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論文

Detection method for irradiated garlic using ESR

鵜飼 光子*; 亀谷 宏美*; 中村 秀夫*; 等々力 節子*; 菊地 正博; 坂下 哲哉; 舟山 知夫; 小林 泰彦

JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 85, 2009/12

電子スピン共鳴(ESR)法によって照射ニンニク中のフリーラジカルを検出した。ニンニクの典型的なESRスペクトルは${it g}$=2.0の一本線であった。シグナルは有機フリーラジカルに起因している。$$gamma$$線照射によって、新しいシグナルが検出された。照射効果を分析するために、われわれは照射ニンニクのESR検知法を提案する。

論文

Summary of benchmark experiments for simulation of fusion reactors using an annular blanket with a line deuterium-tritium source

前川 洋; M.A.Abdou*; 大山 幸夫; 今野 力; 前川 藤夫; 池田 裕二郎; 小迫 和明*; 中村 知夫; M.Z.Youssef*; A.Kumar*; et al.

Fusion Technology, 28(2), p.296 - 304, 1995/09

原研のFNSを用いて、原研/米国エネルギー省との協力研究プログラムが実施された。本計画のPhase-IIIでは、Phase-Iと-IIの場合と異なり、広がりのある中性子源の効果を調べることを目的としている。本論文では、疑似線状線源やPhase-IIIA,-IIIB,-IIIC体系の概要、測定項目、実験結果、解析結果及び成果について述べる。

論文

Neutronics integral experiments of simulated fusion reactor blanket with various beryllium configurations using Deuterium-tritium neutrons

今野 力; 大山 幸夫; 池田 裕二郎; 山口 誠哉; 津田 孝一; 小迫 和明*; 前川 洋; 中川 正幸; 森 貴正; 中村 知夫; et al.

Fusion Technology, 28(2), p.273 - 295, 1995/09

核融合炉ブランケット中性子工学に関する原研/米国DOE共同研究の第2段階として、閉鎖ブランケット体系を用いた中性子工学実験を行った。基本となる実験体系は、ブランケット試験領域へ入射する中性子スペクトルを実際の核融合炉のものに近づけるため、D-T中性子源とブランケット試験領域である酸化リチウム層を炭酸リチウム層で囲んだもので、試験領域内のトリチウム生成率、放射化反応率、中性子スペクトルを測定した。更に、基本体系の試験領域及びその対向側へベリリウムの中性子増倍層を設置した5体系についても実験を行い、基本体系の実験データとの比較から、ベリリウムでの中性子増倍、反射の効果を明らかにした。JENDL-3/PR1,PR2を用いたDOT3.5によって実験の解析を行い、ベリリウム層の近傍を除いて、10%以内で実験を再現できることがわかった。

論文

Concept and characteristics of a simulated line source for annular blanket experiments using an accelerator-based deuterium-tritium neutron source

大山 幸夫; 今野 力; 池田 裕二郎; 小迫 和明*; 前川 洋; 中村 知夫; M.A.Abdou*; Bennett, E. F.*; A.Kumar*; 渡辺 洋一*; et al.

Fusion Technology, 28(2), p.305 - 319, 1995/09

疑似線状線源を加速器型D-T点状中性子源を用いて実現した。この疑似線源は連続的に動く点源の時間平均をとるか、または、細かく分割した点源を重ねあわせることで得られる。この線状線源はトカマク炉の一部を模擬する円環形状の核融合ブランケット中性子工学実験に利用される。線源特性は放射化法とNE213検出器を用いて、2つの運転モード、即ち連続モードとステップモードで測定された。この線源を用いて行う環状ブランケット実験の線源条件として必要な線源特性計算をモンテカルロコードで行った。この計算の信頼性は測定した線源特性との比較によって確認した。

論文

Characteristics of a deuterium-tritium fusion source on a rotating target used in simulated fusion blanket experiments

中川 正幸; 森 貴正; 小迫 和明*; 大山 幸夫; 池田 裕二郎; 今野 力; 前川 洋; 中村 知夫*; M.A.Abdou*; Bennett, E. F.*; et al.

