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報告書

概要調査段階における設計・性能評価手法の高度化; NUMO-JAEA共同研究報告書(2011年度)(共同研究)

柴田 雅博; 澤田 淳; 舘 幸男; 牧野 仁史; 早野 明; 三ツ井 誠一郎; 谷口 直樹; 小田 治恵; 北村 暁; 大澤 英昭; et al.

JAEA-Research 2012-032, 298 Pages, 2012/09

JAEA-Research-2012-032.pdf:33.68MB

原子力機構(JAEA)と原子力発電環境整備機構(NUMO)は、概要調査段階における処分場の設計・性能評価に関連する主要な技術テーマについて、原子力機構が蓄積してきた技術やノウハウを、NUMOが今後の処分事業に適用できるよう、実施主体の視点に沿って実用化を図っていくための具体的な考え方と進め方を策定するとともに、必要な開発課題と今後の計画を明らかにすることを目的として、2011年度に共同研究を実施した。実施テーマと概要は以下の通り。(1)対象母岩の選定に関する検討:母岩特性のうち水理に着目し、母岩特性を評価するための項目、及び地下水移行時間の評価手法について、地質環境の調査・評価と関連付けたうえで整理した。(2)シナリオの構築に関する検討:シナリオ構築手順を具体化するとともに、ガラス固化体の溶解と核種の浸出、オーバーパックの腐食、緩衝材の長期変遷について、現象理解に関する最新の知見を構造的に整理した。(3)核種移行パラメータの設定に関する検討:緩衝材の分配係数と拡散係数、母岩の分配係数を対象として、パラメータ設定の方法論を検討し、その方法論に従った試行を行った。(4)知識情報の品質確保に関する検討:知識情報の品質を確保するための考え方や手法を、(2)シナリオの構築で検討した状態設定に対する論拠に関する情報を例として検討した。

論文

JENDL-4.0; A New library for innovative nuclear energy systems

柴田 恵一; 岩本 修; 中川 庸雄; 岩本 信之; 市原 晃; 国枝 賢; 千葉 敏; 片倉 純一; 大塚 直彦*

Journal of the Korean Physical Society, 59(2), p.1046 - 1051, 2011/08

 被引用回数:11 パーセンタイル:37.54(Physics, Multidisciplinary)

革新的原子力システムのための基礎データとすべく、最新ライブラリーJENDL-4の整備が2005年にスタートした。JENDL-4の開発では、FP及びMA核データの信頼度向上に重点を置いた。これらの核種では、実験データが乏しいため、断面積評価用の核反応モデルコードPOD及びCCONEを開発した。広い質量範囲をカバーする信頼性の高い光学模型パラメータをチャネル結合法により導出し、断面積の理論計算に使用した。アクチノイド核種の熱中性子断面積は実験値を慎重に検討して決定した。$$^{235}$$Uの共鳴領域断面積を再検討して、U燃料高速炉心の臨界性及びナトリウムボイド反応度の予測精度を向上させた。U及びPu同位体の核分裂断面積は10keV以上のエネルギーで同時評価により求めた。FPに関しては、100以上の核種の分離共鳴パラメータを更新した。共鳴領域より高いエネルギーでのFP断面積は、POD及びCCONEコードによる理論計算で評価した。また、核分裂収率はENDF/B-VII.0をベースに3体核分裂を考慮して計算した。406核種のデータを収納した最新ライブラリーJENDL-4.0は2010年に公開される。

論文

Azimuthal correlations of electrons from heavy-flavor decay with hadrons in $$p+p$$ and Au+Au collisions at $$sqrt{s_{NN}}$$ = 200 GeV

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Aramaki, Y.*; et al.

