令和4年度計算科学技術研究実績評価報告

システム計算科学センター

JAEA-Evaluation 2023-001, 38 Pages, 2023/07

JAEA-Evaluation-2023-001.pdf:1.04MB

システム計算科学センターでは、「国立研究開発法人日本原子力研究開発機構の中長期目標を達成するための計画(中長期計画)」に基づき、原子力分野における計算科学技術研究に関する研究開発を実施してきた。その計算科学技術研究の実績については、計算科学技術研究・評価委員会(以下「委員会」という。)により評価された。本報告は、システム計算科学センターにおいて実施された計算科学技術研究の、令和4年度における業務の実績及びそれらに対する委員会による評価結果をとりまとめたものである。

令和3年度研究開発・評価報告書 評価課題「計算科学技術研究」(事後/事前評価)

システム計算科学センター

JAEA-Evaluation 2022-003, 61 Pages, 2022/11

JAEA-Evaluation-2022-003.pdf:1.42MB
JAEA-Evaluation-2022-003-appendix(CD-ROM).zip:6.16MB

国立研究開発法人日本原子力研究開発機構(以下、「原子力機構」という)は、「国の研究開発評価に関する大綱的指針」(平成28年12月21日内閣総理大臣決定)及びこの大綱的指針を受けて作成された「文部科学省における研究及び開発に関する評価指針」(平成29年4月1日文部科学大臣最終改定)、並びに原子力機構の「研究開発課題評価実施規程」(平成17年10月1日制定、令和4年1月20日改正)等に基づき、計算科学技術研究に関する事後評価及び事前評価を計算科学技術研究・評価委員会に諮問した。これを受けて、計算科学技術研究・評価委員会は、本委員会によって定められた評価方法に従い、原子力機構から提出されたシステム計算科学センターの運営及び計算科学技術研究の実施に関する説明資料の口頭発表と質疑応答を基に評価を実施した。本報告書は、計算科学技術研究・評価委員会より提出された事後評価及び事前評価の内容をまとめるとともに、事後評価及び事前評価の「評価結果(答申書)」を添付したものである。

令和元年度計算科学技術研究実績評価報告

システム計算科学センター

JAEA-Evaluation 2020-002, 37 Pages, 2020/12

JAEA-Evaluation-2020-002.pdf:1.59MB

システム計算科学センターにおいては、「国立研究開発法人日本原子力研究開発機構の中長期目標を達成するための計画(中長期計画)」に基づき、原子力分野における計算科学技術研究に関する研究開発を実施してきた。本研究開発は原子力基礎基盤研究のうちの1分野として位置づけられていることから、原子力基礎工学研究・評価委員会による助言と評価がなされるが、計算科学技術研究については、それを支援するために原子力基礎工学研究・評価委員会の下に計算科学技術研究専門部会が設置され、課題の詳細な内容等を評価することとなった。本報告は、令和元年度にシステム計算科学センターにおいて実施された計算科学技術研究の実績と、それに対する計算科学技術研究専門部会による評価をとりまとめたものである。

JENDL photonuclear data file

岸田 則生*; 村田 徹*; 浅見 哲夫*; 小迫 和明*; 真木 紘一*; 原田 秀郎*; Lee, Y.*; Chang, J.*; 千葉 敏; 深堀 智生

AIP Conference Proceedings 769, p.199 - 202, 2005/05

https://doi.org/10.1063/1.1944989

光核反応に対する核データは、高エネルギー電子加速器の遮蔽設計及び高エネルギー線治療の分野に必要である。JENDL光核反応データファイルは、シグマ委員会の光核反応データ評価ワーキンググループによって整備された。われわれは多くの文献サーベイから、評価に必要な十分な実験データが圧倒的に不足しているので、光核反応データファイルを実験データのみから作成するのは困難であるという結論を得た。したがって、評価は統計模型核反応モデルの助けを借りて実施した。JENDL光核反応データファイルに格納される断面積データ等の物理量は、光吸収断面積,中性子,陽子,重陽子,三重陽子,He粒子,粒子の収量及び二重微分断面積,同位体生成断面積である。アクチノイド核種に対しては、これに光核分裂断面積を加える。格納されるHからNpまでの68核種に対する最大光子入射エネルギーは140MeVである。

Nuclear data evaluation for Np, Am, Am and Am irradiated by neutrons and protons at energies up to 250 MeV

Konobeyev, A. Y.; 深堀 智生; 岩本 修

JAERI-Research 2002-032, 36 Pages, 2002/12

JAERI-Research-2002-032.pdf:1.33MB

Np,Am,Am,Amに対する核データの評価を行った。中性子データは20から250MeVのエネルギー領域で評価し、20MeVでJENDL-3.3とつなげた。陽子データの評価は1から250MeVの範囲で行った。チャンネル結合光学モデルを用いて、弾性,非弾性散乱断面積の角度分布及び透過係数を求めた。前平衡過程の励起子モデルとHauser-Feshbachの統計モデルを使用し、励起原子核からの中性子及び荷電粒子の放出を求めた。本評価は250MeVまでのNp及びアメリシウム同位体に対する評価済ファイル作成として、初めてのものである。