Fusion Technology, 28, p.39 - 55, 1995/08

日米核融合協同実験のフェイズIIA及びIIB体系において、中性子線源特性を明らかにするため、体系内のキャビティ及び試験領域の表面において、中性子スペクトル及び各種放射化率の測定を行った。その解析は原研及び米国で独立にそれぞれの計算コードと核データを用いて行った。計算法としてモンテカルロ法と二次元Sn法を使った。その結果、中性子スペクトルは一部を除き15MeV~数keVの範囲で良い一致を得た。放射化率は実験値と計算値の差は$$pm$$10%内に入る。この様にブランケットへ入射する中性子の特性は満足のいく精度で予測できることが明らかとなった。

論文

Design and techniques for fusion blanket neutronics experiments using an accelerator-based deuterium-tritium neutron source

大山 幸夫; 今野 力; 池田 裕二郎; 前川 藤夫; 前川 洋; 山口 誠哉; 津田 孝一; 中村 知夫; M.A.Abdou*; Bennett, E. F.*; et al.

Fusion Technology, 28(1), p.56 - 73, 1995/08

加速器型14MeV中性子源を用いた工学指向の中性子工学実験体系の考え方を述べる。原研と米国エネルギー省との協力計画で行ったこの実験は幾何学的及び物質的な配置についての考察に基づいて計画した。これらの実験体系の核特性を核融合炉モデルのものと比較し、これらの実験体系とその材料の製作法について述べた。また、これらの実験のためにトリチウム生成率などの核パラメータを測定する種々の技術が開発または導入されたが、これらについて実験誤差などの特徴をお互いに比較検討した。

論文

Neutronics integral experiments of lithium-oxide fusion blanket with heterogeneous configurations using deuterium-tritium neutrons

大山 幸夫; 今野 力; 池田 裕二郎; 山口 誠哉; 津田 孝一; 小迫 和明*; 前川 洋; 中川 正幸; 森 貴正; 中村 知夫; et al.

Fusion Technology, 28(1), p.216 - 235, 1995/08

核融合炉ブランケット中性子工学に関する原研/米国DOEとの協力計画のフェーズIICとして2種類の非均質ブランケットについて中性子工学実験を行った。実験体系は炭酸リチウムで中性子源を取囲んだ先のフェーズIIA実験と同じ形状である。典型的な非均質体系としてベリリウム多層体系と水冷却体系を選んだ。これらは物質境界で大きな中性子束勾配やスペクトル変化を与え、そこでの計算精度や測定法を調べることが目的である。測定ではボイド効果は低エネルギーに感度のある検出器に対し非均質な領域では無視できないことがわかった。また、ベリリウムや水の近傍で大きなトリチウム生成の増加が見られ、モンテカルロ計算はそのような境界でも良い一致を示した。

論文

Measurement techniques for fusion blanket neutronics experiments

大山 幸夫; 今野 力; 池田 裕二郎; 前川 藤夫; 前川 洋; 山口 誠哉; 津田 孝一; 中村 知夫; M.A.Abdou*; Bennett, E. F.*; et al.

Fusion Engineering and Design, 28, p.716 - 723, 1995/00

 被引用回数:5 パーセンタイル:48.62(Nuclear Science & Technology)

核融合ブランケット中性子工学についての日米共同実験を通じて開発または応用された測定手法について述べ、評価を行なう。これらはトリチウム生成率、中性子スペクトル、反応率、ガンマ発熱である。最も重要な、トリチウム生成率には6つの方法、即ち、2つのオンライン法と3つの液体シンチレーション法そして一つのTLD法が開発・適用された。スペクトルではNE213とガス比例計数管、反応率では放射化反応の組合せが選ばれ、ガンマ発熱では、TLD内挿法とNE213による荷重関数法が適用された。これらの測定誤差はトリチウム生成率で3-5%、スペクトルで5-10%、反応率で3-6%、そしてガンマ発熱で10-20%と見積られた。核融合炉装置での実験適用性では、放射化箔法を除いて、高温高磁場環境に直ちに適用できるものはなく、新しい測定技術の開発が必要である。

