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滝野 一夫; 大木 繁夫
JAEA-Data/Code 2023-003, 26 Pages, 2023/05
JAEA-Data-Code-2023-003.pdf:1.66MB
次世代高速炉は、従来炉よりも高い炉心取出燃焼度を目指しているため、炉心核設計の高度化が求められる。そのため、燃焼核特性解析では、計算コストを抑えつつ十分な計算精度が得られる適切な解析条件が必要とされる。そこで、次世代高速炉の燃焼核特性の計算精度に及ぼす解析条件の影響を、中性子エネルギー群、中性子輸送理論、空間メッシュに着目して調査した。本検討では燃焼核特性として、平衡サイクルにおける臨界性、燃焼反応度、制御棒価値、増殖比、集合体単位の出力分布、最大線出力、ナトリウムボイド反応度、ドップラー係数を取り扱った。検討の結果、エネルギー群を18群とし、拡散近似を用いて1集合体あたり6メッシュ分割して、エネルギー群、空間メッシュ、輸送効果の補正係数を適用することが最適であることが分かった。
廃炉国際共同研究センター; 茨城大学*
JAEA-Review 2019-041, 71 Pages, 2020/03
JAEA-Review-2019-041.pdf:3.38MB
日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉国際共同研究センター(CLADS)では、平成30年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、平成30年度「放射性微粒子の基礎物性解明による廃炉作業リスク低減への貢献」について取りまとめたものである。福島第一原発事故にて放出された放射性微粒子が廃炉手順の確立(溶融燃料等の回収、炉内除染、作業員の安全確保等)に関し重要な炉内事故事象解明のための情報源ともなっている。本研究は、これら粒子の基礎的な物性(粒径, 組成, 電気的性質, 光学的性質など)につき詳細な知見を得るとともに、日英のシナジー研究により
放射体の量的評価を含む放射性微粒子の諸特性をさらに解明して、「廃炉」計画のリスク低減にむけた作業全般に寄与する研究・開発を行う。
水越 清治; 大島 総一郎; 島田 太郎
JAERI-Tech 2005-011, 122 Pages, 2005/03
JAERI-Tech-2005-011.pdf:13.25MB
原子力発電所の廃止措置における解体計画や廃棄物管理計画の観点から米国原子力規制委員会(NRC)が作成したNUREG報告書の110万KWe級参考原子力発電所の機器・構造物重量や放射能特性等の廃止措置に関する基本データを分類,整理し、国内商業用原子力発電所やJPDRと比較,検討した。その結果、参考原子力発電所(BWR)の機器・構造物重量データは国内商業用原子力発電所(BWR)に比べて放射性機器・構造物重量で約28,000トン、非放射性の建屋構造物重量で約124,000トン少ないこと、また、これらの重量の差異が廃止措置費用のおもに解体撤去費用に影響していることが明らかになった。さらに、参考原子力発電所のコンクリートの元素組成割合は放射化に影響を及ぼすB, Ni, Nb等の元素組成割合が国内商業用原子力発電所(PWR)やJPDRとの間で1桁以上の差異があること,これらの元素組成割合の差異は放射能濃度で2
3倍程度の差異となり、廃止措置費用のおもに、輸送,処分費に影響を及ぼすことが明らかになった。
奥野 浩; 高田 友幸
Journal of Nuclear Science and Technology, 41(4), p.481 - 492, 2004/04
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)「臨界安全ハンドブック」の「データ集」改訂のため、核特性パラメタを計算し、未臨界判定図を作成した。核特性パラメタは、無限中性子増倍率,移動面積及び拡散係数で、核燃料サイクル施設の臨界安全評価に用いられる11種類の典型的な燃料についてであった。これらの燃料には「データ集」に記載のなかったADU-H
