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竹村 守雄*
JNC TJ9450 2000-002, 112 Pages, 2000/03
JNC-TJ9450-2000-002.pdf:2.55MB
本報告書は、1986年に開始されたJASPER(Japanese-American Shielding Program for Experimental Research)計画の中で企画された計8個の一連の実験の中の6番目の実験として、1992年3月初めから約2ケ月間かけて米国オークリッジ国立研究所(ORNL)にて実施されたギャップストリーミング実験の測定値、実験体系の寸法・組成データ、実験状況、測定システム等の情報を一冊にまとめたものである。作成にあたっては、ORNLから発行されたギャップストリーミング実験結果報告書の内容を基本とし、それに現地派遣員より報告された情報を補足した。ギャップストリーミング実験は、高速炉原子炉容器上部の中性子束がインクロージャシステムに存在する空隙部を通じての中性子ストリーミングに起因していることから、空隙部の幅、オフセット間隔と中性子ストリーミングの大きさの相関を実験的に把握すると共に、このストリーミング評価に適用される解析手法の精度の検証と向上のためのデータベースを提供するため企画された。ORNL遮蔽実験施設TSF(Tower Shielding Facility)の実験炉TSR-II(Tower Shielding Reactor-II)のコリメータ後方に鉄ライナー付きコンクリート供試体が設置された。コリメータと供試体との間にスペクトルモディファイアを設ける体系と設けない体系とが構成され、軟らかいエネルギースペクトル(実機を模擬)と硬いスペクトルの中性子が供試体に入射された。コンクリート供試体には中央に貫通部があり、コンクリート製シリンダー、円筒状スリーブを挿入組合わせることにより、円環状ギャップの幅とオフセット位置を変えられる構造となっており、供試体の後方において各種検出器を用いた中性子測定が行われた。広いエネルギー範囲にわたる中性子が、ビーム軸に直交する方向での分布及びビーム軸上において、ほぼ全体系において測定された。硬い入射スペクトルのものについてはさらに、高速中性子のビーム軸上でのエネルギースペクトルの測定及びビーム軸に直交する方向の分布の測定が行われた。なお、JASPER計画は日米両国の液体金属冷却炉(LMR)の現行設計内容の進展に資することを目的として、米国エネルギー省(USDOE)と動力炉・核燃料開発事業団(現核燃
佐藤 聡; 飯田 浩正; R.Pleuteda*; Santoro, R. T.*
Fusion Engineering and Design, 46(1), p.1 - 9, 1999/00
被引用回数：6 パーセンタイル：45.48(Nuclear Science & Technology)モンテカルロ法による3次元遮蔽解析コードを用い、ITER遮蔽ブランケット・モジュール内の貫通孔やモジュール間のギャップに着目した遮蔽解析を行い、モジュール及び後壁中のヘリウム生成量を評価した。現標準設計に基づく構造では、ヘリウム生成量に関する基準値を冷却配管で約4倍、後壁で約2倍上回ることが明らかになった。そこで、モジュール内のステンレスと水の割合を変えた場合、モジュールの厚さを増加した場合の評価を行い、モジュールの厚さを増加させる一方でステンレスの割合を少なくすることにより、遮蔽性能とモジュールの重量(遠隔保守機器の可搬重量)の両者の制限を満足する構造案を見いだした。また後壁に関しては、ギャップ部に厚さ50~300mmの遮蔽体を設けた場合の解析を行い、約200mm程度の遮蔽体を追加設置することで、後壁のヘリウム生成量は基準値以下に低減できることがわかった。
庄野 彰
PNC TN9410 95-152, 211 Pages, 1995/05
平成6年度に実施したJASPER実験解析結果をまとめた。実験解析の最終年度となる今年度は、過去8年間の実験解析成果に基づき、より詳細な検討が必要と判断きれた軸方向遮蔽実験、炉内燃料貯度実験(IVS実験)、2次系ナトリウム放射化実験(IHX実験)、ギャップストリーミング実験、新遮蔽材透過実験に関する検村を行った。軸方同遮蔽実験解析では、主に3次元モンテカルロコードMORSEを用いて均質体系と中心部閉塞体系の解析を行った。これまでの解析では均量体系に2次元輸送計算を適用しストリーミング係数を得ていたが、今回の解析によりモンテ力ルロ法によるストリーミング係数を得ることができた。また、これまで課題とされていた中心部閉塞体系のDOT3.5解析結果が過大評価となる原困を検討し、径方向メッシュ分割方法および7集合体の内の周辺6集合体の2次元モデル化が影響していろことが推定できた。IVS実験解析では、新たに米国提案体系の解析を行った。ボナーボール検出器応答のC/E値として、0.80
1.01が得られ、前年度までに実施済の日本側提案体系と同程度の解析精度であることが確認された。これによってIVS入射スべクトルの違いがIVS遮蔽性能の評価に影響しないことが確認できた。IHX実験解析では、3次元SnコードTORTを解析に適用した。差分法、メッシュ分割、Sn分点などのサーベイを行って実験解析に適した設定値を得た。これによりTORTコードの使用法に関するノウハウが蓄積できた。また、これまでのモンテカルロ日計算の結果とTORTの結果を比較し、両者で見られる差の原困を解明した。ギャップストリーミング実験解析では、Sn分点セットの選定法に関する検村を行い、間隙部立体角の考慮がSn分点セット選定のための必要条件であることが示された。また、ストリーミングが支配的な体系およびその逆の体系の解析に適用するSn分点セットの選定の目安についても論じた。新遮蔽材透過実験解析では、予め予想きれたように、2次元輸送計算におけるメッシュ詳細により解析精度が向上することを確認した。また、着分法とメッシュ効果の関連を検討し、メッシュ分割に注意を払うベきことがあらためて指摘きれた。