Physical Review C, 83(4), p.044912_1 - 044912_16, 2011/04

 被引用回数:8 パーセンタイル:49.68(Physics, Nuclear)

重いフレーバーのメソンの崩壊からの電子の測定は、このメソンの収量が金金衝突では陽子陽子に比べて抑制されていることを示している。われわれはこの研究をさらに進めて二つの粒子の相関、つまり重いフレーバーメソンの崩壊からの電子と、もう一つの重いフレーバーメソンあるいはジェットの破片からの荷電ハドロン、の相関を調べた。この測定は重いクォークとクォークグルオン物質の相互作用についてのより詳しい情報を与えるものである。われわれは特に金金衝突では陽子陽子に比べて反対側のジェットの形と収量が変化していることを見いだした。

論文

JENDL-4.0; A New library for nuclear science and engineering

柴田 恵一; 岩本 修; 中川 庸雄*; 岩本 信之; 市原 晃; 国枝 賢; 千葉 敏; 古高 和禎; 大塚 直彦*; 大澤 孝明*; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 48(1), p.1 - 30, 2011/01

 被引用回数:1063 パーセンタイル:0.01(Nuclear Science & Technology)

日本の評価済み核データライブラリー(JENDL)の第4版JENDL-4.0を作成した。JENDL-4.0の開発においてはFP及びMAデータの信頼度向上に重点を置いた。そのため、核反応モデルに基づく2つの計算コードを開発した。広い質量及びエネルギーをカバーする光学模型パラメータをチャネル結合法により求め、核データ評価に使用した。アクチノイド核種の熱中性子断面積は最新の実験値又は近傍核の系統性から決定した。重要なウラン及びプルトニウムの核分裂断面積は10keV以上のエネルギー領域で同時評価法により評価した。FPに関しても再評価を行うとともに、新規に30核種のデータを作成した。軽元素及び構造材核種についても再評価を行った。評価済みデータは2010年5月に公開されており、原子力機構核データ評価研究グループ,米国BNL国立核データセンター及びIAEA核データ部門のホームページからダウンロード可能である。

論文

Toward the fourth version of Japanese Evaluated Nuclear Data Library (JENDL-4)

柴田 恵一; 岩本 修; 市原 晃; 岩本 信之; 国枝 賢; 大塚 直彦*; 深堀 智生; 中川 庸雄; 片倉 純一

Proceedings of 16th Pacific Basin Nuclear Conference (PBNC-16) (CD-ROM), 6 Pages, 2008/10

評価済核データは原子力技術開発において重要な役割を演じる。われわれは約30年前に日本の評価済核データライブラリーの第1版JENDL-1を公開したが、それ以後、利用者からのフィードバックや最新実験値を考慮してJENDLを数回改訂した。2002年に公開したJENDL-3.3は種々の分野で使われており、その信頼性は確認されている。新たに、革新的原子炉等での使用を考え、FPやMAデータの信頼度向上に重点を置いてJENDL-4の作成を進めている。そのため、核反応モデルコードを開発した。アクチノイドデータに関しては、JENDL Actinoid File 2008として公開した。JENDL-4は2009年度の完成を目指している。

論文

Recent advances in the JENDL project

柴田 恵一; 中川 庸雄; 深堀 智生; 岩本 修; 市原 晃; 岩本 信之; 国枝 賢; 大塚 直彦; 片倉 純一; 渡辺 幸信*; et al.

Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.2, p.727 - 732, 2008/05

原子力機構シグマ委員会と協力してJENDL汎用ファイル及び特殊目的ファイルの作成を進めている。JENDL汎用ファイルの第4版であるJENDL-4の開発では実験値の乏しいMA及びFP核データの精度向上が重要な課題であるので、新たに核反応モデル計算コードを開発した。FP領域では、200MeVまでの中性子及び陽子反応データに適用できるチャネル結合光学模型パラメータを求め、統計模型による理論計算を実施している。低エネルギー領域ではMA及びFP核種の分離共鳴パラメータを最新の実験値をもとに評価した。2002年に公開したJENDL-3.3のフォローアップとして、ADS開発研究で必要な核種の共分散(誤差)データを整備した。一方、特殊目的ファイルに関しては、JENDL高エネルギーファイル及び光核反応データファイルの2007年版の編集が最終段階に入っている。

