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論文

核データ研究の最前線; たゆまざる真値の追及、そして新たなニーズへ応える為に; 第8回(最終回)核データライブラリJENDLの進化

岩本 修; 柴田 恵一; 岩本 信之; 千葉 豪*

日本原子力学会誌, 60(6), p.357 - 361, 2018/06

核データライブラリは、核データ研究の集大成となる成果物である。核データは利用されて初めて価値があり、核データ研究の最終的な出口が核データライブラリとなる。8回にわたる連載講座の最後として、日本の核データライブラリであるJENDLについて解説する。汎用ライブラリの変遷とJENDL-4.0、特殊目的ファイルの最近の進展、核データライブラリの国際的状況を紹介し、JENDLの展望と核データ研究について述べる。

論文

Status of the JENDL project

岩本 修; 柴田 恵一; 岩本 信之; 国枝 賢; 湊 太志; 市原 晃; 中山 梓介

EPJ Web of Conferences (Internet), 146, p.02005_1 - 02005_6, 2017/09

 パーセンタイル:100

The latest version of the general purpose file JENDL-4.0 was released in 2010 with enhancing data of fission products and minor actinides. After that, the neutron energy range of JENDL-4.0 were extended up to 200 MeV adding proton induced reaction data. They were compiled as JENDL-4.0/HE and released in 2015. An activation cross section library for decommission of nuclear reactor, JENDL/AD-2016, is under development and will be released by 2017. It will contain neutron reaction data for approximately 300 nuclides in energy range of $$10^{-5}$$ eV to 20 MeV including isomer production cross sections. Evaluation of nuclear data for the next version of the general purpose file is also in progress. It is planned to be released by 2022. Several new evaluations mainly for fission products that had not been updated in JENDL-4.0 were already done. Data for light nuclei and structure material will be updated. Minor actinides data are still important to develop transmutation system of nuclear waste. They will be updated using new measurements especially done in J-PARC. Status of the JENDL project in developing the general and special purpose files will be presented.

論文

Evaluation of neutron nuclear data on platinum isotopes

柴田 恵一

Journal of Nuclear Science and Technology, 54(2), p.147 - 157, 2017/02

 被引用回数:1 パーセンタイル:61.71(Nuclear Science & Technology)

次期汎用評価済み核データライブラリJENDLのためにプラチナ同位体の中性子核データを$$10^{-5}$$eVから20MeVのエネルギー範囲で評価した。天然同位体の分離共鳴パラメータはMughabghabの推奨値を採用した。非分離共鳴パラメータは核反応モデルにより計算された全断面積及び捕獲断面積を再現するように決定した。分離共鳴領域以上のエネルギーでは、統計模型コードCCONEを用いて断面積を評価した。計算では、複合核過程に加えて、前平衡及び直接過程を考慮した。中性子とプラチナ同位体との相互作用はチャネル結合光学模型ポテンシャルを用いた。評価結果は実験値とよく一致しており、既存の評価済みデータを上回るものであった。今回得られた結果から、ENDF形式でデータファイルを作成した。

論文

Evaluation of neutron nuclear data on mercury isotopes

柴田 恵一

Journal of Nuclear Science and Technology, 53(10), p.1595 - 1607, 2016/10

 被引用回数:1 パーセンタイル:74.53(Nuclear Science & Technology)

次期汎用評価済み核データライブラリJENDLのために水銀同位体の中性子核データを$$10^{-5}$$eVから20MeVのエネルギー範囲で評価した。$$^{200,202}$$Hgの分離共鳴パラメータは前回の評価で考慮されなかったデータを追加した。非分離共鳴パラメータは核反応モデルにより計算された全断面積及び捕獲断面積を再現するように決定した。分離共鳴領域以上のエネルギーでは、統計模型コードCCONEを用いて断面積を評価した。計算では、複合核過程に加えて、前平衡及び直接過程を考慮した。中性子と$$^{203}$$Hg以外の水銀同位体との相互作用はチャネル結合光学模型ポテンシャルを用いた。評価結果は既存の実験値とよく一致しており、JENDL-4.0を上回る再現性であった。今回得られた結果から、ENDF形式でデータファイルを作成した。

