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論文

Progress in physics and technology developments for the modification of JT-60

玉井 広史; 松川 誠; 栗田 源一; 林 伸彦; 浦田 一宏*; 三浦 友史; 木津 要; 土屋 勝彦; 森岡 篤彦; 工藤 祐介; et al.

Plasma Science and Technology, 6(1), p.2141 - 2150, 2004/02

 被引用回数:2 パーセンタイル:92.21(Physics, Fluids & Plasmas)

JT-60定常高ベータ化計画(JT-60改修計画)の最重要課題は高ベータ,臨界クラスのパラメータを持つ高性能プラズマの100秒程度以上の維持を実証することである。このため、高ベータプラズマを達成するためのプラズマパラメータや運転シナリオ,制御手法の検討を行うとともに、超伝導磁場コイルの要素技術の開発を始め、放射線遮蔽や真空容器等の設計検討及び試験開発を行い、その成立性を確認した。本発表は、以上の物理・工学設計と試験開発の進捗状況を詳述する。

論文

Objectives and design of the JT-60 superconducting tokamak

石田 真一; 阿部 勝憲*; 安藤 晃*; Chujo, T.*; 藤井 常幸; 藤田 隆明; 後藤 誠一*; 花田 和明*; 畑山 明聖*; 日野 友明*; et al.

Nuclear Fusion, 43(7), p.606 - 613, 2003/07

原型炉の経済性と環境適合性のさらなる向上を図るため、大学等との連携協力によりJT-60を超伝導トカマクへ改修する計画を推進している。目的は、原型炉と同様に強磁性体である低放射化フェライト鋼をプラズマの近くに設置して、高ベータで自発電流割合が高く、高度なダイバータ熱粒子制御を持ち、ディスラプション頻度の少ない定常運転を実現することである。JT-60の既存設備を最大限活用し、新たに導入する超伝導トロイダル及びポロイダル磁場コイルを用いて、主半径2.8m,プラズマ電流4MA,トロイダル磁場3.8Tの高非円形かつ高三角度配位のシングルヌル・プラズマの100秒運転を行う。原型炉の設計例から設定された高い達成目標の実現を目指し、高ベータプラズマ制御,高性能・高自発電流プラズマ制御,ダイバータ熱粒子制御、及びフェライト鋼のプラズマ適合性の実証という重要課題に取り組むことができるよう設計を行った。

論文

Objectives and design of the JT-60 superconducting tokamak

石田 真一; 阿部 勝憲*; 安藤 晃*; Cho, T.*; 藤井 常幸; 藤田 隆明; 後藤 誠一*; 花田 和明*; 畑山 明聖*; 日野 友明*; et al.

Nuclear Fusion, 43(7), p.606 - 613, 2003/07

 被引用回数:33 パーセンタイル:25.38(Physics, Fluids & Plasmas)

原型炉の実現に向けて経済性と環境適合性の向上を図るため、大学等との連携協力によりJT-60を超伝導トカマクへ改修する計画を推進している。目的は、原型炉で想定されているように、強磁性体である低放射化フェライト鋼をプラズマの近くに設置して、高ベータで自発電流割合が高く、高度なダイバータ熱粒子制御をもち、ディスラプション頻度の少ない定常運転を実現することである。新たに導入する超伝導トロイダル及びポロイダル磁場コイルを用いて、主半径2.8m,プラズマ電流4MA,トロイダル磁場3.8Tの高非円形かつ高三角度配位のシングルヌル・プラズマの100秒運転を行う。既存のJT-60設備を最大限に生かし、原型炉の設計例から設定された高い達成目標の実現に向けて、高ベータプラズマ制御,高性能・高自発電流プラズマ制御,ダイバータ熱粒子制御、及びフェライト鋼のプラズマ適合性の実証という克服すべき課題に取り組むための設計を行った。

