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桜井 健; 根本 龍男; 大部 誠; 中野 正文; 小林 圭二*; 宇根崎 博信*
JAERI-M 93-153, 50 Pages, 1993/08
高速炉臨界実験装置FCAにおいて
U核分裂率と
U捕獲反応率の絶対値およびこれらの反応率比を箔放射化法で測定するために、ゲルマニウム半導体検出器の校正実験を行い、実効的な
線計数効率を求めた。各計数効率の決定は、互いに独立な2種類の校正手法を使用して行った。校正に大きな系統誤差が含まれないことを検証するために、得られた計数効率間の比較を行った。U核分裂率に関しては、核分裂計数管を使用する校正手法と熱中性子断面積に基づく校正手法を適用した。U捕獲反応率に関しては、
Am-
Np線源を使用する校正手法と熱中性子断面積に基づく校正手法を適用した。相互比較実験の結果として、各反応率の絶対値を測定するため計数効率に関しては、校正手法間で1.5%以内の一致が得られた。反応率比を測定するための計数効率比に関しては、校正手法間で1%以内の一致が得られた。
飯島 進; 大井川 宏之; 坂東 勝*; 中野 正文
JAERI-M 92-196, 33 Pages, 1992/12
金属燃料高速炉研究開発の一環として、FCAを用いた模擬実験を実施した。実験では、金属燃料高速炉の中性子スペクトルを持つ炉心を構築し、ドップラー効果、ナトリウムボイド効果、燃料膨張に伴なう反応度効果、B
C制御棒価値および反応率比を測定した。本報告書では、実験体系の選定とFCAXVI-1炉心の臨界特性について述べる。
向山 武彦; 大部 誠; 中野 正文; 岡嶋 成晃; 小圷 龍男
Nuclear Data for Basic and Applied Science,Vol.l, p.483 - 488, 1986/00
アクチノイド核種核断面積データの信頼性向上のため主要核種について、FCAを用いた積分実験を行なった。核分裂率比及び試料反応度価値を中性子スペクトルの系統的に異なる8つのFCA炉心において測定した。この積分測定値をもとに最小二乗法核データ・フィッティング・システムを用いて核データの修正を行った。会議においては、積分実験法、実験値、修正核データについて報告する。
飯島 進; 岡嶋 成晃; 三田 敏男*; 大部 誠; 大杉 俊隆; 小圷 龍男; 向山 武彦; 大野 秋男; 早瀬 保*; 佐藤 邦雄; et al.
JAERI-M 85-045, 136 Pages, 1985/04
FCA XII-1集合体は軸方向非均質炉心模擬実験計画における2番目の炉心である。測定項目は臨界性、Naボイドワース、サンプルワース、反応率分布、ドップラーワースB制御棒ワースおよび線発熱であり、軸方向核特性全般について実験した。以上は標準炉心での測定であり、続いてBC模擬制御棒挿入体系での測定を行った。実験結果は核データとしてJENDL-2を用い、原研の標準的核特性計算手法を用いて解析を行ない、軸方向非均質炉心の核特性計算における核データと計算手法について検討した。
飯島 進; 三田 敏男*; 岡嶋 成晃; 中野 正文
JAERI-M 84-076, 55 Pages, 1984/03
大型軸方向非均質炉心の核特性研究を目的として、一連の臨界実験をFCAにおいて開始した。選定したFCA集合体において得られる炉物理的特性は着目する軸方向非均質炉心の特性を比較的よく再現できていると考えられる。本実験計画はFCA XI、XII、XIII合体を用いて実施する予定である。本実験計画の最初の炉心FCA X1-2は1984年2月初めに帰界に達した。この炉心での実験結果を以前FCAVIII-3において行なった原形炉規模の軸方向非均質炉心の実験結果と比較することにより、炉心規模の相違が炉物理学的特性に与える効果を明らかにすることができる。本報告書では、実験計画選定のための予備計算結果と選定集合体の概要を報告すると共に、FCAX1-2集合体特性試験結果についても報告する。
