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論文

Status of the uncertainty quantification for severe accident sequences of different NPP-designs in the frame of the H-2020 project MUSA

Brumm, S.*; Gabrielli, F.*; Sanchez-Espinoza, V.*; Groudev, P.*; Ou, P.*; Zhang, W.*; Malkhasyan, A.*; Bocanegra, R.*; Herranz, L. E.*; Berda$"i$, M.*; et al.

Proceedings of 10th European Review Meeting on Severe Accident Research (ERMSAR 2022) (Internet), 13 Pages, 2022/05

The current HORIZON-2020 project on "Management and Uncertainties of Severe Accidents (MUSA)" aims at applying Uncertainty Quantification (UQ) in the modeling of Severe Accidents (SA), particularly in predicting the radiological source term of mitigated and unmitigated accident scenarios. Within its application part, the project is devoted to the uncertainty quantification of different severe accident codes when predicting the radiological source term of selected severe accident sequences of different nuclear power plant designs, e.g. PWR, VVER, and BWR. Key steps for this investigation are, (a) the selection of severe accident sequences for each reactor design, (b) the development of a reference input model for the specific design and SA-code, (c) the selection of a list of uncertain model parameters to be investigated, (d) the choice of an UQ-tool e.g. DAKOTA, SUSA, URANIE, etc., (e) the definition of the figures of merit for the UA-analysis, (f) the performance of the simulations with the SA-codes, and, (g) the statistical evaluation of the results using the capabilities, i.e. methods and tools offered by the UQ-tools. This paper describes the project status of the UQ of different SA codes for the selected SA sequences, and the technical challenges and lessons learnt from the preparatory and exploratory investigations performed.

論文

Observation of $$^{239}$$Pu nuclear magnetic resonance

安岡 弘志; Koutroulakis, G.*; 中堂 博之; Richmond, S.*; Veirs, D. K.*; Smith, A. I.*; Bauer, E. D.*; Thompson, J. D.*; Jarvinen, G. D.*; Clark, D. L.*

Science, 336(6083), p.901 - 904, 2012/05

https://doi.org/10.1126/science.1220801
 被引用回数：47 パーセンタイル：85.78(Multidisciplinary Sciences)

The spin-1/2 plutonium-239 ($$^{239}$$Pu) nucleus should in principle be active in nuclear magnetic resonance spectroscopy. However, its signal has eluded detection for the past fifty years. Here, we report observation of a $$^{239}$$Pu resonance from a solid sample of plutonium dioxide, PuO$$_2$$, subjected to a wide scan of external magnetic field values ($$B_0=3$$ to 8T) at a temperature of 4 Kelvin. By mapping the external field dependence of the measured resonance frequency, we determined the nuclear gyromagnetic ratio $$^{239}$$$$gamma$$$$_{rm n}$$(PuO$$_2$$)/2$$pi$$ to be 2.856 $$pm$$ 0.001 MHz/T. Assuming a free-ion value for the Pu$$^{4+}$$ hyperfine coupling constant, we estimated a bare $$^{239}$$$$gamma$$$$_{rm n}$$/2$$pi$$ value of approximately 2.29 MHz/T, corresponding to a nuclear magnetic moment of $$mu$$$$_{rm n}$$ $${approx}$$ 0.15 $$mu$$$$_{rm N}$$ (where $$mu$$$$_{rm N}$$ is the nuclear magneton).

論文

Multi-intruder structures in $$^{34}$$P

Bender, P. C.*; Tabor, S. L.*; Tripathi, V.*; Hoffman, C. R.*; Hamilton, L.*; Volya, A.*; Clark, R. M.*; Fallon, P.*; Macchiavelli, A. O.*; Paschalis, S.*; et al.

