマ委員会炉定数ワーキンググループの標準炉定数検討ワーキンググループのもとで行われた。これまで、JENDL-3.2に基づく、295群のライブラリーが使われてきたが、ポリエチレン多重層を多く含む体系に対して問題点が指摘されていた。これは、熱群に対する群構造の不備と、荷重関数の問題がかかわっている。改訂版JSSTDL-300では、熱群の群数を5群から10群にするとともに、群の切り方を工夫した。各種体系についてベンチマークテストを行い、適用性を確認した。遮蔽実験における日米協力プログラムJASPERベンチマーク実験の解析に本ライブラリーを応用した結果について述べる。解析手法は、シグマ委員会遮蔽積分テストワーキンググループで使われている標準手法が使われた。熱領域が強調される体系での適用性が確認された。

JASPER実験解析(IX)

庄野 彰

PNC TN9410 95-152, 211 Pages, 1995/05

PNC-TN9410-95-152.pdf:8.21MB

平成6年度に実施したJASPER実験解析結果をまとめた。実験解析の最終年度となる今年度は、過去8年間の実験解析成果に基づき、より詳細な検討が必要と判断きれた軸方向遮蔽実験、炉内燃料貯度実験(IVS実験)、2次系ナトリウム放射化実験(IHX実験)、ギャップストリーミング実験、新遮蔽材透過実験に関する検村を行った。軸方同遮蔽実験解析では、主に3次元モンテカルロコードMORSEを用いて均質体系と中心部閉塞体系の解析を行った。これまでの解析では均量体系に2次元輸送計算を適用しストリーミング係数を得ていたが、今回の解析によりモンテ力ルロ法によるストリーミング係数を得ることができた。また、これまで課題とされていた中心部閉塞体系のDOT3.5解析結果が過大評価となる原困を検討し、径方向メッシュ分割方法および7集合体の内の周辺6集合体の2次元モデル化が影響していろことが推定できた。IVS実験解析では、新たに米国提案体系の解析を行った。ボナーボール検出器応答のC/E値として、0.801.01が得られ、前年度までに実施済の日本側提案体系と同程度の解析精度であることが確認された。これによってIVS入射スべクトルの違いがIVS遮蔽性能の評価に影響しないことが確認できた。IHX実験解析では、3次元SnコードTORTを解析に適用した。差分法、メッシュ分割、Sn分点などのサーベイを行って実験解析に適した設定値を得た。これによりTORTコードの使用法に関するノウハウが蓄積できた。また、これまでのモンテカルロ日計算の結果とTORTの結果を比較し、両者で見られる差の原困を解明した。ギャップストリーミング実験解析では、Sn分点セットの選定法に関する検村を行い、間隙部立体角の考慮がSn分点セット選定のための必要条件であることが示された。また、ストリーミングが支配的な体系およびその逆の体系の解析に適用するSn分点セットの選定の目安についても論じた。新遮蔽材透過実験解析では、予め予想きれたように、2次元輸送計算におけるメッシュ詳細により解析精度が向上することを確認した。また、着分法とメッシュ効果の関連を検討し、メッシュ分割に注意を払うベきことがあらためて指摘きれた。

JASPER実験解析(VI)

茶谷 恵治; 庄野 彰; 鈴木 惣十; 金城 勝哉; 半田 博之*; 清水 康幸*; 門田 弘和*

PNC TN9410 92-076, 348 Pages, 1992/03

PNC-TN9410-92-076.pdf:7.32MB

動力炉・核燃料開発事業団は、米国エネルギー省(DOE)との共同研究としてオークリッジ国立研究所(ORNL)の原子炉施設TSF(Tower Shielding Facility)を用いて大型炉遮蔽ベンチマーク実験(JASPER計画、Japanese American Shielding Program of Experimental Researches)を実施している。本報告書は、平成3年度に実施したJASPER実験解析、既存TSF実験解析および遮蔽解析手法の検討等について研究成果をまとめたものである。以下に、主要な研究成果を記す。(1)JASPER実験解析平成3年度は、平成2年8月から12月にかけて実験が行われた軸方向遮蔽実験の解析を中心に実施するとともに、平成3年2月から9月にかけて実験が行われた炉内燃料貯蔵(IVS)実験の解析も一部実施した。解析には、JASPER実験解析で標準的に採用している高速炉遮蔽解析システムを用いた。(軸方向遮蔽実験解析)本研究は、燃料集合体の上・下部に設けられる軸方向遮蔽体の遮蔽特性を研究するため、B4 Cまたはステンレス鋼を遮蔽材とした4種類の実験供試体を用いて実施された。平成3年度の本実験解析の結果、次の結論を得た。