報告書

Phase III experiments of the JAERI/USDOE collaborative program on fusion blanket neutronics - Line source and annular blanket experiments, Volume I; Experiment

大山 幸夫; 今野 力; 池田 裕二郎; 前川 藤夫; 小迫 和明*; 中村 知夫; 前川 洋; M.Z.Youssef*; A.Kumar*; M.A.Abdou*; et al.

JAERI-M 94-015, 193 Pages, 1994/02

JAERI-M-94-015.pdf:6.62MB

加速器型点状D-T中性子源を用いて疑似線状線源を実現した。この線源は連続的に動く点状線源を時間平均するか、細かく分布した点状線源を重ね合わせることで得られる。線源特性の測定を連続とステップの2つの運転モードに対して、放射化法とNE213検出器で行い、モンテカルロ法の計算と比較した。この線源を用いて3種の環状ブランケット体系:基準体系、黒鉛アーマー体系、大口径開口部体系について積分実験を行った。測定ではこの線状線源に適用するために新たな手法を開発した。ここで得られた実験データは実際のトカマク炉の設計計算の信頼度を調べるに適した、従来より高度なベンチマークデータを与える。

報告書

Joint report of JAERI/USDOE collaborative program on fusion neutronics; Induced radioactivity measurements in fusion neutron environment

池田 裕二郎; A.Kumar*; 今野 力; 小迫 和明*; 大山 幸夫; 中村 知夫*; 前川 洋; M.Z.Youssef*; M.A.Abdou*

JAERI-M 93-018, 164 Pages, 1993/02

JAERI-M-93-018.pdf:4.96MB

核融合ニュートロニクスに関する原研/米国DOE共同実験計画の一環として1988年より誘導放射能実験が開始された。目的はDT中性子場での一連の核融合構造材の放射化特性を明らかにし設計に用いる計算コード及び核データの妥当性の検証を行うことにある。これまでに第2段階C、第3段階A,Bで実験が終了し、主要構造材を含む20の材料を対象として照射時間が、30分、10時間、冷却時間が10分から1週間までの崩壊$$gamma$$線スペクトルデータを測定した。得られた実験データを基にして、主な計算コードシステム、THIDA-2,REAC$$ast$$2,DKRICF及びRACCによる実験解析を行った結果、幾つかの物質で、計算に用いた崩壊データ並びに放射化断面積の不備が示され、本実験の果たした役割の重要性が明らかとなった。本レポートは、実験手法、これまでの実験データ及び一連の解析結果を共同報告書としてまとめたものである。

報告書

Phase IIC experiments of the USDOE/JAERI collaborative program on fusion blanket neutronics; Experiments and analysis of heterogeneous fusion blankets, Volume II: Analysis

中川 正幸; 小迫 和明*; 森 貴正; 大山 幸夫; 今野 力; 池田 裕二郎; 山口 誠哉*; 津田 孝一*; 前川 洋; 中村 知夫*; et al.

JAERI-M 92-183, 106 Pages, 1992/12

JAERI-M-92-183.pdf:2.6MB

核融合中性子工学に関する原研/米国エネルギー省協力研究のフェイズIIC実験ではいくつかのブランケット設計にみられる実際的な非均質性をもつブランケットについての積分実験と計算解析が行われた。二つの配置、即ち酸化リチウムとベリリウムの多層系(BEO)および水冷却チャンネル(WCC)体系が採用された。実験の目的は非均質構造周辺てのトリチウム生成率等の予測精度を調べることで、MORSE-DDとMCNPコードが両体系に、DOT3.5/GRTONCLとDOT5.1/RUFFコードがWCC体系に適用された。BEO体系実験では領域別トリチウム生成率の測定値に対して、計算との比(C/E)が原研が0.95-1.05米国が0.98-0.9であり、これまでの実験の傾向と一致した。WCC体系実験ではリチウム6によるトリチウム生成率のC/Eが水冷却チャンネルの周辺で著しく変化した。NE213によって求めたリチウム7によるトリチウム生成率では米国が20-25%大きく、用いた両国の核データの差に原因がある。

