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小嶋 健介
Proceedings of International Conference on the Physics of Reactors; Unifying Theory and Experiments in the 21st Century (PHYSOR 2016) (USB Flash Drive), p.3283 - 3292, 2016/05
核特性解析への適用性を向上させるために、原子力機構では汎用核計算コードシステムMOSRAを開発している。衝突確率法に基づく格子計算モジュールMOSRA-SRACは本システムの中核を成しており、様々な計算モデルにおける本モジュールの適用性を検証することが求められている。この一連の検証の一環として、実験値との比較により、MOSRA-SRACの適用性を検証した。実験値としては、照射後試験SFCOMPO 99-5を選定した。この試験では、東京電力福島第二原子力発電所で使用された8
8BWR燃料集合体から引き抜かれたUO
-GdO
燃料棒の主要な重核種と核分裂生成物の組成が測定されている。比較の結果、実験値とMOSRA-SRACによる計算値はよく一致することがわかった。ウランおよびプルトニウム核種については、
Puを除き、5%以内で一致した。Puは30%の過大評価となったが、これは燃料棒のボイド率履歴が不明であるためであると考えられる。核分裂生成物は、約10%以内で一致した。
奥野 浩
Journal of Nuclear Science and Technology, 40(7), p.544 - 551, 2003/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)臨界計算のベンチマーク結果を類似性に従い分類する方法をこの論文では提案した。相関係数を利用する方法の定式化の後に、経済協力開発機構/国際エネルギー機関(OECD/NEA)の下に実施された燃焼度クレジット臨界ベンチマーク問題III-A及びII-Aに適用した。ベンチマーク問題III-Aは照射済みの沸騰水型炉(BWR)燃料集合体の一連の臨界計算で、ベンチマーク問題II-Aは照射済みの加圧水型炉(PWR)燃料ピンの一連の臨界計算である。これらのベンチマーク問題及び結果をまとめた。相関係数を計算し、一連のベンチマーク計算結果の分類を、相関係数の値としてベンチマーク問題III-Aでは0.15以上,ベンチマーク問題II-Aでは0.10以上という基準に従い分類した。2つのベンチマーク計算結果が同一のグループに属するときに、一方の計算結果は他方の計算結果から予想可能であることがわかった。それぞれのベンチマークについて例を示した。評価済み核データが分類の主因子であった。
久語 輝彦
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(3), p.256 - 263, 2002/03
被引用回数：3 パーセンタイル：23.39(Nuclear Science & Technology)非均質中性子輸送計算法であるCharacteristics法のベクトル化手法として、Odd-Even Sweep(OES) 及び Independent Sequential Sweep (ISS)法を開発した。これらの手法はベクトル計算の有効的な利用のために、回帰演算を避けながらベクトル長を長くする。現実的な集合体を計算対象として、両手法の効果を調べた。両手法とも、スカラー計算に対するベクトル計算の計算速度向上比約15の高速演算を達成した。ISS法とOES法の比較という観点からは、ISS法がベクトル-スカラー速度比を低下させずに、記憶容量を節約できること、また、早い収束性を示すことから、ISS法がベクトル化手法として優れていると結論付けられる。
久語 輝彦
JAERI-Research 2001-051, 39 Pages, 2001/11
JAERI-Research-2001-051.pdf:2.04MB
