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羽様 平; 毛利 智聡; 大谷 暢夫; 相原 永史; 八木 昭; 吉田 守; 有賀 正訓*
JNC TN9400 2001-044, 136 Pages, 2001/05
JNC-TN9400-2001-044.pdf:3.97MB
核燃料取扱施設の晦界安全管理技術の高度化及び設計の合理化に資するため、重水臨界実験装置(DCA)を使用して未臨界度モニターのための未臨界度測定技術の開発を実施した。本開発では、臨界安全管理上の制限が最も厳しいとされる高速炉再処理施設への未臨界度測定技術の適用を想定し、予想される困難な状況下でも利用可能な測定技術として炉雑音測定に基づく2種類の手法(ミハルゾ法及びファインマン-
法)を選定し、測定性能の把握と性能の改良による適用性の向上に取り組んだ。DCAは新型転換炉の開発のために使用されてきた臨界実験装置であるが、高速炉再処理施設への模擬性が高い体系で未臨界度測定技術の開発を実施するため、炉心中央部に未臨界の試験体領域を設け、減速材に軽水を、燃料に高速炉燃料を使用できるように炉心を改造した。開発した2種類の未臨界度測定手法は、いずれも応答時間10分以内で実効増倍率O.4まで測定可能であり、体系の変動や高中性子バックグラウンドに対する適用性にも優れている。さらに複雑な幾何形状に対しても未臨界度を評価することが可能であり、高速炉再処理施設だけでなく燃料加工施設等へも適用可能な測定技術である。また、両測定手法は測定システムの大部分を共有するが、その特徴は大きく異なっており、多面的な評価による信頼性の高い測定システムを合理的に構築できる。本報告書は、DCAにおける未臨界度測定技術開発の経緯と成果についてまとめたものである。
吉田 守; 戸部 賢治; 有賀 正訓*; 相原 永史
PNC TN9410 96-249, 60 Pages, 1996/09
臨界工学試験室における燃料貯蔵庫内に新たに燃料棒を収納する貯蔵棚を製作した。これは同室が所有しているDCA型燃料棒及び「常陽」型燃料棒を燃料棒の状態で収納するためのものである。燃料棒貯蔵棚の製作に際しては、臨界安全が確保された状態で長期的に保存ができるように設計する必要がある。この貯蔵棚の設計・製作・据付けに係わる安全評価として、(1)臨界安全、(2)耐震、(3)線量当量率について検討・評価を行った。解析に使用した計算コードは、それぞれSCALE-4、SAP-IV、ANISNコードシステムである。臨界評価から燃料棒貯蔵棚の実効増倍率が最も高くなるケースは「常陽」型燃料棒の全収納(300本)の場合で、空気中の水密度をパラメーターにした結果、最大でもkeff=0.568であり、如何なる状態でも未臨界であることが確認された。また、既設燃料集合体貯蔵設備との中性子相互干渉効果を解析した結果、貯蔵棚は相互干渉が生じることはなく、核的に隔離されていることが確認できた。耐震評価では、基準地震動S1による地震力又は静的地震力に対して降伏応力を許容限界として解析した結果、貯蔵棚の各部が許容応力以下であることが確認できた。線量当量率評価の結果から、線量当量率が最も高いケースはDCA3.4%MOX燃料棒の全収納(300本)の場合であった。
相原 永史; 有賀 正訓*
PNC TN9410 95-344, 61 Pages, 1995/12
重水臨界実験装置(DCA)の炉物理実験のために製作してきた炉心を構成する各種の燃料及び構造材に関する核計算用の入力定数を系統的にまとめた。入力定数の一部は、既刊の SN941 74-22 「DCAハンドブック(I)」としてまとめられているが、今回は、その後新たに製作された多数本クラスター燃料、高富化度(濃縮度)燃料、ガドリニア添加燃料及びこれらの燃料に関する構造材等についてまとめた。入力定数は、各種物質の組成、密度及び寸法等からなり、工場製作段階の検査成績値を基に作成した。これらの入力定数は、今後、当研究室で計画している未臨界度測定実験の解析を進めるに当たって、使用の便に供していく。