報告書

Phase IIC experiments of the JAERI/USDOE collaborative program on fusion blanket neutronics; Experiments and analysis of the heterogeneous fusion blankets, Volume I: Experimental results

大山 幸夫; 今野 力; 池田 裕二郎; 山口 誠哉*; 津田 孝一*; 前川 洋; 中村 知夫*; 小迫 和明*; 中川 正幸; 森 貴正; et al.

JAERI-M 92-182, 151 Pages, 1992/12

JAERI-M-92-182.pdf:4.31MB

原研と米国エネルギー省との間の協定に基づく核融合ブランケット中性子工学に関する協力計画のフェイズIICの実験として2種類の非均質ブランケットについて中性子工学実験を実施した。実験配置はフェイズIIA実験と同様に中性子源を炭酸リチウムの包囲層で囲んだ閉鎖体系を用いた。選択した非均質体系はベリリウム多層体系と水冷却チャネルを含む体系である。前者はベリリウムと酸化リチウム層を交互に重ねた体系で、後者は酸化リチウム内に三つの冷却チャンネルを設けた体系である。これらの体系は中性子束の急激な変化を物質境界で発生し、そこでの計算精度と測定手法がこの実験の主要点である。測定はこれまでの実験と同様トリチウム生成率等の核パラメータに対して行われた。本報告書では核融合炉核設計の計算手法と核データの試験のためのベンチマークデータとして用いるに充分な実験の詳細と結果を述べる。

論文

Measurement and analysis of low energy neutron spectrum in a large cylindrical iron assembly bombarded by D-T neutrons

今野 力; 池田 裕二郎; 小迫 和明; 大山 幸夫; 前川 洋; 中村 知夫; Bennett, E. F.*

Fusion Engineering and Design, 18, p.297 - 303, 1991/12

 被引用回数:15 パーセンタイル:17.07(Nuclear Science & Technology)

D-T中性子入射による大型円筒鉄体系内低エネルギー中性子スペクトルの測定を小型の反跳陽子比例計数管(PRC)を用いて行った。鉄体系の大きさは、直径1m、長さ95cmで、この体系をD-T中性子源から20cmの距離にセットした。測定点は、D-T中性子源から、19, 31, 41, 51, 61, 81, 101cmであった。PRCの高電圧を連続的に変える新しい測定システムを用いて、実験の効率化を行った。JENDL-3をベースにしたFusionJ3を用いたDOT3.5による計算値と実験値との比較から、次のことがわかった。(1)体系前部では、400keV以上で計算値は実験値と一致したが、400keV以下では、計算値は2倍程度過大評価した。(2)体系後部では、100keV以下で、実験と計算の一致は良くなるが、100keV以上では、計算値は約0.2の過小評価であった。

論文

Measurements of the source term for annular blanket experiment with a line source; Phase IIIA of JAERI/USDOE collaborative program on fusion neutronics

今野 力; 大山 幸夫; 池田 裕二郎; 小迫 和明*; 前川 洋; 中村 知夫; A.Kumar*; M.Z.Youssef*; M.A.Abdou*; Bennett, E. F.*

Fusion Technology, 19(3), p.1885 - 1890, 1991/05

日米共同実験PhaseIII実験では、DT中性子源を固定し体系を2mにわたって動かすことにより線状線源を模擬している。一連の実験に先立って、この線状線源がどの程度良く模擬されているかどうかを調べた。体系の移動モードは測定手法によりステップモードと連続モードにわかれる。ステップモードについては、小型球形NE213検出器を用いて体系が無い場合の10MeV以上との中性子フラックス分布を測定した。連続モードについては、放射化箔法を用いて体系が無い場合と有る場合の反応率分布を測定した。得られた結果から、ステップモードでも連続モードでも、中心付近での分布はほぼ平坦で、線状線源を良く模擬していることがわかった。