O, UF6-HF及びPu(NO
)
-UO(NO)溶液が含まれる。計算は、日本の評価済核データJENDL3.2及び一連の臨界計算コードSRAC,POST及びSIMCRIを用いて実施した。未臨界判定図は、中性子増倍率がkinf=0.98を満たす領域を(a)ウラン濃縮度,239Pu/Pu比、あるいはプルトニウム富化度と(b)H/(Pu+U)比という2つの変数間において、無限媒質での同じ燃料(UF6-HFを除く)について描いた。未臨界判定図の制限についても議論した。
奥野 浩; 龍福 進*; 須山 賢也; 野村 靖; 外池 幸太郎; 三好 慶典
JAERI-Conf 2003-019, p.116 - 121, 2003/10
この論文は、臨界安全ハンドブック・データ集第2版のために準備しているデータの概要について記す。これらのデータは、目次案に沿って議論されている。燃料サイクルの臨界安全評価においてしばしば遭遇する11種類の燃料について核的パラメタ(k
, M
, D)を導き、未臨界判定図を描いた。臨界データの計算にあたっては、連続エネルギーモンテカルロ臨界計算コードMVPと日本の評価済核データJENDL-3.2の組合わせを用いたベンチマーク計算を行った。この組合わせに対する計算誤差を評価した。NUCEF施設を用いて得られた実験結果のデータ集第2版への採用は討議中である。このため、関連データを言及するに留めている。改訂データの探索が容易なようにデータベースを準備している。
中島 健
Proceedings of International Conference on the New Frontiers of Nuclear Technology; Reactor Physics, Safety and High-Performance Computing (PHYSOR 2002) (CD-ROM), 8 Pages, 2002/10
TRACYの実験データを用いて、臨界量,
/
比,ピーク出力,パルスのエネルギーといった核特性量の評価を行った。TRACYは、低濃縮の硝酸ウラニル水溶液を燃料とする超臨界炉であり、同装置により再処理施設のような核燃料処理施設における臨界事故を模擬できる。本評価では、臨界計算及び出力・エネルギーを評価するためのモデルの適用性について検討した。
Pu高濃度のプルトニウムを装荷したペブルベッド型高温ガス炉の温度係数の検討徳原 一実*; 山下 清信; 新藤 隆一; 藤本 望
JAERI-Tech 96-025, 50 Pages, 1996/06
ペブルベッド型高温ガス炉に兵器級Puを装荷した場合、温度係数が正になるという問題があった。そこで、温度係数を負にする方法を、兵器級Puを劣化U等の親物質と混合せずに、全炉心に兵器級Puの燃料のみを装荷する炉心を対象として検討した。検討の結果、熱領域に共鳴捕獲反応を持つ核種(Er)を炉心に添加すれば、温度係数が負になることを確認した。また、この場合には燃料球の燃焼度が低下するが、Erを添加せずとも、Puの装荷量を増大して熱中性子束のピークを小さくすれば、燃焼度の低下なしに温度係数を負にできることを明らかにした。燃焼度の増大とともに熱中性子束のピークが再び大きくなる可能性があるが、ペブルベッド型炉では燃料球の最大燃焼度の1/2程度で原子炉が平衡状態になるため、初期の装荷量が多い限り熱中性子束のピークが再び大きくなることはない。
新藤 隆一
エネルギー・資源, 14(5), p.419 - 423, 1993/00
プルトニウムは天然には存在しない超ウラン元素であり、
Uが中性子を吸収して生成する人工の元素である。このプルトニウムには原子炉の設計上重要なPu,
Pu,
Pu及び
Puの4つの同位元素がある。プルトニウムは原子力の平和利用の開始早々から特に高速増殖炉の有効な燃料として注目されてきた。しかし、その実用化には使用済燃料からプルトニウムを抽出する再処理の技術が必要不可欠である。また、Puは特に
Uの有効な代替核分裂性物質であり、臨界質量を小さくできることから同時に核兵器の材料ともなりうることが、その対応上の問題を複雑にしている。本報はこのプルトニウム平和利用について、核的ならびに核燃料サイクル上の特徴を把握し、あわせてその実用化にむけ関連する各種課題について述べたものである。