Evaluation of neutron nuclear data for sodium-23

柴田 恵一

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(10), p.1065 - 1071, 2002/10

https://doi.org/10.3327/jnst.39.1065

Naの中性子核データを20MeVまでのエネルギー領域で評価した。評価したのは、弾性・非弾性散乱断面積,捕獲断面積,(n,2n)反応断面積,(n,p)反応断面積,(n,)反応断面積,(n,np)反応断面積,(n,n)反応断面積,線生成断面積及び中性子,線の角度・エネルギー分布である。評価は、主に原子核模型計算に基づいている。複合核過程に加えて、前平衡及び直接反応過程も考慮された。評価値はJENDLの最新版であるJENDL-3.3に収納された。

Development of a simulation model and safety evaluation for depressurization accident without reactor scram in an advanced HTGR

中川 繁昭; 七種 明雄; 國富 一彦

Nuclear Technology, 133(2), p.141 - 152, 2001/02

https://doi.org/10.13182/NT01-A3165

高圧ガス炉(HTGR)のシビアアクシデントとなる可能性を持つ事象の1つである減圧事故に原子炉スクラム失敗が重なった事故事象(DAWS)の詳細な安全解析が可能となるように、原子炉動特性及び原子炉圧力容器(RPV)表面からの間接冷却を模擬する新しい解析モデルを開発した。新しい解析モデルの特徴は以下のとおりである。(1)DAWS発生後の再臨界や出力振動を引き起こす現象を模擬できるよう既存の単チャンネル動特性解析モデルに、Xeの蓄積崩壊に伴う反応度変化を考慮できるようにした。(2)単チャンネル動特性解析モデルと2次元の炉心温度解析モデルを結合させることにより、RPV表面からの間接冷却をモデル化したこと。(3)ブロック型HTGRの燃料体としてピン・イン・ブロック型及びマルチホール型の炉心についての解析が可能であること。ピン・イン・ブロック型燃料体を採用した450MWtのHTGRについて、DAWSの解析を実施した。解析の結果、RPV表面からの間接冷却の受動的な冷却系のみで燃料最高温度は1800以下に制限されることから、シビアアクシデントフリー炉としての設計の成立性があることを確認した。開発した解析モデルについては、日本における将来HTGRの設計に適用できる。

Evaluation of photonuclear reaction data on tantalum-181 up to 140 MeV

Y.Lee*; 深堀 智生; J.Chang*

Journal of Nuclear Science and Technology, 35(10), p.685 - 691, 1998/10

https://doi.org/10.3327/jnst.35.685

Ta-181の光核反応断面積を中性子生成しきい値の140MeV以下のエネルギー領域で評価した。Saclay及びLivermoreで測定された(,n)及び(,2n)を再解析し、参照データとして再構成した。40MeV以下の光吸収断面積は二重極巨大共鳴モデルを用いて評価した。結果的に得られたこのエネルギー領域における光中性子断面積のモデル計算及び再構成されたデータの整合性によって、Ta-181の巨大共鳴から崩壊する中性子生成量は統計模型によって良く説明できることが分かった。40-140MeVのエネルギー領域では、擬似重陽子モデルを用いて光吸収断面積を評価し、実験値と比較した。中性子、陽子、2・3重陽子、He-3原子核、粒子に関する粒子崩壊過程は前平衝及び統計模型コードALICE-Fを用いて評価された。

Applicability of optical model potentials for intermediate-energy nuclear data evaluations in the 1p-shell mass region

千葉 敏; 原田 正英*

Journal of Nuclear Science and Technology, 33(4), p.346 - 353, 1996/04

https://doi.org/10.3327/jnst.33.346

1p-shell核領域における中間エネルギー核データ評価に対する二つの異なる種類の光学模型ポテンシャルの適用性の検討を行った。Walter-Gussの現象論ポテンシャルとJeukenne-lejenne-Mahoux(JLM)による微視的ポテンシャルを用いて断面積、反応断面積、弾性散乱及び非弾性散乱の角度分布を計算し実験データとの比較を行い、JLMポテンシャルがこの質量・エネルギー領域における核データ評価に有効であることが明らかとなった。さらにJLMポテンシャルのパラメータに対する全断面積の感度係数が、半古典的理論から導かれる、強度がエネルギーとともに1/vのように減衰するサイン及びコサイン法則に従うこと等が分かった。

Development of a safeguards evaluation method that has false alarm analysis as a key element and its application to a centrifuge enrichment plant

西村 秀夫

JAERI-M 91-219, 98 Pages, 1992/01

JAERI-M-91-219.pdf:2.81MB

有効で効率的な保障措置を実施するためには、保障措置の有効性を評価する保障措置評価法の開発が必要である。本研究では、従来の転用探知確率の他に、誤警報の可能性を系統的に分析することの重要性に着目した評価法を開発し、これを遠心法ウラン濃縮施設へ適用した。まず、遠心機カスケードにおける濃縮過程を記述する数学モデルを公開試料を基に確立し、コンピュータ化した。次に、これを商業規模のモデル施設へ適用し、誤警報を避ける観点から過渡運転、誤操作を含む通常の運転を分析し、また、転用探知の観点から高濃縮ウランの生産が理論上可能なシナリオについて分析した。さらに、主要なアノーマリを摘出し、これを誤りなく判定できるかどうかという観点から遠心法ウラン濃縮施設におけるLFUA法の有効性を検討した。なお、本研究は、JASPASの一環(JA-4)として実施したものであり、本報告書は、その最終結果を記述している。