論文

Experiment on induced activities and decay-heat in simulated D-T neutron fields; JAERI/USDOE collaborative program on fusion neutronics

池田 裕二郎; 今野 力; 中村 知夫; A.Kumar*; M.A.Abdou*

Fusion Technology, 19(3), p.1961 - 1966, 1991/05

核融合炉の設計では、DT燃焼に伴う構成材の放射化による被曝線量評価、崩壊熱評価が安全性の観点から重要である。本研究は、核融合環境を模擬した中性子場で一連の構成材の誘導放射能特性実験を行い、その実験解析から現状の計算コードの妥当性検証し精度確認を行うものである。実験では、主要構造材Fe、Ni、Crを含む16種類の材料を日米共同実験Phase-IIC体系中のスペクトルの異なる2つの場で30分および10時間照射し、照射後10分から数日における誘導放射能から放出される$$gamma$$線スペクトルを測定した。実験値は計算との比較のために、測定時間中に単位体積から放出した$$gamma$$線の数および崩壊熱に対応するエネルギー積分値として与えた。本稿では、実験解析に必要な実験条件を示すとともに、誤差評価を含め実験データの妥当性、整合性を詳しく述べる。また実験値の比較から得た各材料の放射化特性に言及する。

論文

Measured characteristics of Be multi-layered and coolant channel blankets; Phase IIC experiments of the JAERI/USDOE collaborative program on fusion neutronics

大山 幸夫; 山口 誠哉; 津田 孝一; 今野 力; 池田 裕二郎; 前川 洋; 中村 知夫; K.Porges*; E.Bennett*

Fusion Technology, 19(3), p.1955 - 1960, 1991/05

核融合中性子工学に関する日米協力実験計画のフェーズIIのシリーズとして、2種類の非均質ブランケットに対して、積分実験を行なった。一つはベリリウムと酸化リチウムを交互に5cm厚で積層したブランケットで、他方は5mm厚のポリエチレン板を薄いステンレス板で覆った模擬水冷却チャネルを3層垂直に挿入したブランケット体系である。両体系に対して、NE213、Li-glassによるトリチウム生成率、及び放射化箔によって反応率の各分布を測定した。非均質の特徴である物質境界では、酸化トリチウムのブロックを直接埋めこんだ領域別法や、Li箔、金箔など極薄サンプルをすき間に挿入することで、ボイドの影響の少ない、位置分解能の良いトリチウム生成率分布、及び反応率分布を得た。中心軸上のトリチウム生成率を積分した局所T増殖比は、ベリリウム多層系の場合、それを含まない場合の40%の増加を示した。

論文

Annular blanket experiment using a line DT neutron source; Phase IIIA of the JAERI/USDOE collaborative program on fusion neutronics

大山 幸夫; 今野 力; 池田 裕二郎; 前川 洋; 小迫 和明*; 中村 知夫; A.Kumar*; M.Youssef*; M.Abdou*; E.Bennett*

Fusion Technology, 19(3), p.1879 - 1884, 1991/05

トロイダル型核融合炉ブランケットの配置を模擬した中性子工学実験を疑似線状DT中性子源と筒型ブランケット体系とを用いて行なった。筒型ブランケット体系は203ミリ厚の酸化リチウムと炭酸リチウムあわせて406ミリ厚みのブランケットからなり、内側に第1壁の模擬として15ミリ厚みのステンレスが張られている。内側空洞は425.5ミリ径の正方形断面で長さは2040ミリである。体系には中心対象に3組の実験孔を両側面に設置した。実験は2種のモードで行なった。放射化箔などの照射型検出器では実験体系を中性子源の軸上で連続往復することで疑似線状線源とした。一方、オンライン検出器では、ステップ上に動かして各中性子源位置でのレスポンスを得た後、各データを重ね合わせた。また、重ね合わせる前のデータは検出器に対する線状線源上でのインポータンス分布を与え、共役中性子束計算に対する積分実験ともみなすことができる。