ベクトル計算機を用いて非均質中性子輸送計算法であるCharacteristics法の高速計算の研究を行った。ベクトル化手法としてOdd-Even Sweep(OES) 及び Independent Sequential Sweep (ISS)法を開発した。典型的な燃料集合体を対象として、両手法により集合体計算を行い、ベクトル計算の効果を調べた。その結果、両ベクトル化手法とも、ベクトル計算のスカラー計算に対する速度向上率15の高速演算を達成した。ISS法とOES法の比較という観点からは、最も時間を要する中性子伝播計算に要する計算時間に差がないこと、外部反復の収束性はISS法が優れていること、及びISS法の記憶容量はOES法の場合の1/5に節約できることがわかった。これらより、ISS法がベクトル化手法として優れていると結論付けられる。ベクトル計算においては、算術関数の代わりにテーブル内挿方式により指数関数を評価しても、全体では約20%の計算時間の節約にとどまる。粗メッシュリバランス法及びAitken加速法はともに有効であり、それらの組み合わせにより、収束に要する反復回数を1/4から1/5に低減できることを確認した。
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of VHTRC-4 core山根 剛; 秋濃 藤義; 安田 秀志
PHYSOR 96: Int. Conf. on the Physics of Reactors, 2, p.E290 - E299, 1996/00
高温ガス炉の炉心設計では、炉心温度の変化範囲が大きいため、炉物理パラメータに及ぼす温度の影響に関する核計算精度が重要となる。この核計算の精度評価を目的として、軸方向非均質装荷炉心VHTRC-4を用いて集合体昇温実験を実施し、臨界質量及び遅発臨界時動特性パラメータ(/)
を室温(21
C)と200Cにおいて測定した。実験では、集合体温度の上昇により臨界質量及び(/)がそれぞれ15%及び14%増加した。核データとしてENDF/B-IVを用いた場合とJENDL-3.2を用いた場合について核計算を行い、実験結果と比較した。その結果、臨界質量については、21CにおいてENDF/B-IVによる計算で4%、またJENDL-3.2による計算で6%ほど過小評価したが、炉心サイズが大きくなる200Cにおいては両計算ともに実験との一致が良くなる傾向にあった。(/)については、計算値と実験値との差は5%以内であり、かなり良い一致が得られた。
久語 輝彦; 中川 正幸; 土橋 敬一郎
JAERI-M 92-117, 70 Pages, 1992/08
MOX燃料、可燃性毒物等の導入によるPWR炉心及び燃料の高度化・多様化により、炉心及び集合体内非均質性が増大する。燃料棒毎の出力分布を評価するために、現行にPWR炉心の非均質詳細メッシュ2次元XY拡散炉心計算と1次元軸方向拡散炉心計算を組み合わせる方法に代わり、集合体計算と3次元粗メッシュ炉心計算を組み合わせ、燃料棒毎の出力分布の再合成を行うことが要求されている。NEANSCの「Power Distribution Within Assemblies」と題するベンチマーク問題の主要な目的は、粗メッシュ炉心計算に基づき詳細メッシュ出力分布の再合成手法の精度を検証することにある。本報告では熱中性子炉系の核計算コードSRAC及び多群モンテカルロコードGMVPによる計算解により、集合体計算手法、粗メッシュ計算手法及びスプライン関数を利用した粗メッシュ炉心計算に基づく再合成手法の計算精度について検討した。
高野 誠; 土井 猛*; 平野 光将; 新藤 隆一
JAERI-M 9956, 23 Pages, 1982/03
多目的高温ガス実験炉の核設計法の検証を目的として、半均質臨界実験装置(SHE)で行われた可燃性毒物(BP)棒の反応度価値測定の解析を、SHE-14体系に対し行った。解析では、DELIGHT-5およびTWOTRAN-IIを用いて、それぞれ中性子スペクトルおよびBP棒反応度価値を計算した。BP棒が一本および二本装荷された炉心に対し、解析用モデルをR-O形状で作成し、それぞれ三種のBP棒のボロン濃度に対し解析した。解析により得られたBP棒反応度価値は、ボロン濃度が4.27および8.35wt%の場合、実験値と10%以内で一致した。しかし、ボロン濃度が2.11wt%の場合には、20%以上の相違を示した。
高野 誠; 土井 猛*; 平野 光将; 新藤 隆一; 大村 博志*
JAERI-M 9955, 81 Pages, 1982/03
多目的高温ガス実験炉の核設計法の検証を目的として、半均質臨界実験装置(SHE)で行われた臨界質量実験の解析を、SHE-8、12、13、14の各体系に対し行った。解析では、DELIGHT-5およびCITATIONを用いて、それぞれ中性子スペクトルおよび実効増倍率を計算した。実効増倍率の計算は、二次元のR-Oモデルおよび二種のTriangnlarモデル、さらに三次元のTriangnlar-Zモデルを用いて行った。次に補正計算を、軸方向バックリング効果、モテル化による効果、輸送効果等に対して行った。解析により得た実効増倍率は、実験値と約1~3%程度の相違を示した。このため実験炉の設計に用いている核設計コードのより精密な検証を行うためには、さらに詳細な解析が必要である。
