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竹本 紀之; 菅谷 直人; 大塚 薫; 花川 裕規; 小沼 勇一; 細川 甚作; 堀 直彦; 神永 雅紀; 田村 一雄*; 堀田 浩司*; et al.
JAEA-Technology 2013-013, 44 Pages, 2013/06
JAEA-Technology-2013-013.pdf:4.42MB
日本原子力研究開発機構では、原子炉挙動の理解及び技能向上を図り、原子力発電所を導入しようとしているアジア諸国をはじめとした国内外の原子力人材育成に貢献するため、照射試験炉シミュレータを開発した。本シミュレータは、文部科学省からの最先端研究開発戦略的強化費補助金のうち、世界最先端研究用原子炉の高度利用による国際的研究開発拠点の整備事業の一環として整備したものであり、照射試験炉の一つであるJMTRをベースに設計し、照射試験炉における運転,照射試験,運転時の異常な過渡変化や事故を模擬することにより、これらに対応した原子炉及び照射設備の運転操作訓練を行えるようにした。本報告は、本シミュレータのシミュレーションモデル,ハードウェア仕様及び運転手順についてまとめたものである。
Kollryd, T.*; Romas, A.*; Porter-Peden, M.*; 竹本 紀之; 木村 伸明; 大岡 誠; 神永 雅紀; 石塚 龍雄*; 田村 一雄*
Proceedings of 5th International Symposium on Material Testing Reactors (ISMTR-5) (Internet), 9 Pages, 2012/10
国内外の原子力人材育成や原子炉及び照射設備の運転員の技術力向上を目的として、照射試験炉シミュレータを開発した。本シミュレータは、熱出力50MWである軽水減速冷却タンク型の材料試験炉JMTRをベースに設計を行った。開発においては、炉心の核特性を高精度かつリアルタイムに模擬するため、REMARK
コードを適用し、3次元かつ時間依存の4群拡散理論に基づく核計算モデルを構築した。原子炉冷却系統においても、高精度な解析が必要な炉心部については、RELAP5-HDコードを用いて、時間依存かつ3次元の熱水力モデルを構築した。核計算モデルは、熱水力モデルと相互に作用するように接続している。すなわち、核計算モデルからは出力を減速材に伝え、熱水力モデルからは核計算モデルに熱水力のフィードバックを伝える。炉心部外については、JTopmeretコードを用いて簡略化した熱水力モデルを構築した。これらにより、照射試験炉の核的及び熱的挙動の忠実、かつ、リアルタイムシミュレーションを可能にした。本シミュレータは、平成24年より供用を開始し、原子力人材育成のための研修に活用している。
竹本 紀之; 今泉 友見; 出雲 寛互; 堀 直彦; 鈴木 雅秀; 石塚 龍雄*; 田村 一雄*
JAEA-Conf 2011-003, p.271 - 275, 2012/03
文部科学省からの最先端研究開発戦略的強化費補助金のうち、世界最先端研究用原子炉の高度利用による国際的研究開発拠点の整備事業において開発を進めている照射試験炉シミュレータの概要について報告する。照射試験炉シミュレータは、材料試験炉JMTRをベースとし、照射試験炉の通常運転のほか、照射試験時,異常時,事故時等の主要パラメータを模擬し、これらに対応した原子炉及び照射設備の運転操作訓練を行えるようにするもので、これを活用した研修により原子炉の理解及び原子炉運転等の技能向上を図り、原子力人材育成に貢献することを目的としている。原子炉制御操作卓、プロセス制御コンソール,照射設備制御コンソール,インストラクタ用コンソール,計算サーバ等から構成するものとし、平成22年度に設計を行った。平成23年度から製作を開始し、平成24年度から供用を開始する予定である。
中道 勝; 佐川 尚司; 山口 勝義*; 石塚 龍雄*; 河村 弘
Fusion Technology 1996, 0, p.1351 - 1354, 1997/00
現在、核融合炉ブランケット開発の一環として、核融合炉パルス運転下におけるブランケット炉内機能を明らかにするため、中性子パルス運転モードを模擬する照射試験体の設計・製作研究を行っている。今回その第1段階として行った窓付き中性子吸収体を用いたJMTRでのキャプセル照射実験結果に対して、3次元モンテカルロ計算コードMCNP4aによる実証解析評価を行った結果について報告する。その結果、このキャプセルに装荷した中性子検出器の照射データと比較して、計算結果は良い一致を示した。
石塚 龍雄*; 斎藤 正幸*; 鯵坂 洋史*
PNC TJ9270 95-003, 144 Pages, 1995/03
炉心計算の解析手法には決定論的手法と確率論的手法がある。決定論的手法は基本核定数(JFS-3等)を用いて群定数を作成しこれをもとに体系計算を行う手法である。一方確率論的手法は疑似乱数を用いて炉心内の中性子の履歴を追って核特性値を得る手法である。この手法は続計処理を用いて核特性値の期待値
標準偏差を計算する。この手法では標準偏差を目標精度以下にするために多くの計算時間を必要とするが決定論的手法では避けられない近似モデル化にともなう解析誤差がほとんどないとされており高い解析精度が期待できる。現在のコンピェータの計算速度は十分ではないが炉心計算に碓率論的手法を用いることができる状況にあり今後コンビュータの処理速度が速くなることを考えると確率論的手法の重要度は増すものと考えられる。そこで今回は確率論的手法の代表的コードであるVIMを大型計算機で整備し並列計算機への移植を試みまた臨界実験解析への適用性を評価した。以下本作業で得られた結果を要約する。(1)モンテカルロコードVIMの大型計算機への導入NEDACに登録されているVIM(ver.2/13,ENDF-B/4版)と原研で整備されたVIM(JENDL-3.1版)を大型ス力ラー計算機に導入した。(2)並列化処理のためのコード改修モンテカルロコードVIMの均質モデル計算ルーチンをCRAY-T3Dで並列処理できるよう改修した。複数のCPUを用いたときの実効増倍率並列化率を下表に記す。計算は均質モテルで128000ヒストリーの中性子履歴を迫った。16CPUを用いた場合の並列化率は66%となった。VIMコードはCombination Geometry(CG)を用いて複雑な体系を扱えるがCGを用いるルーチンの並列化については間題点を検討するにとどめた。(3)ZPPR実験解析への適用性評価今回は確率論的手法による実効増倍率と反応率分布の臨界実験解析への適用性を評価するためにZPPR-9臨界性解析とZPPR-13A反応率分布解析を行った。ZPPR-9臨界性解析VIMコードを用いてZPPR-9の実効増倍率を計算した。ZPPR-9の計算体系はドロワー上部のクリアランスなど実際の体系をできるだけ再現して行った。JENDL-3.1を用いて計算した結果を下表に記す。確率論的手法と決定論的手法の実効増倍率の差は約0.1%
kと非常に近い結果が得ら