大杉 俊隆; 飯島 進; 小圷 龍男; 岡嶋 成晃; 三田 敏男*; 中野 正文
JAERI-M 84-075, 53 Pages, 1984/03
本報告書は、FCAXI-1集合体にて得られた、サンプルワース、核分裂反応率、ナトリウムボイド効果およびBC制御棒反応度評価に関する測定データをまとめたものである。上記の測定データの内、主要なものについては、70群定数セットと拡散あるいは輸送系算コードを用いて解析し併せて報告する。XI-1集合体のテスト領域は、以前にFCAにて実験が行われた各種集合体と比較して、最も軟らかな中性子スペクトルを形成しており、大型高速炉心の炉物理特性を良く模擬していることを測定データにより確認した。
弘田 実彌; 中野 正文; 飯島 進; 白方 敬章
Nuclear Science and Engineering, 87, p.252 - 261, 1984/00
被引用回数：2 パーセンタイル：29.94(Nuclear Science & Technology)非均質LMFBR炉心の実験的研究を軸方向に非均質構造をもつFCAVII-3集合体を使用して行なった。これらの集合体に挿入された内部ブランケットは組成、配置および厚さにおいて異なるものである。解析にはJAERI-FastセットVersion IIと2次元(R-Z)拡散コードを使用し、輸送効果を評価するためにS計算を行なった。計算と実験結果の比較によって、固有値と炉心中のPuサンプル価値は均質集合体では良く再現されるが、非均質集合体では過小評価されることが明らかになった。非均質集合体における
Uの捕獲率は、内部ブランケット中では炉心に較べて過小評価されている。非均質および均質集合体間での観測されたNaボイド価値の予測における不一致を解決するためにはさらに研究を行うことが必要である。
中野 正文; 角田 弘和*; 弘田 実彌
Nuclear Science and Engineering, 87, p.283 - 294, 1984/00
被引用回数：5 パーセンタイル：51.26(Nuclear Science & Technology)高速炉の炉心溶融時における反応度効果の計算方法を評価・検討する目的でFCA VIII-2集合体により一連の実験を行った。本研究では、事故シーケンスにしたがった模擬実験よりは、むしろ単純化されたモデルにおいて反応度変化と中性子束分布を系統的に測定することに重点が置かれた。実験解析にはJAERI-Fast Set Version-IIを用いた。SP
近似による輸送計算は反応度変化および
UとUの核分裂率分布をかなり良く再現できるが反応度変化を過小評価する傾向がある。燃料スランピング領域が炉心中心から境界まで拡がるにつれてこの傾向が増す。
吉田 弘幸*; 石黒 幸雄*; 中野 正文*; 稲垣 達敏*; 関 雄次*; 井上 幸太郎*; 鈴木 聖夫*; 加藤 恭義*; 白方 敬章; 池上 哲雄
PNC TN241 84-07, 16 Pages, 1982/10
FBR炉心設計(JUPITER)専門委員会の中に標題の検討を目的とした軸非均質炉心実験検討ワーキング・グループを設立し,1982年7月から10月にかけて4回の検討会を開催した。本グループは軸方向非均質炉心に対する炉物理実験の必要性,この炉心概念の炉物理的特徴に着目した模擬実験に関する議論を行ない,一応の結論を得たのでここに報告する。本ワーキング・グループは炉心概念の優劣を議論し,決定する場ではなく,明確かつ決定的な次点の指摘がないかぎり,模擬実験の意義づけと実験内容に議論を集中する立場をとった。1000MWe級高速増殖炉の設計例による均質炉心,径方向非均質炉心,軸方向非均質炉心の比較検討によると,軸方向非均質炉心は,比較的単純な炉心構成によって,適切な増殖性と高い安全性を確保する可能性を有し,均質炉心,径方向非均質炉心と比肩できる炉心概念である。