報告書

共鳴パラメータ格納検索システムREPSTORの補助プログラム; XTOREP,ETOREP,REPTOINP,REPRENUM,REPIMRG,TREP,PASSIGN,JCONV

中川 庸雄; 菊池 康之*; 深堀 智生

JAERI-Data/Code 99-030, 81 Pages, 1999/06

JAERI-Data-Code-99-030.pdf:2.83MB

共鳴パラメータを収集し、評価するための計算機プログラムREPSTORの補助プログラムとして作成した8本のプログラムの機能と使用法をまとめた。それらは、EXFORに格納された実験データをREPSTORの入力形式に変換するXTOREP、ENDFフォーマットの評価済みデータをREPSTORの入力形式に変換するETOREP、REPSTORファイル形式のデータをREPSTORの入力形式に変換するREPTOINP、レベル番号の付け替えをするREPRENUM、XTOREPの出力データの整理をするREPIMRG、REPSTORファイルを処理し、共鳴パラメータの平均値や個々の共鳴の中性子幅等の計算を行うTREP,軌道角運動量をBayse理論を用いて決めるPASSIGN、未定の全スピン値を決定するJCONVである。

報告書

ASREP: 非分離共鳴パラメータ自動探索コード

菊池 康之*; 中川 庸雄; 中島 豊*

JAERI-Data/Code 99-025, 46 Pages, 1999/04

JAERI-Data-Code-99-025.pdf:2.04MB

JENDL等の評価済み核データライブラリーでは、中性子エネルギーの低いところを分離共鳴領域として扱い、個々の共鳴のパラメータを与える。それよりエネルギーの高いところで、ドップラー効果が効くエネルギー領域(通常は数十keV以下)を非分離共鳴領域と呼び、平均断面積を再現する平均の共鳴パラメータを与える。ASREPは、平均断面積を再現するパラメータを自動探索するプログラムである。結果はENDFフォーマットで出力される。ASREPは日本の評価済み核データライブラリーJENDLのための核データ評価で、長年にわたって使用されてきた。本レポートでは、ASREPで使用する式、ASREPの使用法及び使用例を説明する。

報告書

Systematic study of neutron induced reactions of the actinide nuclei

V.M.Maslov*; 菊池 康之

JAERI-Research 96-030, 68 Pages, 1996/06

JAERI-Research-96-030.pdf:2.21MB

アクチニド核の10keV~20MeVの中性子核反応の計算に統計模型を用いた。主要アクチニドの利用可能な実験値は、マイナーアクチニド核種の矛盾ない評価の理論的ツールの開発に活用した。(n,nf)反応閾値以下での評価手法はHauser-Feshbach理論、準位密度の現象論的模型、ガンマ線放出の巨大共鳴模型、結合チャネル光学模型に基づいた。平衡状態及び核分裂の鞍部点における準位密度に対して、対効果、集団運動効果、殻効果を考慮した。準位密度の集団運動効果を入れることは、内側鞍部点の変形の非対称性に基づく核分裂障壁パラメータの値に大きな影響を与える。(n,nf)反応閾値以上の核分裂断面積を矛盾なくフィットするには殻効果を減じなければならないことが判明した。捕獲断面積は(n,$$gamma$$n')、(n,$$gamma$$f)反応を考慮して計算された。

論文

Nuclear data network in Japan

菊池 康之

10th Pacific Basin Nuclear Conf. (10-PBNC), 1, p.1022 - 1025, 1996/00

核データのネットワークは、1960年代から世界的に確立してきている。この現状を紹介する。原研核データセンターにおいては、1995年からWWWによるサービスを開始し、数値データのダウンロードを含むサービスを行っている。またWWWの新たな発展を目指す試みとして、INTERNETによるシンポジウムを開催し成功を収めた。