論文

Activation cross-section file for decommissioning of LWRs

柴田 恵一; 岩本 信之; 国枝 賢; 湊 太志; 岩本 修

JAEA-Conf 2016-004, p.47 - 52, 2016/09

軽水炉施設の廃止措置を進めるためには、放射性廃棄物の量を正確に予測することが必要である。そのための基盤データベースの一つとして中性子誘起による放射化断面積ファイルを整備した。対象となる放射性生成物は線量告示にある半減期30日以上の227核種と超長半減期12核種の計239核種である。この生成物に至る可能な核反応パスから、標的となる原子核を選定した。この標的核に対する放射化断面積データはJENDL-4.0, JENDL/A-96及びJENDL-4.0以降に新たに行われた評価から採用し、302核種から構成される放射化断面積ファイルを作成した。既存の評価値と比較すると残留核が準安定状態に至る捕獲反応で大きな差があることが分かった。今後、更なるデータ改良を行って2016年度中に断面積ファイルを公開する予定である。

論文

Evaluation of neutron nuclear data on tantalum isotopes

柴田 恵一

Journal of Nuclear Science and Technology, 53(7), p.957 - 967, 2016/07

AA2015-0199.pdf:0.39MB

 被引用回数:2 パーセンタイル:55.12(Nuclear Science & Technology)

次期汎用評価済み核データライブラリJENDLのためにTa-179, 180m, 181, 182の中性子核データを10$$^{-5}$$eVから20MeVのエネルギー範囲で評価した。分離共鳴パラメータは実験値を採用するとともに、非分離共鳴パラメータは理論計算により導出した。分離共鳴領域以上のエネルギーでは、統計模型コードCCONEを用いて断面積を評価した。計算では、複合核過程に加えて、前平衡及び直接過程を考慮した。中性子と原子核間の相互作用はチャネル結合光学模型ポテンシャルを用いた。タンタル同位体のE1$$gamma$$線遷移に係る巨大双極子及びピグミー共鳴のパラメータは$$gamma$$線スペクトル測定値を再現する様に決定した。評価結果は既存の実験値とよく一致しており、JENDL-4.0を上回る再現性であった。今回得られた結果から、ENDF形式でデータファイルを作成した。

論文

Toward advancement of nuclear data research in the resonance region

国枝 賢; 柴田 恵一; 深堀 智生; 河野 俊彦*; Paris, M.*; Hale, G.*

JAEA-Conf 2015-003, p.33 - 38, 2016/03

共鳴領域における核反応断面積・共分散評価手法の進展に関して発表する。$$gamma$$線チャンネルの導入や荷電粒子弾性散乱に対するR行列計算コードの拡張について述べると共に、理論的拘束条件を効果的に用いた共鳴解析手法を示す。また、$$^8$$Beや$$^{17}$$O複合核システムに対する計算コード・解析手法の適用例を示し、さらに中重核に対する今後の展望を述べる。

論文

The CCONE code system and its application to nuclear data evaluation for fission and other reactions

岩本 修; 岩本 信之; 国枝 賢; 湊 太志; 柴田 恵一

Nuclear Data Sheets, 131, p.259 - 288, 2016/01

 被引用回数:19 パーセンタイル:6.45(Physics, Nuclear)

