中性子の減速,1; 原子炉中性子源

新居 昌至

波紋, 28(2), p.99 - 102, 2018/05

日本中性子科学会の学会誌「波紋」の入門講座「中性子のつくりかた」において、原子炉中性子源から発生する中性子の熱中性子及び冷中性子への減速について解説する。

Status of JRR-3 after Great East Japan Earthquake

新居 昌至; 和田 茂; 村山 洋二

Proceedings of International Topical Meeting on Research Reactor Fuel Management and Meeting of the International Group on Reactor Research (RRFM/IGORR 2016) (Internet), p.403 - 408, 2016/03

研究炉に係る国際会議RRFMにおいて、東日本大震災後の復旧したJRR-3の現状に加えて、福島第一原子力発電所事故を受けての新たな規制要求に対してJRR-3が適合していることを示す規制側への申請内容について報告する。

JRR-3冷中性子源装置における高性能減速材容器の開発

新居 昌至; 田村 格良; 羽沢 知也

JAEA-Technology 2015-010, 52 Pages, 2015/05

JAEA-Technology-2015-010.pdf:7.11MB

研究炉加速器管理部では、より多くの冷中性子をユーザーに供給するため、既存のCNS減速材容器の約2倍の冷中性子束を取り出すことのできる高性能減速材容器の開発を第2期中期計画で実施している。本報告書では、高性能減速材容器の基本設計仕様に基づき、設計強度評価、試験体を用いた強度試験、液体水素の流動解析、異材接合部の強度評価を行った。評価の結果、開発した高性能減速材容器がJRR-3のCNS減速材容器として適用可能であることを確認した。

Current status of JRR-3

木名瀬 政美; 新居 昌至; 丸尾 毅

Proceedings of Joint IGORR 2013 & IAEA Technical Meeting (Internet), 12 Pages, 2013/10

http://www.igorr2013.org/download/transactions/Operation_and_Maintenance.pdf

2011年3月に東北地方太平洋沖地震が発生した。その際、JRR-3は施設定期自主検査を実施していたが、放射性物質の漏えいはもとより、原子炉建家や安全上重要な設備に大きなダメージを受けなかった。その後、補修工事とともに、すげての機器の健全性確認および地震による荷重が許容範囲内であることを確認する耐震評価が実施された。その結果、健全であることが確認され、その内容を規制当局に報告した。別なトピックとして、規制当局は研究炉に対して新規制基準を導入することになっている。JRR-3は再起動に向け、その新基準に対する申請を行うことを考えている。本紙では、補修工事,地震評価として新規制基準について報告する。

Conceptual study for the hollow core of a research reactor

米田 政夫; 新居 昌至; 佐川 尚司; 楠 剛

Proceedings of 12th International Group on Research Reactors (12th IGORR) (USB Flash Drive), 9 Pages, 2009/10

We carried out conceptual study of a future research reactor focused on a hollow core. The hollow core satisfied both utilizations of neutron beam and irradiation. It was indicated that the hollow core with 40.8cm-by-40.8cm had higher neutron flux in the DO tank by 30% than a square core with 40.8cm-by-40.8cm. The hollow core could achieve almost same flux as a smaller square core with 35.7cm-by-35.7cm. Because there was the peak flux at the furthest point from the core in the DO tank in the case of the hollow core, it was able to obtain more neutrons for neutron irradiation utilization. The hollow core had flat and large (20.4cm-by-20.4cm) irradiation area of fast neutron in the central area. There the fast neutron flux was 7.010 (n/cm/s). There is not a reactor that has such a large irradiation field of fast neutron. Therefore the hollow core is regarded as an attractive research reactor for irradiation field of fast neutron.

JRR-3のC3冷中性子導管直管部の輸送効率向上のための計算,1

田村 格良; 新居 昌至; 米田 政夫; 佐川 尚司

no journal, , 

競争的資金原子力基礎基盤戦略研究イニシアティブによる事業を推進するために、C3冷中性子導管の冷中性子輸送効率の向上を実施している。C3冷中性子導管は大別して曲導管部と直導管部に分かれるが、この直導管部の中性子導管の形状を考慮し、中性子ビーム実験装置に有効な冷中性子供給のため、シミュレーションにより輸送効率を評価した。従来の矩形の中性子導管では輸送できなかった発散角度の大きな中性子ビームをビームポートまで供給することで、実験装置位置での中性子ビーム強度を増強することとした。ビームポートで、2A, 0.45度の発散角度を持つ中性子ビームが使用できるように、中性子ミラーの設置角度を考慮したテーパー型中性子導管モデルを作成し、シミュレーション計算を行った。Niミラーを使用した計算の結果、直導管の形状を変えない場合と比較して、中性子ビームの発散角度を考慮したテーパー型を使用すると中性子ビーム強度が1.1倍となることが明らかになった。一方で、3Qcのスーパーミラーを使用することでさらに強度は増加し、利用できる中性子ビーム強度は1.4倍となった。