論文

Statistical model calculations of the $$^{232}$$U fission cross section

V.M.Maslov*; 菊池 康之

Nuclear Science and Engineering, 124(3), p.492 - 497, 1996/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:42.49(Nuclear Science & Technology)

$$^{232}$$Uの核分裂断面積を、3keV~7.4MeVにわたり、統計模型で計算した。1MeV以下の断面積で閾値がない$$^{232}$$Uの特徴は、核分裂の二山障壁模型で説明できた。$$^{232}$$Uの場合には、殻模型の補正により内側障壁が外側障壁により1MeV位低くなるからである。

論文

Estimation of covariance data for JENDL-3.2

柴田 恵一; 千葉 敏; 長谷川 明; 石川 真*; 神田 幸徳*; 河野 俊彦*; 菊池 康之; 松延 広幸*; 村田 徹*; 中島 豊; et al.

PHYSOR 96: Int. Conf. on the Physics of Reactors, 3, p.F31 - F39, 1996/00

JENDL-3.2の共分散データの推定をシグマ研究委員会共分散評価ワーキング・グループで行っている。本発表では、共分散の推定方法を述べるとともに、いくつかの核種について結果を報告する。また、重要核種の1つである$$^{238}$$Uの共分散を他のライブラリーと比較する。

論文

Japanese evaluated nuclear data library, version 3 revision-2; JENDL-3.2

中川 庸雄; 柴田 恵一; 千葉 敏; 深堀 智生; 中島 豊; 菊池 康之; 河野 俊彦*; 神田 幸則*; 大澤 孝明*; 松延 廣幸*; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 32(12), p.1259 - 1271, 1995/12

 被引用回数:471 パーセンタイル:0.06(Nuclear Science & Technology)

JENDL-3のベンチマークテストからのフィードバック情報を考慮してJENDL-3評価値の改訂作業が行われた。主要な改訂点は、主要アクチノイド核の共鳴パラメータ、捕獲及び非弾性散乱断面積、核分裂スペクトル、構造材核種の全断面積及び非弾性散乱断面積、核分裂生成物核種の共鳴パラメータ、捕獲及び非弾性散乱断面積、及びガンマ線生成データである。改訂されたデータはJENDL-3第2改訂版、JENDL-3.2として1994年6月に公開された。予備的なベンチマークテストによれば、JENDL-3.2による種々の炉特性予測は、以前のJENDL-3.1に比較して大幅に向上していることが証明された。

論文

JENDL-3 revision 2 - Its evaluation and validation

菊池 康之; 高野 秀機; 中川 庸雄

Transactions of the American Nuclear Society, 73, p.424 - 425, 1995/00

1994年6月に公開したJENDL-3.2は、JENDL-3.1のベンチマーク・テストの結果をフィードバックして大幅に改良された。その主な改良点は、重要なアクチニド核種の共鳴パラメータ、U-235の捕獲断面積、U-233とU-238の非弾性散乱断面積、重要核種の核分裂スペクトル、構造材核種の弾性及び非弾性散乱断面積、ガンマー線のスペクトル等である。これらの改良に伴い、熱中性子炉、高速炉、しゃへい及び核融合ブランケット等についてのベンチマーク計算を実施した。その結果、JENDL-3.1で明らかにされた問題の殆んどがJENDL-3.2では改善された。これらJENDL-3.2における、核データの再評価とベンチマーク・テストの結果を発表する。

論文

アクチノイド核データの信頼性; 微分データとその積分的検証

菊池 康之; 中川 庸雄; 高野 秀機; 向山 武彦

日本原子力学会誌, 36(3), p.211 - 220, 1994/03

 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

アクチノイド核種の中性子核データの現状をレウ゛ューする。主要アクチノイドに関しては、非弾性散乱断面積や核分裂スペクトル等に問題を残してはいるが、長年の懸案事項はほぼ解決された。一方マイナーアクチノイド、特にアクチノイド専焼炉で重要な核種に関しては、まだ満足できる状況ではない。これを解決するために、ThからEsまでの89アクチノイド核種のデータを収納するJENDL Actinoid Fileを作成する。マイナーアクチノイドの核データ検証のため2種類のベンチマークテストについて述べる。1つは使用済燃料解析であり、JENDL-3がPuやAmの生成量予測においてORIGEN-2より高い結果を与える。FCA IX炉心で測定された反応率や中心反応度価値によるベンチマークテストでは、JENDL-3の問題が指摘された。マイナーアクチノイドの核データを改善するためには、実験、理論両面からのさらなる努力が必要であろう。