コンピュータコードシステムCCONEはJENDLプロジェクトの核データ評価のために開発された。CCONEコードシステムは様々な核反応モデルを統合して、核子や$$alpha$$粒子までの軽荷電粒子及び光子入射反応に対応している。コードはオブジェクト指向技術を用いてC++プログラム言語で書かれた。最初アクチニドに対する中性子誘起反応データ評価へ使用され、評価データはJENDLアクチニドファイル2008及びJENDL-4.0として編集された。CCONEコードはアクチニドのみならず、非アクチニド核種の核反応等の様々な核データ評価へ広く応用されると共に、高いエネルギーの核反応へも拡張された。また、ベータ遅発中性子放出の計算にも使用されている。本論文ではコード及びインプットについての設計等について触れるとともに、直接、前平衡,複合核反応のモデルの詳細について示す。また、アクチニド及び中重核の中性子誘起反応,高エネルギー核子誘起反応,光核反応,ベータ遅発中性子放出等の核データ評価への応用について示す。

論文

Evaluation of neutron nuclear data on iodine isotopes

柴田 恵一

Journal of Nuclear Science and Technology, 52(9), p.1174 - 1185, 2015/09

 被引用回数:2 パーセンタイル:65.45(Nuclear Science & Technology)

次期汎用評価済み核データライブラリーのために$$^{127,128,129,130,131,135}$$Iの中性子核データを$$10^{-5}$$eVから20MeVのエネルギー範囲で評価した。分離共鳴パラメータが存在しない同位体($$^{127,129}$$I以外の同位体)の熱中性子捕獲断面積は、簡易式により決定した。自己遮蔽計算のために、全標的核に対して非分離共鳴パラメータを求めた。一方、分離共鳴領域以上のエネルギーでは、統計模型コードCCONEにより断面積を評価した。中性子と原子核間の相互作用はチャネル結合光学模型ポテンシャルを用いた。ヨウ素同位体の$$gamma$$線強度関数は$$gamma$$線スペクトル測定値を再現するように決定した。計算では、複合核過程に加えて、前平衡及び直接過程を考慮した。評価結果は既存の実験値とよく一致しており、JENDL-4.0を上回る再現性であった。今回得られた結果から、ENDF型式でデータファイルを作成した。

論文

Evaluation of neutron nuclear data on tellurium isotopes

柴田 恵一

Journal of Nuclear Science and Technology, 52(4), p.490 - 502, 2015/04

 被引用回数:4 パーセンタイル:41.66(Nuclear Science & Technology)

次期汎用評価済み核データライブラリのために$$^{120,121m,122,123,124,125,126,127m,128,129m,130,131m,132}$$Teの中性子核データを$$10^{-5}$$eVから20MeVのエネルギー範囲で評価した。分離共鳴パラメータが存在しない核種の熱中性子捕獲断面積は実験値あるいは簡易式より決定した。自己遮蔽計算のために、全標的核に対して非分離共鳴パラメータを求めた。一方、分離共鳴領域以上のエネルギーでは、統計模型コードCCONEにより断面積を計算した。中性子と原子核間の相互作用はチャネル結合光学模型ポテンシャルを用いた。CCONEの計算では、複合核過程に加えて、前平衡及び直接過程を考慮した。評価結果は既存の実験値とよく一致しており、JENDL-4.0を上回る再現性であった。今回得られた結果から、ENDF型式でデータファイルを作成した。

論文

Covariance of neutron cross sections for $$^{16}$$O through R-matrix analysis

国枝 賢; 河野 俊彦*; Paris, M.*; Hale, G. M.*; 柴田 恵一; 深堀 智生

Nuclear Data Sheets, 123, p.159 - 164, 2015/01

 被引用回数:3 パーセンタイル:59.54(Physics, Nuclear)

R行列理論で計算される散乱行列はユニタリであるため、核構造パラメータや断面積の振る舞いに強い物理拘束を与える。本研究では、中性子共鳴領域における$$^{16}$$O断面積を評価することを目的として、複合核$$^{17}$$Oに対するR行列理論解析を行った。また、決定論的手法を用いて断面積や角度微分断面積に対する共分散を推定した。既存の評価済データでは一部の測定データのみから推定された大雑把な誤差が与えられている一方、本解析により推定された断面積および共分散は測定データのみならずR行列理論における物理拘束をよく反映した特徴的な値となっている。したがって、測定および理論双方に矛盾の無い現実的な結果を与えていると考えられる。

