加速器駆動未臨界炉に関する実験的基礎研究,原子力基礎研究Hl2-031(委託研究)

代谷 誠治*; 三澤 毅*; 宇根崎 博信*; 市原 千尋*; 小林 圭二*; 中村 博*; 秦 和夫*; 今西 信嗣*; 金澤 哲*; 森 貴正

JAERI-Tech 2004-025, 93 Pages, 2004/03

JAERI-Tech-2004-025.pdf:6.69MB

本研究では、京都大学原子炉実験所の将来計画に関連して、(1)高エネルギー中性子の物質透過実験,(2)京都大学臨界集合体実験装置(KUCA)における加速器駆動未臨界炉(ADSR)模擬実験,(3)MCNP-Xコードによる京都大学原子炉(KUR)型ADSRの概念的核設計を行い、ADSR型の研究用中性子源の実現に資するとともに、ADSR一般の開発に向けた炉物理的課題を抽出することを目的とした。本研究を通じて、ADSRの基本的特性の概略を理論的,実験的に把握することができ、今後の研究を推進するうえで必要な基礎的知見が得られた。その知見をあえて一言で表現すれば、予想に違わず、ADSRの基本特性は未臨界炉の基本特性に大きく左右されるということである。今後、ADSRの実現に向けて、より詳細な研究を着実に積み上げることが必要と考えられるが、そのためには、(1)核データのより一層の精度向上,(2)未臨界度測定や高エネルギーから低エネルギー領域に及ぶ中性子束の絶対値測定などのADSRを対象とした炉物理実験手法の確立,(3)核破砕中性子発生挙動から遅発中性子挙動の取り扱いを含むADSR関連の解析ツールの整備が必要不可欠である。

Measurements of reaction rate ratios as indices of breeding performance in mock-up cores of FCA simulating metallic-fueled LMFBR and MOX-fueled LMFBR

桜井 健; 根本 龍男*; 小林 圭二*; 宇根崎 博信*

Journal of the Physical Society of Japan, 36(8), p.661 - 670, 1999/08

日本原子力研究所の高速炉臨界実験装置FCAにおいて、高速増殖炉の増殖性能指標として重要なU捕獲反応/Pu核分裂率比(C8/F9)とU捕獲反応/U核分裂率比(C8/F5)の測定と解析を行った。測定は2つの金属燃料高速炉模擬体系と1つのMOX燃料高速炉模擬体系において、核分裂箔を用いた箔放射化法により行った。解析はJENDL3.2核データライブラリーを用いて行った。計算と実験値の比(C/E)は、C8/F9に関しては0.99~1.02であり、C8/F5に関しては1.0~1.03であった。さらに、京都大学研究炉の重水設備の標準熱中性子場において、C8とF5反応率を測定した。箔放射化法自体の実験精度の確認を目的として、測定結果を、精度良く評価されている熱中性子断面積と熱中性子束より得た反応率(基準値)と比較した。その結果、C8及びF5反応率の測定値は、いずれも基準値と1.5%以内でよく一致した。

Simple determination of low power on reflected reactors using Feynman- experiment

岡嶋 成晃; 成田 正邦*; 小林 圭二*

Annals of Nuclear Energy, 14(12), p.673 - 676, 1987/12

https://doi.org/10.1016/0306-4549(87)90005-3

原子炉の低出力計をFeynman-法を用いて較正するには、1点炉近似より求められた出力と空間補正因子であるg因子との積より求められる。

FCA V-3集合体におけるBC模擬制御棒実験と解析

溝尾 宣辰; 松野 義明*; 前川 洋; 飯島 勉; 小林 圭二*; 中村 知夫; 弘田 実彌

JAERI-M 9055, 63 Pages, 1980/09

JAERI-M-9055.pdf:2.07MB

高速実験炉「常陽」の工学的模擬実験を目的として構成されたFCA V-3集合体において、BC模擬制御棒の反応度価値の測定と解析を行った。V-3集合体は「常陽」とブランケット組成に大きな差異がある上、実験に使用するBC模擬制御棒も常陽のそれの1/2サイズである。したがって、われわれは計算値対実験値(C/E)の存在する範囲を追求することにより、「常陽」の設計計算方式の妥当性を検定し、設計精度の向上に資することとした。模擬制御棒価値は、実験では系の末臨界度を中性子源増培法によって測定し、一方計算値はJAERI-FAST Version2を用い、均質拡散近似で求めた。ただし、模擬制御棒領域の実効断面積は衝突確率法によってあらかじめ求めたものを用いた。本研究で取扱った未臨界度は-6%k/kに及ぶが、この範囲でC/Eは概ね1.00~1.03に収まっていることが判明した。

FCA V-2集合体の臨界量と特性試験; FCAによる高速実験炉模擬実験研究報告

飯島 勉; 向山 武彦; 溝尾 宣辰; 白方 敬章; 前川 洋; 弘田 実彌; 小西 俊雄*; 小林 圭二*; 渡辺 秀明; 小川 弘伸; et al.

JAERI-M 7887, 48 Pages, 1978/10

JAERI-M-7887.pdf:1.44MB

FCA V-2集合体はV-1集合体に続くJOYOの物理的モックアップ炉心で昭和45年10月23日臨界に達した。この集合体は、この次に行なわれるJOYOの制御棒およびブランケットに関する工学的モックアップ炉心V-3集合体のクリーン炉心であって、そのための基礎データをとることと、V-1集合体におけるデータ共にJOYO炉心の核設計に資することを目的としている。これらの目的のため、本集合体ではV-1集合体と同様多くの項目の実験が行なわれているが、本報告はそれらのうち、臨界量および特性試験関係について述べたものである。一連の補正を施した後の均質円筒炉心の臨界質量はPu+Pu(91.40+-0.28)kg及びU(1215.05+-0.38)となった。各種の断面積セットによる臨界性の計算値と比較されたが、Sn補正、形状因子補正を施した後の値でみると、JAERI-Fast original、同Version、RCBN、ABBN各セットによる実効増倍係数は実験値に対し夫々-0.18、+1.26、-0.28、+2.92%Kの違いをみせた。

Experiment and analysis of BC simulating control rod on FCA V-3 assembly, 1; Neutron source multiplication method

溝尾 宣辰; 松野 義明*; 前川 洋; 飯島 勉; 小林 圭二*; 中村 知夫; 弘田 実彌

JAERI-M 5867, 84 Pages, 1974/11

JAERI-M-5867.pdf:2.53MB

高速実験炉「常陽」のEngineering Mock-Upを目的として構成されたFCA V-3集合体において、BC模擬制御棒の反応度価値の測定と解析を行った。実験に使用した模擬制御棒は実体に対して1/2のサイズのものである。したがって、C/Eの傾向と範囲を追求することを主として、設計計算法の検定と精度の向上に資するこことした。模擬制御棒の反応度価値の測定は、大体の未臨界度を測定することに帰し、本稿では中性子源増倍法による実験値を示す。計算はすべてJAERI-FAST-2を用いて行い、炉心およびブランケットについては均質拡散近似を用い、制御棒領域の実効断面積の計算には衝突確率法を使用した。本研究でとり扱った下限は-6%k/kに及ぶが、この範囲でC/Eは概ね1.00~1.03に収っていることが判明した。