報告書

$$^{237}$$U,$$^{236}$$Np,$$^{238}$$Npの核データ評価

中川 庸雄; 菊池 康之

JAERI-M 94-009, 58 Pages, 1994/02

JAERI-M-94-009.pdf:1.36MB

10$$^{-5}$$eVから20MeVの中性子エネルギー領域における$$^{237}$$Uと$$^{236}$$Np、$$^{238}$$Npの核データを評価した。評価したデータは、全断面積、弾性散乱・非弾性散乱断面積、捕獲断面積、核分裂断面積、(n,2n)、(n,3n)反応断面積、放出中性子の角分布、エネルギー分布、核分裂当たりの放出中性子数である。これらの核種では測定データが少ないので、光学模型と統計模型による計算や近傍核からの系統性に基づいてデータを評価した。結果は、ENDFフォーマットで編集した。

論文

旧ソ連邦における核データ活動

菊池 康之

日本原子力学会誌, 36(4), p.292 - 300, 1994/00

 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

CISの核データ活動を、ロシアおよびベラルースの研究所7ケ所を訪問して調査した。核データの測定と評価について多くの専門知識が蓄積されているが、ソ連邦崩壊後、深刻な財政危機に陥っている。これら旧ソ連の核関連科学者を支援するために、国際科学技術センターを通じての国際協力が計画されている。核データ分野の国際協力は日ロ双方に有益である。特にアクチニド核種の測定に関して、彼等の持つ経験とサンプルは、この分野の活動の低調な日本にとっては、極めて魅力的である。

論文

Benchmark tests of principal fissile nuclide data in JENDL-3 with simple fast critical assemblies

D.Tian*; 長谷川 明; 中川 庸雄; 菊池 康之

Journal of Nuclear Science and Technology, 30(11), p.1087 - 1098, 1993/11

高速炉に対するJENDL-3の主要核分裂核種($$^{239}$$Pu,$$^{235}$$U,$$^{233}$$U)の核データの適用性を検討するために一連のベンチマークテストを行い、9炉心の解析を行った。これらはいずれも単一物質からなる高濃縮燃料を用いた単純体系小型高速炉心である。臨界計算はANISNを用い、S$$_{16}$$P$$_{5}$$の近似で175群のVITAMIN-Jのエネルギー群構造で行った。本研究では、実効増倍率、炉中心の反応率比、漏洩スペクトルについて議論している。本研究からJENDL-3で採用されたしきい反応の2次中性子エネルギー分布表示の問題点が指摘され、その修正方法が提案された。修正されたJENDL-3.1によるベンチマークテストから、$$^{239}$$Puと$$^{235}$$U炉心については十分な精度で積分実験が再現されることが示された。$$^{233}$$Uについては再現性が悪く、核分裂スペクトルと非弾性散乱断面積に問題があることが明らかになり、JENDL-3.1改訂に対する提言がまとめられた。

論文

原研の開発したデータベース

菊池 康之

原子力工業, 39(10), p.13 - 18, 1993/00

原子力データベースシステムの一部として、原研において開発されたデータベースを紹介した。まず、原研におけるデータベースの開発現状の概要を述べてから、すでに外部利用可能な状況になっているデータベースを例として、概要、具体的内容、利用方法について述べた。例示したデータベースは、核融合実験関連データベース、核データ、原子分子データ、科学技術庁原子力PA用情報データベース、緊急技術助言対応システムCOSTA、食品照射データベースである。