論文

Estimation of neutron cross-sections for $$^{16}$$O up to 5.2 MeV through R-matrix analysis

国枝 賢; 河野 俊彦*; Paris, M.*; Hale, G. M.*; 柴田 恵一; 深堀 智生

NEA/NSC/DOC(2014)13 (Internet), p.33 - 39, 2014/07

核反応断面積の測定値間に食い違いが見られるケースは珍しくない。これは評価済み断面積における誤差の要因となり、最終的には積分計算における不確かさとなって現れる。酸素-16は原子力工学において重要な原子核の一つであるが、中性子弾性散乱や(n,$$alpha$$)反応断面積においては、測定値間に系統的な差異がある等の問題が指摘されている。本研究では、R行列理論とよばれる厳密な核反応理論を用いて測定データを解析することにより、中性子共鳴領域における上述の問題を解決した。さらに、推定した断面積に現実的な誤差・共分散データを与えた。会議では本研究成果を報告すると共に、得られた解析値と測定値間の違いについて議論する。

論文

R-matrix analysis for n + $$^{16}$$O cross-sections up to E$$_{rm n}$$ = 6.0 MeV with covariances

国枝 賢; 河野 俊彦*; Paris, M.*; Hale, G. M.*; 柴田 恵一; 深堀 智生

Nuclear Data Sheets, 118, p.250 - 253, 2014/04

 被引用回数:7 パーセンタイル:38.19(Physics, Nuclear)

酸素は原子力工学において重要な原子核の一つである。しかしながら、$$^{16}$$O($$n,alpha$$)断面積に関しては測定値及び評価済データ間には未だ大きな差があり、軽水炉の燃焼計算等で問題となっている。また、近年では積分計算のマージンを推定するために評価済断面積の誤差が求められている。本研究では断面積測定データに対してR行列理論解析を行い、共鳴領域における$$^{16}$$Oの中性子断面積と誤差の推定を行った。解析には中性子のみならず逆反応断面積の測定データも考慮し、各測定データに対しては系統誤差も考慮した。得られた断面積及び誤差の結果は測定と理論双方の知見を反映する。

論文

Meeting nuclear data needs for advanced reactor systems

原田 秀郎; 柴田 恵一; 西尾 勝久; 井頭 政之*; Plompen, A.*; Hambsch, F.-J.*; Schillebeeckx, P.*; Gunsing, F.*; Ledoux, X.*; Palmiotti, G.*; et al.

NEA/NSC/WPEC/DOC(2014)446, 111 Pages, 2014/02

This report includes investigations performed by the OECD/NEA/NSC Working Party on International Nuclear Data Evaluation Co-operation (WPEC) Subgroup 31, whose mission was to utilise the collective knowledge of the international nuclear data measurement community to consider the appropriate resources to address and meet the data needs quantified by WPEC Subgroup 26 for Advanced Reactor Systems. The members of Subgroup 31 performed reviews of uncertainty evaluations by evaluators, of state-of-art experimental techniques, of current experimental situations, and summarised an appropriate path to meet the requirements.

論文

Evaluation of neutron nuclear data on antimony isotopes

柴田 恵一

Journal of Nuclear Science and Technology, 51(4), p.425 - 436, 2014/01

 被引用回数:6 パーセンタイル:41.62(Nuclear Science & Technology)

次期汎用評価済み核データライブラリのために$$^{121,123,124,125,126}$$Sbの中性子核データを10$$^{-5}$$eVから20MeVのエネルギー範囲で評価した。低エネルギー領域では、$$^{121,123}$$Sbの最新分離共鳴パラメータを採用した。また、実験値が全く存在しない$$^{125,126}$$Sbの熱中性子捕獲断面積は簡易式により決定した。共鳴領域以上のエネルギーの断面積は統計模型により計算した。計算では、標的核が奇核の場合、チャネル結合型の中性子光学模型パラメータを用いた。複合核過程に加えて、前平衡及び直接過程を考慮した。評価結果は既存の実験値をよく再現しており、それを基にENDF型式のデータファイルを作成した。