JRR-3のC3冷中性子導管の輸送効率向上,2

田村 格良; 新居 昌至; 永堀 和久; 羽沢 知也; 佐川 尚司; 和田 茂

no journal, , 

原子力機構ではJRR-3のC3冷中性子導管の冷中性子輸送効率の向上を実施している。C3冷中性子導管は大きく分けて曲導管部と直導管部に分かれる。平成21度より競争的資金である原子力基礎基盤戦略研究イニシアティブによる事業によって曲導管部を、さらに今年度は直導管部の一部をスーパーミラー化することとし、準備を実施している。本スーパーミラー化実施後の中性子ビーム強度並びにスペクトルをMcStasによって評価したのでその結果を報告する。冷中性子導管のスーパーミラー化において、3Qc(反射率80%)の中性子ミラーを使用した中性子導管に交換するが、中性子導管のサイズ、設置における曲率半径及び設置精度は変更しない。計算の結果、曲導管部+直導管7体の交換を実施すると、C3-1ビームポートでは既存の2.8倍の強度の中性子ビームが輸送されることが明らかになった。曲導管部だけの改良では既存の2.3倍の強度増強との計算結果が得られているので、さらなる輸送効率向上が見込める計算結果が得られた。一方、C3-2ビームポートでの計算の結果、既存の2.17倍の強度の中性子ビームが輸送されることが明らかになった。

Study on a neutron guides for neutron beam transport in the straight section of C3 cold neutron beam line at JRR-3

田村 格良; 新居 昌至; 村山 洋二

no journal, , 

The neutron guides installed in the curved section of C3 cold neutron beam line have been replaced by the neutron guides with supermirror (m = 3). Since the radius of curvature of the C3 beam line was not changed, we should carry out the design of the neutron guides in the straight section of C3 beam line in order to supply the short wavelength neutron. One of the best solutions to above-mentioned problem is to adopt a tapered guide just before the neutron beam port. Therefore, the tapered guide was designed so that neutron beam with the wavelenght of 2 and with a maximum divergence of 0.45 degree was focused on the monochromator of the neutron beam instrument. Compared with the case of the alignment installed the straight neutron guide with supermirror (m = 3), we obtained that the calculation result of transport efficiency increased by 1.45 times in the case of the alignment installed the tapered neutron guide with supermirror (m = 3) just before beam port.

Current status of JRR-3; After 3.11 Earthquake in Japan

村山 洋二; 新居 昌至; 丸尾 毅

no journal, , 

東北地方太平洋沖地震の発生時、JRR-3は定期検査期間中であった。点検の結果、原子炉建家や安全運転に必要な設備に大きな被害はなく、放射性物質の放出もないことが確認された。復旧作業は平成24年3月までに終了する予定である。また、全設備の健全性点検や当地震に耐えることを示すための耐震解析が行われている。JRR-3はこれらの手続きを済ませた後で運転を再開する予定である。

JRR-3のC3冷中性子導管における中性子輸送の高効率化

田村 格良; 永堀 和久; 新居 昌至; 笹島 文雄; 和田 茂

no journal, , 

原子力機構の研究炉加速器管理部では原子力機構量子ビーム応用研究部門及び東京大学物性研究所と共同で「原子力基礎基盤戦略イニシアティブ」の受託研究を実施している。本受託研究では、実験装置へ供給する中性子ビームを増強するために、C3冷中性子導管における中性子輸送の高効率化を実施している。高効率化を進めるために平成22年度に予算を獲得することで、受託研究で計画している改良に加えて7体の中性子鏡管ユニットの製作及び据付を追加で実施できることとした。平成23年度はC3冷中性子導管の据付及び新規C3冷中性子導管の計算による評価を実施したので報告する。C3冷中性子導管の設置は震災の影響を受けて据付工事開始が遅れたが、無事年度内に据付工事は終了した。中性子輸送計算にはMcStasを使用し、改良後は約2倍の増強が得られる計算結果が得られた。据付後検査の位置データを用いての強度計算も実施し、据付誤差を含んだC3冷中性子導管の強度の計算値は、理想の位置に据付けた計算値と比較すると、約1.4%の強度減少にとどまっており、ほぼ設計位置に据付できたと考えられる。