論文

Status of the JENDL general-purpose file

柴田 恵一; 中川 庸雄; 岩本 修; 市原 晃; 岩本 信之; 国枝 賢; 深堀 智生; 大塚 直彦; 片倉 純一

Proceedings of American Nuclear Society Topical Meeting on Physics of Reactors (PHYSOR 2006) (CD-ROM), 10 Pages, 2006/09

旧日本原子力研究所シグマ研究委員会の協力のもとに、JENDL汎用ファイルの第1版を公開してから約30年が経過した。ユーザーからの要望に応えるべく、ライブラリーの更新を行ってきた。最新版JENDL-3.3はいろいろな分野で使われており、その信頼度の高さには定評がある。われわれは現在、原子力機構の中期計画として新ライブラリーであるJENDL-4の作成を行っている。そのために、核反応モデルコードの開発を行った。また、低エネルギー断面積を決定する分離共鳴パラメータを再検討し、最新の測定値を用いてパラメータを更新した。FP領域では、高エネルギーの断面積評価のためにチャネル結合光学模型パラメータの導出を行った。一方、MAでは核分裂及び中性子捕獲断面積を評価した。共分散(誤差)に関しては、MA核種を中心に評価を実施している。

論文

Status of the JENDL project

柴田 恵一; 中川 庸雄; 深堀 智生; 市原 晃; 岩本 修; 大塚 直彦*; 片倉 純一

AIP Conference Proceedings 769, p.171 - 176, 2005/05

招待講演としてJENDL計画の現状について報告する。内容は、以下の通りである。汎用ライブラリーとして、JENDL-4が開発中である。このライブラリーでは、中性子入射反応に加え、荷電粒子・光子入射反応や自発核分裂データも核種を限定して扱われる。最大入射エネルギーはニーズに応じて、現行の20MeVより拡張される。JENDL-4では、マイナーアクチニドやFPデータの精度向上,共分散データの充実等が図られるとともに、品質保証が重要なテーマとなる。一方、特殊目的ファイルとしてはJENDL高エネルギーファイル、光核反応データファイルを今年公開した。また、ADS開発のために、アクチニドファイルや共分散ファイルの作成を行っている。評価用コードの開発では、核反応断面積計算コードを作成し、最新の原子核理論をデータ評価に活用している。さらに、データ利用者のために、インターネットを介した総合核データ利用システムを開発中である。

論文

Completion of CS insert fabrication

杉本 誠; 礒野 高明; 布谷 嘉彦; 小泉 徳潔; 中嶋 秀夫; 加藤 崇; 松川 誠; 濱田 一弥; 松井 邦浩; 西島 元; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 10(1), p.564 - 567, 2000/03

 被引用回数:22 パーセンタイル:27.29(Engineering, Electrical & Electronic)

ITER工学設計活動(EDA)の中心をなす開発計画であるCSモデル・コイル計画の中で、製作が行われていたCSインサート・コイルの製作がこのほど完了した。CSインサート・コイルはCSモデル・コイルの最内層に設置し、ITER実機と同じ磁束密度、電流、温度及びひずみ環境下で、超電導導体の性能試験を行うためのNb$$_{3}$$Sn-ClCC製コイルである。コイルの巻線、熱処理、絶縁施工、素子取付、支持構造物の製作・組付け等CSインサート・コイル製作進捗を報告する。

論文

R&D activity of SAGBO avoidance for the CS insert fabrication

杉本 誠; 礒野 高明; 小泉 徳潔; 中嶋 秀夫; 加藤 崇; 濱田 一弥; 布谷 嘉彦; 松井 邦浩; 澤田 健治*; 高橋 良和; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 9(2), p.636 - 639, 1999/06

 被引用回数:1 パーセンタイル:82.41(Engineering, Electrical & Electronic)

