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弥生炉を用いたTRU核種の崩壊熱の測定・評価

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大川内 靖; 庄野 彰; 越塚 誠一*

Okawachi, Yasushi; not registered; Koshizuka, Seiichi*

崩壊熱は、原子炉除熱系の設計や使用済燃料の取扱において重要である。本研究は、マイナーアクチニドの崩壊熱を高速中性子源「弥生」を用いて測定したものである。U-235は冷却時間19秒$$sim$$20,000秒、Np-237は冷却時間64秒$$sim$$20,200秒の範囲で測定を行った。 弥生炉のグレージングホール中心で、U-235は10秒及び100秒、Np-237は100秒及び500秒照射した。$$gamma$$線エネルギースペクトルは、NaI(Tl)シンチレーション検出器を用いて測定した。$$beta$$線エネルギースペクトルは、プラスチックシンチレーション検出器と$$beta$$-$$gamma$$弁別用比例計数管を組み合わせ、同時計数を取ることで測定した。規格化に用いる核分裂数は、Ge検出器で測定した$$gamma$$線エネルギースペクトルから評価した。 測定したパルス波高分布はバックグランドを除去した後に、検出器の応答関数を用いて、FERDOコードによりアンフォールディング処理を行った。アンフォールディング処理されたエネルギースペクトルは、単位時間当たりの核分裂数で規格化した。そして、規格化されたエネルギースペクトルから、有限時間照射崩壊熱を求めた。有限時間照射崩壊熱は、照射条件の異なる実験値や各種計算値と比較ができないので、瞬時照射崩壊熱に変換した。U-235とNp-237に対する$$beta$$線崩壊熱結果をJNDC-V2を用いた総和計算値と比較した。U-235の測定結果は、冷却時間が150秒$$sim$$250秒の範囲で比較的よく一致した。Np-237の測定結果は、冷却時間が250秒$$sim$$350秒の範囲で比較的よく一致した。 U-235とNp-237に対する$$gamma$$線崩壊熱結果をJNDC-V2を用いた総和計算値と比較した。U-235の測定結果は、測定した全ての冷却時間領域においてよく一致した。Np-237の測定結果は、冷却時間が200秒$$sim$$2,500秒の範囲でよく一致した。冷却時間が2,500秒$$sim$$20,000秒の範囲では、Np-237の中性子捕獲反応によって生成するNp-238からの$$gamma$$線が影響することがわかった。

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