軸方向非均質炉心は,内部ブランケットが炉心によって囲まれた形状を有し,内部ブランケットの軸方向および径方向の広がりの双方によって炉心結合度に影響を及ぼす。したがって,内部ブランケットの寸法,形状が出力分布,反応度価値分布に影響を及ぼす可能性が大きい。更に,炉心が内部ブランケットによって分離されていることにより,特に,制御棒部分挿入時の種々炉物理特性はこの炉心概念に特徴的なものとなる可能性が大きい。均質炉心に対するJUPITER-I,径方向非均質炉心に対するJUPITER-IIの実験とその解析によって解決する点も多々あると考えられるが,大型炉心に関する軸方向非均質炉心の炉物理実験は未だ行なわれていないので,上述軸方向非均質炉心の炉物理的特徴を考慮した模擬実験を行なう必要がある。
角田 弘和*; 中野 正文; 弘田 実彌
JAERI-M 9091, 50 Pages, 1980/10
FCAにおける高速炉の炉心溶融模擬体系であるVIII-2集合体で測定された、核分裂率分布、核分裂率比およぴサンプル反応度価値の解析を行なった。本解析では、炉心溶融事故を扱う際の炉計算手法の適用性を検討する為、輸送(S
)、拡散および修正拡散計算法をとり上げ、測定値とこれらの比較を行なった。炉定数はJAERI FAST VersionIIから作成した。燃料スランピング体系での核分裂率については、拡散計算はポイド領域のみならず高密度燃料領域でも実験値を再現しない。一方輸送計算はSPo近似でも実験値と比較的良く一致する。ポイド領域の拡散係数を変更して用いる修正拡散法は、燃料移動に伴う中性子束分布の変化については、さほどの改善をもたらさない。Puサンプル反応度価値についても、拡散計算では不十分であり、輸送計算によって不一致の改善がなされる。しかし、一部には依然不一致の問題が残り、より詳細な検討が必要である。
中野 正文; 角田 弘和*; 弘田 実彌
JAERI-M 9090, 34 Pages, 1980/09
FCA VIII-2集合体による炉心溶融模擬体系において、核分裂率およびサンプル反応度価値を測定し、高速炉の燃料スランピングに伴う中性子束分布の歪みを検討した。実験は燃料移動領域の軸方向位置およびその大きさの異る合計4種類のパターンについて行われた。燃料スランピング領域は炉心中心の3
3引出し(等価半径9.3cm)である。一連の実験から次のことが明らかになった。I)U核分裂率分布の歪みは最大40%で、その値は高密度燃料領域とポイド領域でほぼ等しい。II)U核分裂率分布の歪みは大きくないがポイド領域の外側境界付近で正のピークを示す。III)スペクトルの指標となる核分裂比F8/F5の歪みは燃料移動領域を越えて軸方向ブランケット内までゆるやかに拡がる。IV)Puサンプル反応度価値分布はU核分裂率分布と同様の歪みを示す。
中野 正文; 溝尾 宣辰
JAERI-M 8118, 24 Pages, 1979/03
FCAVII-1/90Z-7集合体において、サンプル反応度価値法の適用性を実験的に検討した。模擬制御棒として主にBCピン・クラスタ-B73-16P(
B=1.8kg)を用いた。干渉の効果をあらわす補正係数は3種類のBCサンプルB90-1P(B=0.14KG)、BNー16P(B=0.5KG)およびB73-16Pを用いて測定した。B90-1Pサンプルの反応度価値はB73-16Pの約1/7であった。補正係数はサンプルの種類によらず良く一致した値を示した。測定誤差は0.5~1%で、サンプルの反応度価値が小さくなると誤差は大きくなる傾向がみられた。補正係数と単一制御棒反応度価値から求めた複数本制御棒反応度価値は直接測定の結果と非常によい一致を示し、サンプル反応度価値法の有効性が実験的に確認された。実験に用いるサンプルの選択の自由度は高いが、測定精度の点から、対象とする制御棒の1/2或はそれ以上の反応度価値をもつサンプルを用いるのが望ましいことが判明した。