論文

Nuclear data evaluation for JENDL actinide file and high energy data files

中川 庸雄; 深堀 智生; 千葉 敏; 菊池 康之

Proc. of the Future Nuclear Systems: Emerging Fuel Cycles and Waste Disposal Options; GLOBAL 93, p.467 - 474, 1993/00

JENDLアクチニドファイルと高エネルギー核データファイルのための核データ評価を進めている。JENDLアクチニドファイルには、主要核種のデータも含めて、$$^{208}$$Tlから$$^{255}$$Fmまで89核種のデータを格納する予定である。データは、理論計算やデータの系統性を考慮に入れて10$$^{-5}$$eVから20MeVの中性子エネルギー範囲で評価する。一方、加速器核破砕システムや中性子照射施設ESNITのために、高エネルギー中性子と荷電粒子の核データ評価が開始された。今までに、1GeVまでの$$^{27}$$A1,Pb,$$^{209}$$Biの評価がALICE-Fやデータの系統性を用いて行なわれた。本論文では、これらの評価手法やファイルの現状について述べる。

論文

Benchmark tests of gamma-ray production data in JENDL-3 for some important nuclides

S.Cai*; 長谷川 明; 中川 庸雄; 菊池 康之

Journal of Nuclear Science and Technology, 27(9), p.844 - 852, 1990/09

JENDL-3のガンマ線生成データを、ORNLのスペクトル実験と比較してテストした。JENDL-3のテスト版(JENDL-3T)のデータは、主として理論計算で評価されており、熱中性子捕獲によるガンマ線スペクトルの構造をうまく再現できなかった。ENDF/B-IVはこの構造をかなり良く再現している。一方JENDL-3Tは高速中性子反応によるガンマ線スペクトルを良く再現している。但し、Ca、Fe、Tiでは4~6MeVのガンマ線エネルギー領域でスペクトル過大評価している。熱中性子捕獲によるガンマ線生成データは、今回のベンチマークテストの結果を考慮して再評価された。JENDL-3の最終版では、再評価値が採用されている。

報告書

Japanese evaluated nuclear data library, version-3; JENDL-3

柴田 恵一; 中川 庸雄; 浅見 哲夫*; 深堀 智生; 成田 孟; 千葉 敏; 水本 元治; 長谷川 明; 菊池 康之; 中島 豊; et al.

JAERI 1319, 516 Pages, 1990/06

JAERI-1319.pdf:11.52MB

日本の評価済み核データライブラリーの第3版JENDL-3の汎用ファイルがシグマ研究委員会の協力の基に原研核データセンターにより編集された。この汎用ファイルは、核分裂炉、核融合炉の設計や遮蔽計算に必要な171核種の中性子核データを収納している。JENDL-3作成に於いては、核融合への適応を考慮して高エネルギーデータの精度改善及びガンマ線生成データの評価に注意を払った。その際、理論計算は重要な役割を果たした。また、重要な核分裂性核種及び親物質の断面積の決定には、同時評価と呼ばれる評価手法を用いた。本報告書では、軽核、中重核、重核の評価方法の概要が記述されている。また、付録には、JENDL-3のFile1にあるコメント・データを核種毎に掲げた。

論文

評価済み核データライブラリーJENDL-3

浅見 哲夫*; 飯島 俊吾*; 五十嵐 信一; 井原 均; 川合 将義*; 菊池 康之; 小室 雄一; 柴田 恵一; 高野 秀機; 竹田 敏一*; et al.

日本原子力学会誌, 31(11), p.1190 - 1217, 1989/11

最近完成したJENDL-3に関して、原子力学会誌の特集記事に寄稿した。JENDLの評価方法とそのベンチマークテストの結果を報告した。またJENDLに密接に関係しするFP崩壊データライブラリーの紹介をし、JENDL-3以後のデータの展望を述べた。

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