大和田 謙
Journal of Chemical Physics, 84(3), p.1670 - 1676, 1986/00
被引用回数：2 パーセンタイル：12.9(Chemistry, Physical)有効核電荷モデルにおける分子内ポテンシャル関数を利用して、Parr と Gadre によって提案された分子に関する2つのエネルギー同次性(核電荷に関する全分子エネルギーの同次性と核電荷に関する全電子エネルギーの同次性)の仮定の妥当性を検討した。上記2つの仮定にもとづいて、2原子分子の調和および非調和の力の定数を導いた結果、前者の全分子エネルギー同次性の仮定が有効なものと分かった。さらに、全分子エネルギー同次性の条件から導かれる非線型1次および2次の微分方程式を解き、その解を利用して2つの仮定の相互関係を明らかにした。最後に、全分子エネルギー同次性の条件を Hartree-Fock法に組入れた場合の効果について詳細に議論した。
大和田 謙
Journal of Chemical Physics, 82(2), p.860 - 867, 1985/00
被引用回数：2 パーセンタイル：15.03(Chemistry, Physical)有効核電荷(ENC)モデルで用いられる振動ポテンシャル関数を基礎として、多原子分子のエネルギー成分、即ち、電子運動エネルギーおよび静電ポテンシャル(電子-核引力,電子-電子反発)エネルギーに対する近似式を導いた。これらを試験的に等核および異核2原子分子に応用して、各式の有用性を確かめた。また、分子の電子波動方程式を解いて得られる固有値の和(ハートリー・フォックの軌道エネルギーの和)についての近似式を導き、上と同様の考察を行った。最後に、全分子および電子エネルギーの核電荷に関するエネルギー同次性の問題を取りあげ、これを調和近似の力の定数をもとにして詳細に議論した。
平野 光将; 新藤 隆一; 有賀 武夫; 安川 茂
JAERI-M 8519, 113 Pages, 1979/11
多目的高温ガス実験炉の参考設計に際しては、まず炉心の最適諸元を探るために広範囲にわたる核・熱流動特性サーベイが実施されたが、本報告書にはそのうちの領域別燃料装荷炉心の燃焼特性の検討を中心とする炉心核特性サーベイの手順と結果についてまとめられている。サーベイの主な結果は、(1)径方向には領域別燃料装荷の必要はなく一様装荷が好ましい、(2)軸方向には適当な領域別燃料(濃縮度)装荷が必要であり、Mark-Iには炉心上部から燃料体毎に8,8,8,6,4,2m/o(平均6m/o、6段)、Mark-IIには7,7,5,5,5,3,3、m/o(平均5m/o、7段)が推奨された、(3)実験炉炉心は低出力密度なので、中空型燃料棒と円環型燃料棒では燃料温度に関してほとんど差がない、(4)Mark-Iとして85カラム炉心が、Mark-IIとしては73カラム炉心が推奨された、などである。
平野 光将; 新藤 隆一; 渡部 隆*; 石黒 興和*; 斉藤 宣弘*; 倉重 哲雄*
JAERI-M 8293, 101 Pages, 1979/06
Mark-III炉心設計では、Mark-II炉心での残された主要課題である(1)レイノルズ数の向上、(2)炉停止余裕の確保、(3)炉外計測に必要な中性子束レベルの達成、(4)構造設計との整合、などの解決が主な目標とされた。その結果、なお炉停止余裕などのいくつかの特性において余裕は必ずしも大きいとはいえないが、第1次概念設計当初に設定された炉心設計指針・基準を満足する炉心Mark-IIIが実現できた。本報告書は、このMark-III炉心の核設計及び炉心核特性の詳細をまとめたものである。なお、本設計研究を通して、中空型燃料棒を装填したピン・イン・ブロック型燃料体により構成される実験炉炉心の設計限界を、ほぼ探り得たといえよう。
S.TERASAWA*; Nozawa, Masao*; T.IWAKI*; J.TAKAHASHI*; H.SHIOZAUKA*; M.FUJITA*
ANL-7520 PART-II, p.99 - 109, 1968/00
抄録なし