中野 正文; 飯島 進; 白方 敬章; 弘田 実彌
JAERI-M 8117, 18 Pages, 1979/03
非均質高速炉心の核特性評価に関する基礎研究としてFcAVII-3集合体により一連の実験を行った。実験体系は炉心中心に盤状の内部ブランケット(IB)を入れた単純形状の円筒炉心であり、IBの組成や厚みを変えて、臨界性、Naポイド効果、サンプル反応度価値、反応率分布等を系統的に測定した。IB中心から炉心中央までのNaポイド効果は、IB内のUPu原子数密度の増加とともに減少する傾向が観測されたが、その変化はIBの組成にはあまり敏感ではない。IBの厚さが20cmから40cmに増すと炉心領域のNaポイド効果は約35%の減少を示した。IB厚さ30cmのFcAVII-3-1集合体について、JAERI-Fast VersionII、拡散近似による解析を行い測定値と比較した。計算値は低エネルギに感度の高いU(n,f)、U(n,
)等をIBで過少評価する。Puサンプル反応度価値の計算値は炉心領域の測定値をよく再現できない。Naポイド効果のC/E値はIBと炉心の境界で20%以上の不連続性を示した。
溝尾 宣辰; 中野 正文
JAERI-M 7139, 33 Pages, 1977/07
FCA VII-1 90Z集合体で行なわれたBC模擬制御棒実験に関する解析を行った。VII-1集合体は高遠原型炉「もんじゅ」の工学的モックアップを目的とした集合体である。2次元、X-Y6群拡散計算で体系の反応度および制御棒価値を求めた。12種模擬制御棒に対し、それぞれ衝突確率法で実効断面積を用意した。臨界性の解析結果は-0.65%
k/kから-0・77%k/kの過小評価であった。B濃度はおよび濃縮度の異なる12種の制御棒の中心における反応度価値cte値は1.03から1.09の間にあった。Cte値は巨視的吸収断面積の増大に伴って大きくなった。多数本(1~5本)の制御棒価値のcte値は1.04~1.08の間にあった。制御棒の挿入本数の増大に伴ってcte値は下がる傾向にあった。干渉効果は、計算値がは実験値に比べて一貫して弱め合う方向に過大評価の傾向にあった。これらの傾向に関する検討を示してある。
中野 正文
Journal of Nuclear Science and Technology, 14(6), p.457 - 459, 1977/06
被引用回数：1単一制御棒実験の組合せから複数本制御棒の反応度価値を実験的に求める方法を提案した。本方法では各制御棒の反応度価値への寄与を単一制御棒反応度価値をもとに、その値に対して他の制御棒挿入による干渉の効果を補正して求める。補正係数は個々の制御棒挿入による補正係数の積であらわされ、それぞれは単一制御棒挿入体系と基準体系におけるサンプル反応度価値の比から得られる。 原型炉級の高速炉体系をモデルに種々の制御棒パターン(最高4本までの制御棒、干渉効果+10%~-20%)について本方法の妥当性を検討した。数値実験の結果、本方法による反応度推定誤差は最大1%程度であり、複数本制御棒反応度価値の「実験値」を求めるのに有効な方法であることが分った。 さらに、上記の考えをもとに、2本制御棒の干渉に関して相反関係が成立することを示し、この関係を数値的に確かめた。
金子 義彦; 中野 正文; 松浦 祥次郎
日本原子力学会誌, 19(6), p.380 - 390, 1977/06
被引用回数：2原子炉の反応度測定技術は長い歴史を有している。近年、新型炉の開発にとりくんでいる設計室や、原子炉の運転や保安に携わる現場から「反応度をもっと正確に測定できるようにすべきである」という要請がでてきた。その理由としては、原子炉の安全性、経済性さらに保守性の向上に対する反応度の重要性が強く意識されるようになったことにほかならない。この要請に対応して、内外の諸施設において、反応度測定技術に関して、着目すべき進歩がみられている。この総説では、これらの研究活動の実態について調査した結果をまとめるとともに、反応度研究の主として炉物理的問題点を整理し、今後の研究の目標について展望した。