論文

Evaluation of neutron nuclear data on ruthenium isotopes

柴田 恵一

Journal of Nuclear Science and Technology, 50(12), p.1177 - 1187, 2013/12

 被引用回数:1 パーセンタイル:83.93(Nuclear Science & Technology)

次期汎用評価済み核データライブラリのために$$^{96,98,99-106}$$Ruの中性子核データを10$$^{-5}$$eVから20MeVのエネルギー範囲で評価した。低エネルギー領域では、$$^{96,102}$$Ruの熱中性子捕獲断面積を最新の実験値を再現するように改訂した。共鳴領域以上のエネルギーの断面積は統計模型により計算した。計算では、中性子に対してはチャネル結合光学模型パラメータを採用した。複合核過程に加えて、前平衡及び直接過程を考慮した。評価結果は既存の実験値をよく再現しており、それをもとにENDF型式のデータファイルを作成した。

論文

JENDL; Nuclear databases for science and technology

柴田 恵一

Journal of Nuclear Science and Technology, 50(5), p.449 - 469, 2013/05

 被引用回数:5 パーセンタイル:60.27(Nuclear Science & Technology)

シグマ委員会が日本原子力学会及び旧日本原子力研究所に設立されてから50年を迎える。同委員会は日本独自の評価済核データライブラリーの開発を推進してきた。その結果として、科学・技術の色々な分野で利用できる一連のJENDLデータベースを作成することができた。データベースは汎用ライブラリー及び特殊目的ライブラリーに分けられる。汎用ライブラリーはその時々の最新の実験及び理論核物理を考慮して定期的に更新される。一方、特殊目的ライブラリーは利用者の特定のニーズに応えるために開発された。この論文では、JENDL関連ライブラリー開発のレビューを行う。

論文

Evaluation of neutron nuclear data for gallium

柴田 恵一

Journal of Nuclear Science and Technology, 50(3), p.277 - 286, 2013/03

 被引用回数:1 パーセンタイル:83.93(Nuclear Science & Technology)

次期汎用評価済み核データライブラリのために安定同位体$$^{69,71}Ga$$の中性子核データを10$$^{-5}$$eVから20MeVのエネルギー範囲で評価した。分離共鳴領域では、熱中性子捕獲断面積の測定値を再現するように、負エネルギーの共鳴パラメータを調節した。共鳴領域以上のエネルギーの断面積は統計模型により計算した。計算では、中性子に対してはチャネル結合光学模型パラメータを採用した。複合核過程に加えて、前平衡及び直接過程を考慮した。評価結果は既存の実験値をよく再現しており、それをもとにENDF型式のデータファイルを作成した。

論文

Evaluation of neutron nuclear data for erbium

柴田 恵一

Journal of Nuclear Science and Technology, 49(7-8), p.824 - 835, 2012/07

 被引用回数:3 パーセンタイル:63.75(Nuclear Science & Technology)

次期汎用評価済み核データライブラリのために$$^{162,164,166,167,168,170}$$Erの中性子核データを10$$^{-5}$$eVから20MeVのエネルギー範囲で評価した。分離共鳴パラメータはJENDL-4.0のままとしたが、非分離共鳴パラメータは改訂した。共鳴領域以上のエネルギーの断面積は統計模型により計算した。計算では、中性子に対してはチャネル結合光学模型パラメータを採用した。複合核過程に加えて、前平衡及び直接過程を考慮した。評価結果は既存の実験値をよく再現しており、それをもとにENDF型式のデータファイルを作成した。

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:8 パーセンタイル:41.77(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。

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