CSインサート・コイル製造のため、応力下酸化割れ(SAGBO,Stress Accelerated Grain Boundary Oxidation)を回避するためのR&Dを、短試験片を用いて行った。この結果について報告する。短試験片でのSAGBO発生試験では、導体に施工されたクロム・メッキの有無ならびに、溶接箇所により、SAGBO割れの発生がみられた。これに回避するための溶接箇所の変更を行い、かつCSインサート製造工程をすべて反映したサンプルを製作した。本サンプルにてSAGBO発生実験を行い、SAGBO割れを発生することなく、CSインサートの熱処理が可能であることを実証した。

論文

Development of the CS insert coil

杉本 誠; 寺澤 充水*; 礒野 高明; 小泉 徳潔; 中嶋 秀夫; 加藤 崇; 布谷 嘉彦; 松井 邦浩; 高橋 良和; 安藤 俊就; et al.

Proc. of 15th Int. Conf. on Magnet Technology (MT-15), p.409 - 412, 1997/00

1992年より開始したITER-EDAの主要R&D項目であるCSモデルコイルの開発が進行中である。このCSモデルコイル開発のなかで、導体特性評価のためにCSインサートコイルが開発されている。CSインサートコイルの開発におけるR&D結果について報告する。ジョイント部開発やSAGBO(応力酸化割れ)回避のための熱処理要領開発について報告する。ジョイント開発においては、実機導体による抵抗測定結果について述べる。またNb$$_{3}$$Sn生成のための熱処理基準について述べる。併せて試巻線の結果を報告する。

論文

Design of the CS insert coil

杉本 誠; 寺澤 充水*; 礒野 高明; 小泉 徳潔; 中嶋 秀夫; 加藤 崇; 西 正孝; 高橋 良和; 安藤 俊就; 辻 博史; et al.

IEEE Transactions on Magnetics, 32(4), p.2328 - 2331, 1996/07

 被引用回数:6 パーセンタイル:48.21(Engineering, Electrical & Electronic)

ITER工学設計段階(EDA)において、CSモデルコイル計画が遂行されている。CSモデル・コイルは4つの部材から構成されている。内層モジュール、外層モジュール、インサート・コイル、支持構造物である。このうちインサート・コイルの設計について報告する。CSインサート・コイルの内径は1.6mであり、巻線高さは1.7mである。CSインサート・コイルは、CSモデル・コイルの内側に設置して試験される。導体はCSコイル実機とまったく同じものを用いている。試験は磁束密度/3Tで行われ、導体の性能が評価できる。

口頭

ITER超伝導コイル調達のための産業界の技術基盤

長谷川 満*; 高柳 貞敏*; 市原 直*; 杉本 誠; 礒野 高明; 奥野 清

no journal, , 

ITER超伝導コイル製造のため、日本原子力研究開発機構(原子力機構)の主導のもと、国内の複数のメーカーにて種々の技術開発が行われている。また、これまで核融合炉用超伝導コイルの実現のため、原子力機構の指導のもと、国内産業界は、その技術基盤を培ってきた。ITER超伝導コイルの製造には、この技術基盤をもとに、これをさらに発展させることが必要である。今回、ITER超伝導コイル製造に向けて、産業界の持つ技術開発の実績を報告する。

口頭

ITER-TFコイル高精度巻線試作

高柳 貞敏*; 久野 和雄*; 市原 直*; 野元 一宏*; 長谷川 満*; 小泉 徳潔; 松井 邦浩; 奥野 清

no journal, , 

日本が製作を担当するITERトロイダル磁場(TF)コイルの調達準備のために、TFコイル製作方法とコイル製造装置の検討を行っている。ITER-TFコイル導体の巻線では、高精度化と工程合理化のための自動化が必須である。2006年度には、3点ロール曲げ自動巻線装置の部分試作を行い、その装置を使用して短尺導体の試巻線を実施した。その結果、数パーセントの曲げ精度で巻線ができることを実証した。今後、高精度自動化巻線で必要となる巻線長の高精度計測手法についても報告する。

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