中野 正文
JAERI-M 6504, 12 Pages, 1976/03
単一制御棒実験の組合せから任意の複数制御棒の反応度価値を実験的に求める方法を提案する。本方法では各制御棒の反応度価値への寄与を単一制御棒反応度価値をもとにその値に対して他の制御棒挿入による干渉の効果を補正して求める。補正係数は個々の制御棒挿入による補正係数の積で表わせ、それぞれは単一制御棒挿入体系と基準体系におけるサンプル反応度価値の比の平方根から得られる。原型炉級の高速炉体系をモデルに種々に制御棒パターンについて本方法の妥当性を検討した。取扱ったのは最高4までの制御棒反応度価値で干渉効果は約+10~20%であった。数値実験の結果、本方法による反応度価値の推定値の誤差は最大1.4%程度であり、単一制御棒実験に基づく本方法は複数本制御棒反応度価値の「実験値」を求めるのに有効な方法であることが分かった。
中野 正文; 溝尾 宣辰; 向山 武彦; M.Cho*
JAERI-M 6496, 21 Pages, 1976/03
深い未臨界状態にある体系の反応度を可能な限り正確に求めることを目的にFCA VI-2 B2集合体において一連の実験を行った。反応度測定法として5つの方法を採用したが、本報告はそのうち中性子源引抜き法による測定について述べる。BC量の変化、その挿入位置の変化により-2ドルから-7ドルまでの未臨界体系を作り、体系の内外に置いた5系統の測定系により反応度を測定した。外部中性子源としてコッククロフト加速器からの14MeV中性子を用いた。反応度の観測値の検出器位置依存性は、BCピン・クラスター位置との関係よりも中性子源位置との関係が大きいことが判明した。検出器位置の中性子検出効率を導入し、中性子源挿入時と引抜き後の検出効率の違いを補正すると体系内の観測値は互に一致するようになり、反応度の定義と厳密に一致する実験値を十分な精度で求めることが出来た。この実験値は中性子源増倍法による実験値と3%以内で一致した。
向山 武彦; 中野 正文; 溝尾 宣辰; M.Cho*
JAERI-M 6067, 21 Pages, 1975/03
深い未臨界状態にある体系の反応度を可能な限り正確に求める事を目的に一連の実験を行った。採用した種々の反応度測定のうち、本稿では中性子源増倍法による測定について述べる。BC量の変化、その挿入位置の変化により、-2%k/kから-7%k/kの問に7つの未臨界体系をつくり、体系の内外に11系統設けた測定系の観測値の傾向を調べた。体系内の検出器による観測値のバラツキは大きいが、遠くでの観測値は一定の値に収束する事が判明した。検出器の位置を考慮した検出効率を導入してBC投入による中性子束の歪の効果を補正してやると体系内での観測値は互によく一致するようになり、反応度の定義と厳密に一致する実検値を十分な精度で求める事が出来た。計算値とは3%以内の差で一致した。
溝尾 宣辰; 中野 正文; 向山 武彦; M.Cho*
JAERI-M 6066, 43 Pages, 1975/03
大きな負の反応度の測定は、LMFBRにおける安全性および経済性の問題として提起されている。本研究は、FCA VI-2 B2集合体において、特異点のある深い未臨界系を作り、体系の反応度の測定および計算を行ったものである。特異点としては、濃縮BCピン・クラスターを3種用意し、約-2%k/kから-7%k/kの負の反応度をもつ7体系を構成した。臨界つり合い法、中性子源増倍法(SM法)、パルス中性子法(PNS法)、中性子源引抜き法(SJ法)およびRod drop法(PD法)で測定した。SM法の観測値は、BCピン・クラスターとの位置依存性が極めて強いが、遠方に行く程一定値への収束的傾向が判明した。この値は、CBT法や計算結果と良く一致した。PNS法およびSJ法においては、観測値は点状中性子源との位置依存性が強く現れることが判明した。