白方 敬章
JAERI 1270, 42 Pages, 1981/03
板状燃料高速臨界集合体における中性子拡散の異方性ならびにそれが臨海性に与える効果について調べた。まず、板状セルの拡散係数異方性を臨界実験の手法により測定する方法を提供した。それは集合体内の板状セルの方向変換に伴なう反応度変化の測定から異方性を導くという方法で、摂動論に基づいている。次に、拡散係数の異方性が集合体の臨界性に与える効果を輸送理論補正の場合と同様に等方拡散計算のkeff値に対する補正項として取扱う方法を新たに提案した。そしてその補正法を現実の板状セル高速臨界集合体に適応した結果、非等方拡散効果はReff値の予測精度に匹敵、域はそれを超えるほどの大きさであることが分かった。炉心およびブランケット共に板状セル系の場合ー0、4~ー0、8%
K/K程度の値に達する。非等方拡散効果は板状セル体系の臨界性評価にとって極めて重要な補正であり、従来の非均質効果補正や輸送理論補正と同様に常に施されなければならないことが明らかになった。
白方 敬章; 飯島 勉
Journal of Nuclear Science and Technology, 15(8), p.553 - 567, 1978/08
被引用回数：0板状セル系の中性子拡散は一般に等方的ではない。LMFBRの組成を模擬した板状セルの場合、ブノアの理論に基づく方向別拡散計数の値は平行方向が直角方向よりも2~4%程度大きいことが分かっている。このことは板状セル臨界集合体の臨界性に影響を及ぼすことが予想される。この非等方拡散効果を輸送理論補正の場合と同様に通常の等方拡散計算に対する補正項として取扱うという現実的な方法が提案されている。実際のFCA、ZPRおよびZEBRA集合体に対してこの方法を適用してみた。その結果非等方補正の大きさは、板状セル系炉心に対して-0.2から-0.5%k/kに達した。しかもその値は、板状セル系ブランケット或はNaボイドの集合体の場合はさらに増大する。したがって非等方拡散効果は板状セル系集合体の臨界性の解析にとって重要な要素であり、従来の非均質効果に加えて補正されなければならない。摂動法に基づくこの補正法は、非常に現実的かつ有用な方法である。
白方 敬章; 飯島 勉
Journal of Nuclear Science and Technology, 14(6), p.462 - 464, 1977/06
被引用回数：3高速臨界集合体は一般に板状の燃料および模擬物質で構成されており、そのような体系内の中性子拡散は厳密には等方でない。拡散係数の異方性はその体系の臨界性、Naボイド効果等各種の炉物理量に影響する。体系内のある領域のプレート・セルの方向を90度変換することに伴なう反応度変化は、摂動論によるとある種の感度係数を媒介にして拡散係数の異方性と単純に関係付けられることが明らかになった。感度係数は通常の等方摂動計算により求められる。FCA VП-1集合体においてある領域のプレート・セルの方向を90度変換した場合の反応度変化を測定し、その値からセルの非等方性を導き出した。一方、無限平板モデルによるセル計算によりプレート・セルの非等方性を計算し、実験値と比較したところ、内側炉心および外側炉心の双方でよい一致を得た。その結果結論として、プレート・セルの拡散の非等方性が臨界集合体の積分実験の手法により精度よく求められることが明らかになった。
小林 岩夫; 鶴田 晴通; 松浦 祥次郎
Journal of Nuclear Science and Technology, 12(10), p.650 - 657, 1975/10
被引用回数：0原子炉の燃料設定において重要なことの一つは、出力ピーキングを低下させることである。BWRにおいては燃料集合体のコーナーにおいて最も高い出力を生ずる。これは集合体を囲んで水ギャップ領域があり熱中性子束がそこで非常に高くなるためである。ここでは軽水臨界実験装置TCAを用いて、JPDR型燃料集合体の局所出力ピーキングをガンマスキャンニング法によって求めた結果が示されている。又同時に2次元拡散計算によって求めた結果も比較検討されている。出力ピーキングを低下させるために用いられたUO燃料の濃縮度は1.9、2.1、2.3wt.%で、これらが2.6wt.%UO燃料と置きかえられた。計算結果はポイゾンカーテンあり炉心について10~13%、ポイゾンカーテンなし炉心について14~15%実験値を小さめに評価した。