Physical Review C, 85(4), p.044305_1 - 044305_10, 2012/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.85.044305
 被引用回数：12 パーセンタイル：56.39(Physics, Nuclear)

24MeVの$$^{18}$$Oビームと$$^{18}$$Oターゲットの反応で生じるプロトンと同時計数をとった$$gamma$$崩壊の解析によって$$^{34}$$Pの励起準位は大幅に拡張された。軽い荷電粒子はMicroballによって検出され、同時に放出される多重$$gamma$$線はGammasphereで検出された。多くの新しい$$gamma$$線遷移が同定され、励起準位が構築された。加えて、$$gamma$$線角度分布からスピンが特定され、パリティはドップラー幅拡がりの解析によって決定された寿命から推定された。観測されたほとんどの準位は0$$f$$$$_{7/2}$$か1$$p$$$$_{3/2}$$軌道に粒子を持つWBP-aとSDPF-NR相互作用を使ったシェルモデル計算によって理解された。2つの計算は約200keVの範囲でよく一致した。しかし、高エネルギー準位の2つはstretched $$pi$$$$f$$$$_{7/2}$$ $$otimes$$ $$nu$$$$f$$$$_{7/2}$$準位であるかもしれないが、計算はそれらのエネルギーを2から3MeVオーバーしている。さらに新しく観測された長寿命7919-keVは今のところ説明ができない。

論文

Two-proton knockout from $$^{32}$$Mg; Intruder amplitudes in $$^{30}$$Ne and implications for the binding of $$^{29,31}$$F

Fallon, P.*; Rodriguez-Vieitez, E.*; Macchiavelli, A. O.*; Gade, A.*; Tostevin, J. A.*; Adrich, P.*; Bazin, D.*; Bowen, M.*; Campbell, C. M.*; Clark, R. M.*; et al.

Physical Review C, 81(4), p.041302_1 - 041302_5, 2010/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.81.041302
 被引用回数：40 パーセンタイル：88.69(Physics, Nuclear)

ミシガン州立大学の超伝導サイクロトロン研究所にて、不安定核$$^{32}$$MgビームをBe標的に当てることによって$$^{30}$$Neが生成される断面積を測定し、その脱励起$$gamma$$線を測定した。$$^{30}$$Neの4$$^+$$と見られる状態を初めて観測するとともに、その断面積から、$$^{30}$$Neの核構造の情報を引き出した。この領域で標準的な核構造計算である、SDPF-M相互作用を用いたモンテカルロ殻模型計算による分光学的因子をグラウバー模型に代入して包括的断面積を計算したところ、実験値を過大評価した。核構造の観点からその原因について考察したところ、$$^{30}$$Ne核では従来考えられてきたよりも4粒子4空孔励起の侵入者配位が多く、それによって$$^{30}$$Neと$$^{32}$$Mgの中性子部分の波動関数との重なりが小さいためであると結論づけた。この増大した4粒子4空孔励起のアイデアは、フッ素同位体において中性子ドリップ線が著しく延びる現象も説明することができる。

口頭

NMR/NQR study on the superconductivity and magnetism of Pu compounds

安岡 弘志; Koutroulakis, G.*; 中堂 博之; Tobash, P. H.*; Richmond, S.*; Bauer, E. D.*; Ronning, F.*; Thompson, J. D.*; Clark, D. L.*

no journal, , 

NMR/NQR studies on the physical properties of the first In analog of the PuMGa$$_5$$ (M=Co, Rh) family of superconductors, PuCoIn$$_5$$ are reported. With its about 30$$%$$ larger unit cell volume than PuCoGa$$_5$$, the characteristic spin-fluctuation energy scale of PuCoIn$$_5$$ is three to four times smaller than that of PuCoGa$$_5$$, which suggests that the Pu 5f electrons are in a more localized state relative to PuCoGa$$_5$$. This raises the possibility that the high superconducting transition temperature Tc = 18.5 K in PuCoGa$$_5$$ stems from proximity to a valence instability, while superconductivity at Tc =2.5 K in PuCoIn$$_5$$ is mediated by antiferromagnetic spin fluctuations associated with a quantum critical point. The temperature dependence of 1/T$$_1$$ for 3$$nu_Q$$ line of the In(II) site in PuCoIn$$_5$$ has been measured in a wide temperature range.

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