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論文

Development of reactivity feedback effect measurement techniques under sub-critical condition in fast reactors

北野 彰洋; 西 裕士; 鈴木 隆之; 岡嶋 成晃; 兼本 茂*

Proceedings of International Conference on Physics of Reactors; Advances in Reactor Physics; Linking Research, Industry, and Education (PHYSOR 2012) (CD-ROM), 14 Pages, 2012/04

従来、初号機の原子炉プラントにおいては、モックアップ試験結果に基づいた設計認可が必要とされている。炉心フィードバック特性が運転前に、実機にて確認ができれば、建設前に実施されるモックアップ試験を行う必要がなく、コスト・時間の大幅な削減が可能となる。本研究では、運転前に安全余裕を確認するため、シンセシス法という未臨界度測定法を提案する。シンセシス法とは、修正中性子源増倍法(MSM法)とMSM法の基準未臨界度を炉雑音法にて測定する組合せによる未臨界度測定である。制御棒価値と温度フィードバック反応度について、100MWe, 300MWe, 750MWe, 1500MWe規模の高速炉を対象に、シンセシス法の適用性を確認するための数値実験を行った。また、MSM法及び炉雑音法について、中性子検出器の数,位置についてもサーベイ計算を実施した。結果から中性子検出器は炉心中央の上部と、径方向ブランケット領域上部に3つ以上の検出器を利用することで、-0.5から-2までの未臨界度の場合は、10%、さらに深い未臨界度の場合は15%で測定が可能である見通しを得た。

口頭

高速炉実機未臨界状態で行う反応度フィードバック精密測定技術の開発,1-6; 未臨界反応度計測システムの実機への適用性検討

北野 彰洋; 西 裕士; 鈴木 隆之; 岡嶋 成晃; 兼本 茂*

no journal, , 

未臨界反応度計測システム概念を構築するために、炉雑音法と修正中性子源増倍法を組合せたシンセシス法について、数値実験による計測システムの基本アルゴリズムの検討と実機炉心での試験を想定した数値実験を実施した。修正中性子源増倍法の基準となる未臨界度を、炉雑音法により測定することを前提に、炉雑音法による未臨界度計測アルゴリズムに必要な性能を数値シミュレーションに基づき検討した。その結果、この場合の計測精度は検出器効率に大きく影響されることや、折点周波数法では計測に利用する周波数帯域を従来より低周波の振幅情報まで含めることで精度を向上できることなどを明確化した。また、この結果を踏まえ、実機炉心への炉雑音法適用を模擬した数値シミュレーションを実施した。その結果、未臨界度測定に利用可能性のある検出器設置位置を把握するとともに、高次モードの影響を避けた2検出器法が有効であることを明らかにした。

口頭

高速炉実機未臨界状態で行う反応度フィードバック精密測定技術の開発,1-5; FCA実験計画

福島 昌宏; 岡嶋 成晃; 北村 康則; 安藤 真樹; 山根 剛; 森 貴正; 西 裕士; 山根 義宏*; 兼本 茂*

no journal, , 

高速炉実機において、反応度フィードバック効果を未臨界状態にて精密測定することが可能な反応度計測システムを開発することを目指している。未臨界反応度計測法として考案した炉雑音法と修正中性子源増倍法を組合せたシンセシス法について、実機炉心への適用性を検証するために、日本原子力研究開発機構の高速炉臨界実験装置FCAを用いた実証試験を計画した。本発表では、FCA実験体系の概要と実験計画について報告する。

口頭

高速炉実機未臨界状態で行う反応度フィードバック精密測定技術の開発,1-1; 全体計画

岡嶋 成晃; 西 裕士; 山根 義宏*; 兼本 茂*; 山根 剛; 森 貴正; 北村 康則; 福島 昌宏; 北野 彰洋; 安藤 真樹; et al.

no journal, , 

高速炉システムを対象に、実機での原子炉起動前炉物理試験を未臨界状態で実施できる測定技術を開発し、高速炉臨界実験装置(FCA)を用いて実証するとともに、その技術に基づく実機の計測システムの提案を文部科学省のエネルギー対策特別会計委託事業として実施している。本発表では、その研究の背景と目的,研究の概要を報告する。

口頭

高速炉実機未臨界状態で行う反応度フィードバック精密測定技術の開発,2-1; 計画の概要

岡嶋 成晃; 西 裕士; 兼本 茂*; 山根 義宏*; 福島 昌宏; 北村 康則; 北野 彰洋; 鈴木 隆之; 安藤 真樹; 山根 剛

no journal, , 

高速炉システムを対象に実機での原子炉起動前炉物理試験を未臨界状態で実施できる測定技術として、修正中性子源増倍法を基本に炉雑音計測法を組合せ、かつ解析による補正を適用した測定法(シンセシス法)を開発検討した。また、その適用性について高速炉臨界実験装置(FCA)を用いて検証した。さらに、その技術に基づく実機の計測システムを提案した。この一連の実施内容に関する5件のシリーズ発表の第1番目として、その背景と目的及び概要について報告する。

口頭

高速炉実機未臨界状態で行う反応度フィードバック精密測定技術の開発,2-5; 未臨界反応度計測システムの実機への適用性検討

北野 彰洋; 西 裕士; 鈴木 隆之; 岡嶋 成晃; 兼本 茂*

no journal, , 

未臨界反応度計測システムの実機への適用性確認のため、1500MWe級大型実用化想定炉心を対象に、炉雑音法と修正中性子源増倍法(MSM)を組合せたシンセシス法につき、実機炉心での試験を想定した数値実験を実施した。その結果、炉心中心と径ブランケット領域の炉心上部に検出器を設置して炉雑音法(2検出器法)を適用すれば、2ドル程度までの浅い未臨界度を10%程度の精度で測定可能との見通しを得た。また、検出器不感時間の影響も無視できることがわかった。さらに、より深い未臨界度は、径ブランケット領域上部の120度回転対称位置に3か所設置した検出器を利用してMSMにて測定し、MSM補正係数は、中性子生成断面積,吸収断面積を調整して基準未臨界度が直接計算で再現できる計算モデルにて求めることとすれば、15%程度の測定精度が期待できるとの見通しを得た。なお、検出器は特殊な駆動装置で挿入するなどハード上の工夫を要する。

特許

放射線測定装置

宮本 泰明; 福本 雅弘

佐野 明*; 吉村 幸雄*; 平田 洋介*; 小野寺 徹*; 内藤 晋*; 泉 幹雄*; 兼本 茂*

特願 2004-224826  公開特許公報  特許公報

【課題】測定対象物からの放射線により生成されるイオンを効率よくスムーズに収集し、イオン収集効率を向上させる一方、収集されたイオンによるイオン電流を正確に測定して測定対象物からの放射線量を正確に精度よく測定できるようにしたもの。 【解決手段】本発明に係る放射線測定装置は、測定室12を形成した本体ケーシング11と、測定室12内で放射線を放出する測定対象物15を設けた設置台13と、本体ケーシング11内に設けられ、測定対象物15から生成されたイオンを気体とともに、縮径流として流出させるベルマウス状あるいはラッパ状ノズルからなる気体流出手段18と、この気体流出手段18の下流側に設けられ、気体中に含まれるイオンを電界により収集するイオン収集装置22および収集されたイオンを電流として測定する電流測定装置33を有する放射線測定手段16と、測定室12に浄化された気体を流入させる気体供給手段17とを備え、放射線測定手段16は気体流出手段18からイオン収集装置22を経てその下流側に至る気体流路20を直線状に構成したものである。

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