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論文

Measurement of prompt neutron decay constant with spallation neutrons at Kyoto University Critical Assembly using linear combination method

方野 量太; 山中 正朗*; Pyeon, C. H.*

Journal of Nuclear Science and Technology, 57(2), p.169 - 176, 2020/02

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

加速器駆動システム(ADS)等の未臨界体系の未臨界度測定手法として、未臨界度と相関のある即発中性子減衰定数(以下、$$alpha$$とする)を、複数の中性子検出器の測定結果を用いて推定する線形結合法を提案し、過去には京都大学臨界集合体(KUCA)においてDT中性子源を用いた検証を行った。本検討では、核破砕中性子源を用いた検証を行い、提案手法が中性子源に対しても頑健に$$alpha$$の測定が可能であることを示した。

論文

Application of linear combination method to pulsed neutron source measurement at Kyoto University Critical Assembly

方野 量太; 山中 正朗*; Pyeon, C. H.*

Nuclear Science and Engineering, 193(12), p.1394 - 1402, 2019/12

 被引用回数:2 パーセンタイル:31.52(Nuclear Science & Technology)

加速器駆動システム(ADS)等の未臨界体系の未臨界度測定手法として、未臨界度と相関のある即発中性子減衰定数(以下、$$alpha$$とする)を、複数の中性子検出器の測定結果を用いて推定する線形結合法を提案してきた。本検討では京都大学臨界集合体(KUCA)において実施されたパルス中性子源実験において測定された中性子計数から線形結合法を用いて$$alpha$$の実測を行い、従来法と比べて高次モード成分を低減可能であることを実験的に示した。加えて、線形結合法によって基本モード以外のモードの抽出が可能であることも実験的に示した。

論文

Sample worth measurements with systematically changed mixing ratios of lead and bismuth in A-core of KUCA for ADS

福島 昌宏; 大泉 昭人; 山中 正朗*; Pyeon, C. H.*

KURNS Progress Report 2018, P. 143, 2019/08

加速器駆動未臨界システム(ADS)の冷却材候補である鉛及びビスマスの核データ検証に資するため、鉛とビスマスの混合比を系統的に変化させたサンプル反応度価値測定を実施した。これらのデータは、2013年及び2017年に個別に取得された鉛サンプル及びビスマスサンプル反応度価値の実験データを補完するものあり、今後、系統的な核データ検証に用いられる。

論文

Measurement of MA reaction rates using spallation neutron source

大泉 昭人; 福島 昌宏; 辻本 和文; 山中 正朗*; 佐野 忠史*; Pyeon, C. H.*

KURRI Progress Report 2017, P. 50, 2018/08

加速器駆動未臨界システム(ADS)の研究開発において、マイナーアクチノイド(MA)の核データ検証に資する反応率の実験データの拡充は重要である。本研究では、京都大学臨界実験装置(KUCA)で核破砕中性子源を用いたネプツニウム-237($$^{237}$$Np)とアメリシウム-241($$^{241}$$Am)への照射を3時間行い、反応率の測定を行った。本実験では、核破砕反応に起因する$$gamma$$線の影響が大きく、臨界実験などで得られる一般的な核分裂反応の波高分布とは異なる傾向を示しているが、$$^{237}$$Npの捕獲反応率は測定できた。$$^{237}$$Npと$$^{241}$$Amの核分裂反応率を測定できた臨界体型での実験から得られた捕獲反応率は、本実験の測定結果の約8倍程度であった。したがって、核破砕反応に起因する$$gamma$$線の影響を低減させ、照射時間を24時間以上に延ばすことで、核破砕中性子源を用いた核分裂反応を計数できる可能性がある。

論文

Reaction rate analyses of accelerator-driven system experiments with 100 MeV protons at Kyoto University Critical Assembly

Pyeon, C. H.*; Vu, T. M.*; 山中 正朗*; 菅原 隆徳; 岩元 大樹; 西原 健司; Kim, S. H.*; 高橋 佳之*; 中島 健*; 辻本 和文