日比 宏基*; 鈴置 善郎*; 長田 博夫*
PNC TJ2678 95-007, 134 Pages, 1995/03
もんじゅ性能試験で実施される「原子炉まわりしゃへい評価」では、原子炉容器内及び原子炉容器室内などで中性子測定を行い、しゃへい設計の基礎データを取得する計画である。この試験解析には、しゃへい設計時に同じく、基本的には2次元中性子輸送計算手法を適用して実施されることとなる。しかしながら、原子炉容器室そのものが六角形であること、あるいは原子炉容器室しゃへい床には種々の貫通部や切り欠き部があり3次元的に非常に複雑な形状をしているため、このような複雑形状を2次元RZ体系でモデル化すると計算誤差が大きくなる可能性がある。したがって、試験解析には3次元的な形状を模擬した計算方法を適用し、中性子ストリーミング効果を適切に評価する必要がある。また、本しゃへい評価では、原子炉容器内の炉内NIS案内管内で中性子測定を行うため、試験解析として案内管内の中性子ストリーミング効果を評価する必要がある。そこで本研究では、原子炉まわり中性子ストリーミング効果予備検討として、原子炉容器内のしゃへい床の基本的な体系に対して3次元モンテカルロ法を適用したしゃへい床まわりの中性子ストリーミング解析を行うとともに、原子炉容器内の炉内NIS案内管を含む体系での中性子ストリーミング効果を含めた案内管効果を評価した。その結果、3次元モンテカルロ法の適用により原子炉容器室内の詳細な中性子束分布を求められる見通しを得るとともに炉内NIS案内管中のしゃへい測定値をファクタ0.30.5程度で再現できた。今回の知見を基に今後、原子炉容器室内のしゃへい測定解析に本格的に3次元モンテカルロ法を適用し、また、炉内NIS案内管中の他の測定の解析を行うことは有益である。
東 邦夫*; 秦 和夫*
PNC TJ2604 87-001, 31 Pages, 1987/03
材料開発室は、高速炉の燃料被覆管及びラッパ管の主にナトリウム環境効果評価試験を、昭和45年度より行っている。これらの成果は「常陽」MK-2燃料集合体及び高速原型炉「もんじゅ」の燃料集合体の材料選定及び設計基準の策定に反映されている。本計画書は、「もんじゅ」初装荷以降及び将来の実証炉の炉心材料として、高燃焼度、長寿命化をめざした炉心材料の開発のために、昭和60年度62年度における材料室が分担するR&Dの試験項目、目的、概要、供試材料、試験装置及びスケジュール等を記述したものである。
岡 芳明*
PNC TJ2602 87-002, 30 Pages, 1987/03
ポリエチレン板のラジエターとCR-39などのポリカーボネイト板を組合せた陽子反跳型の固体飛跡検出器は,高速中性子の個人モニターとして保健物理分野で近年盛んに研究され利用されつつある。 この検出器は素子のサイズも小さく,かつ約0.1M-V以上の高速中性子のみを高感度で検出できる可能性を持っており,遮蔽実験特にストリーミング実験に有用であると思われる。 ここではAm-Beや14M-V中性子源を用いた校正実験により,その感度の精度,方向依存性を検討した。 次にこの検出器をFBR燃料集合体の下部の遮蔽プラグのストリーミング測定に利用した。 得られた主な結論は次のとおりである。 1.この検出器は,遮蔽実験に使用できる。精度は相対測定を行う場合5%以下,絶対値の比較行う場合は20%以下と思われる。 2.高速中性子フルエンスとして5
107n/CM2108n/CM2の照射が適当である。 3.入射方向依存性があるので(20%程度)なるべく垂直入射に近い条件で用いるのがのぞましい。 4.14K-V中性子線源を用いて,水素を含有する体系内で測定を行う場合は0.5mm厚程度の鉄などでカバーをすることがのぞましい。 5.遮蔽プラグストリーミング実験に利用したところ,減衰中やストリーミング係数を求めるのに有用であることがわかった。
not registered
PNC TJ265 83-01, 144 Pages, 1983/03
高速臨界集合体FCAVI-2で測定されたピン及びプレート燃料でのNaボイド反応度、ピン-プレート置換反応度の解析並びにZEBRA-CADENZAで測定されたピン及びプレート炉心の臨界性の解析を行った。ピン燃料のNaボイド反応度のC/E値はプレート燃料に比べ炉中心で20%大きい。置換反応度のC/Eは約1.4となった。CADENZAピン、プレート炉心のkeffに対するC/E値の差は0.004であった。統一拡散係数を用いた拡散計算によりZPPR-9のNaボイド反応度を計算し測定値と比べ非漏洩及び漏洩成分に対するバイヤス因子を求めBenoistの拡散係数を用いた場合のバイヤス因子と比較した。その結果、統一拡散係数が有効である事が示された。炉心燃料及びブラケット燃料より構成されるマルチドロワーモデルを用いてk
並びに反応率分布を計算し、無限格子モデルによる計算と比較した。3次元輸送計算コードを作成するための調査を行い、コード化のための解法アルゴリズムを定め更に加速法として有望視されている拡散合成法の2次元体系での公式を導出した。