論文

A Line D-T neutron source facility for annular blanket experiment; Phase III of the JAERI/USDOE collaborative program on fusion neutronics

中村 知夫; 大山 幸夫; 池田 裕二郎; 今野 力; 前川 洋; 小迫 和明*; M.Z.Youssef*; M.A.Abdou*

Fusion Technology, 19(3), p.1873 - 1878, 1991/05

核融合炉物理用中性子源施設(FNS)において新しく模擬線状線源の実験装置を開発した。これは、日米協力実験計画の第3段階に対するもので、拡がりを持った中性子源と長軸環状の実験体系によって複雑なトーラス形状のブランケット構成をするには、固定した点状源に対し実験系を相対的に運動させる方法をとった。このため特別設計の長尺ターゲットアセンブリーと架台移動設備及びその制御装置を設けた。移動はマイコンで段階状あるいは連続的に行うことが可能で、中性子生成モニター、実験用検出器信号及び架台位置情報を自動的に収集する。本設備で中心部1mにわたり平坦な一次中性子源が実現できた。この設備により非対称なポロイダル方向構成やトロイダル方向に非均質なブランケット系についての実験を進めることが出来るようになった。

報告書

Japanese contributions to ITER shielding neutronics design

真木 紘一*; 高津 英幸; 黒田 敏公*; 関 泰; 中村 知夫; 森 清治*; 川崎 弘光*

JAERI-M 91-046, 163 Pages, 1991/03

JAERI-M-91-046.pdf:3.86MB

本レポートは、1990年に開催されたITERの冬期及び夏期専門家会議に提出された遮蔽設計レポートに基づき、超電導マグネットに対する遮蔽と生体遮蔽について加筆してまとめたものである。このレポートでは、インボードのベンチマーク計算、インボードのバルク遮蔽計算、インボード遮蔽体内の非均質効果、ギャップストリーミング解析について超電導マグネットの遮蔽特性に関して議論している。また、中性粒子入射用ダクトのストリーミング計算に関して輸送計算とモンテカルロ計算を比較し、ダクトとの関連でクライオスタット周辺の生体遮蔽を議論している。更に、メンテナンス時に放射化された1モデュールを炉室天井から吊り下げた状態における炉室内の線量率分布、敷地境界の線量率分布を検討している。その結果、ITERの遮蔽特性が評価され、遮蔽設計上の問題点及び解決すべき方向が示された。

論文

Comparative study of systems and nuclear data in calculated to experimental value ratios for a series of JAERI/USDOE collaborative fusion blanket experiments

大山 幸夫; 小迫 和明*; 中川 正幸; 中村 知夫

Fusion Engineering and Design, 18, p.281 - 286, 1991/00

 被引用回数:5 パーセンタイル:44.57

核融合炉の核設計に用いられる核データと計算手法の検証のため、原研/米国DOE協力計画の枠組の中でブランケット積分実験が行われてきた。これらは平板体系とDT反応中性子とによるPhase-I、炭酸リチウムで中性子源と実験体系を取囲み反射中性子成分を模擬したPhase-IIそして、疑似線状線源と長軸円筒体系によるPhase-IIIの実験シリーズからなる。各シリーズの中でも物質の配置が変えられ、全体として、物質の種類、配置、幾何学的効果等を調べられるようになっている。これらの各体系はDOT3.5とMORSE-DDによって解析され、実験値との比較としてC/E値が与えられている。このC/E値をその分布する範囲と典型的な値とでまとめ、各システムを横軸に並べなおし、全体的な傾向から、実験値の系統的なバイアスの可能性や、物質・配置による相関を調べた。結果から高エネルギに感度のある反応では、ベリリウムを持ち込むことによって系統的にC/Eが下がる傾向のあることがわかった。

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