Journal of Nuclear Science and Technology, 55(2), p.190 - 198, 2018/02

 被引用回数:11 パーセンタイル:4.18(Nuclear Science & Technology)

京都大学臨界集合体において、100MeV陽子と鉛ビスマスを組み合わせた核破砕中性子による加速器駆動システム(ADS)の反応率測定実験を行っている。反応率測定は、箔放射化法を用いた。解析にはMCNP6.1を用い、核データとして高エネルギー粒子輸送にはJENDL/HE-2007、中性子輸送にはJENDL-4.0、反応率にはJENDL/D-99を用いた。実験と解析の結果から、未臨界度に依存した反応率が明らかとなった。一方で、固定源計算における高エネルギー領域の反応率の精度については課題が残ることがわかった。

口頭

線形結合法による即発中性子減衰定数の推定

方野 量太; 辻本 和文; Pyeon, C. H.*; 山中 正朗*

no journal, , 

加速器駆動システム(ADS)等の未臨界体系の未臨界度測定手法として、未臨界度と相関のある即発中性子減衰定数(以下、$$alpha$$とする)を、複数の中性子検出器の測定結果を用いて推定する手法を提案している。提案手法は、未臨界体系にパルス中性子を打ち込んだ後の中性子計数率の時間変化の複数の検出器における測定結果を線形結合させることで基本モードのみ抽出し、単一の指数関数のフィッティングによって$$alpha$$の推定を行う。過去の検討において、モンテカルロ計算を通じて提案手法が高次モードを線形結合によって除去され、系統的な誤差を低減させる可能性を明らかにした。本研究では、京都大学臨界集合体(KUCA)においてパルス中性子実験を行い、実際に測定された5つの検出器の中性子計数率に対し提案手法を適用した。適用した結果から、提案手法が時間的減衰によらず高次モードの影響を低減可能であることを、実験的に明らかにした。

口頭

KUCAにおける鉛/ビスマス混合比の異なる系統的なサンプル反応度価値測定

大泉 昭人; 山中 正朗*; 福島 昌宏; Pyeon, C. H.*

no journal, , 

加速器駆動未臨界システム(ADS)の冷却材候補である鉛(Pb)とビスマス(Bi)の断面積の積分評価のために、京都大学臨界集合体実験装置(KUCA)において比較的硬い中性子スペクトル場でのPb及びBiのサンプル反応度価値がそれぞれ独立に測定されている。モンテカルロ計算コードMCNPとJENDL-4.0を用いた実験解析値を、測定値と比較するとPb及びBi間で優位な差異がある。本実験では、Pb及びBi単体のサンプル反応度価値測定値を補完するため、過去の実験と同一条件の下で、Pb対Bi混合比の異なる反応度価値測定を系統的に実施した。まず、Pb単体(100%)の測定結果から、過去の実験の再現性を確認した。また、本実験で新たに得られた鉛体積充填率が異なる測定値は、いずれも過去のPb単体(100%)及びBi単体(0%)の測定値間を補完することを確認した。今後、これら一連の実験解析をJENDL, ENDF, JEFFで行い、C/E値を評価する。また、感度解析により、実験値との差、核データ間の差について、原因である核種・反応の特定を行う。

口頭

Investigation of nuclear data accuracy for commercial grade accelerator-driven system to transmute minor actinides

菅原 隆徳; 鹿島 陽夫; Gabrielli, F.*; Rineiski, A.*; 山中 正朗*

no journal, , 

IAEA主催の加速器駆動核変換システム(ADS)に関する共同研究プログラム(CRP)において、実用規模ADSの核設計に対する現時点の解析精度を知るためのベンチマーク問題が提案された。このベンチマーク問題は、原子力機構が提案する実用規模ADS(JAEA-ADS)の臨界性と燃焼計算を対象とし、3つの機関が参加して解析を行った。また、核データライブラリに整備された共分散の現状を確認するため、感度・不確かさ解析も実施された。ベンチマーク計算の結果を比較したところ、臨界性および核変換量の予測精度に未だに課題があることがわかった。例えば、核データライブラリを変えるだけで、実効増倍率(臨界性)の計算値は、1100pcm程度の差が生じる。

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