ミハルゾ法未臨界度測定における統計誤差の低減化

Reduction of statistic error in Mihalczo subcriticality measurement

羽様 平 

Hazama, Taira

ミハルゾ法による未臨界度測定において、測定に付随する統計誤差を理論的に検討し、誤差を低減するための解析手法及び誤差の測定条件依存性を明確にした。統計誤差が従う理論式を原子炉雑音及び周波数解析の誤差理論より導出し、測定対象に固有の条件(即発中性子減衰定数等)や解析時の条件(周波数解析時の分解周波数幅等)に対する統計誤差の依存性を明らかにした。導出した理論式を用いて推定した誤差は測定値のばらつき(標準偏差)をほぼ再現しており、統計誤差を理論的に推定できることが確認できた。理論式を基に解析条件依存性を検討した結果、測定対象に応じて最適な解析条件が存在することが分かった。解析条件を最適にすると、最適にしない場合に比べ統計誤差が半分に低減され、同程度の統計誤差を得る場合の測定時間を4分の1に短縮することができた。本報告で導出した統計誤差の理論式を用いると、DCA実験体系における測定結果から他の測定体系で測定した場合の測定時間と統計誤差の関係を予測することができる。再処理施設に代表される溶液燃料体系の場合を予測すると、実効増倍率0.90を統計誤差1%で得る場合の測定時間は3秒程度となる。

The theoretical formula for the statistical error estimation in Mihalczo method was derived, and the dependence of the error were investigated on the facility to be measured and on the parameter in the data analysis. The formula was derived based on the reactor noise theory and the error theory for the frequency analysis, and found that the error depends on such parameters as the prompt neutron decay constant, detector efficiencies, and the frequency bandwidth. Statistical errors estimated with the formula was compared with experimental values and verified to be reasonable. Through parameter surveys, it is found that there is a setting in the data analysis to optimize the magnitude and reliability of the errors. In the experiment performed in DCA subcriticality measurement facility, it is estimated experimentally that the measurement requires 20 minutes to obtain the statistic error of 1% for the keff 0.9. According to the error theory, this should be reduced to 3sec in the aqueous fuel system typical in fuel reprocessing plant.