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

https://doi.org/10.5611/hamon.28.2_99

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。

Current status of JRR-3

加島 洋一; 新居 昌至; 丸尾 毅

no journal, , 

The Reactor Regulation Act was revised in June 2012, for the purpose of ensuring the robustness of the fission reactor safety based on the accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. The revision introduces the back-fit system under which already authorized nuclear facilities are also required to conform to new regulatory requirements. We confirmed that JRR-3 conforms to new regulatory requirements on research and test reactor facilities and applied for approval of the construction license.

Influence of heating on neutron multilayer mirror

田村 格良; 新居 昌至; 丸山 龍治; 曽山 和彦

no journal, , 

JRR-3の中性子ビーム設備を改良するために、スーパーミラーを使用した中性子導管を液体水素減速材の近くに設置することを考えている。そのため、放射線による中性子導管の温度上昇が予想される。中性子スーパーミラーの性能は加熱によって低下することが知られている。中性子スーパーミラーの性能に及ぼす加熱の影響を調べるために、イオンビームスパッタリング法で成膜した多層膜ミラーの加熱における反射率プロファイルを測定した。なお、スーパーミラーは厚みの違う膜を重ねて多層膜としているため、膜の厚みが一定である多層膜ミラーを試料として選択することで、測定結果を分かりやすくしている。これらの反射率プロファイルを用いて、拡散層の厚さおよび界面粗さを分析した。X線反射率計の測定の結果、443Kで加熱した試料において、Ni/Ti多層膜ミラーの厚さは2%減少し、第1のブラッグ反射の強度を1/3に減少していることが分かった。

Layout of neutron beam instruments and irradiation devices for the new research reactor planned to be installed at the Monju site

田村 格良; 津村 貴史; 谷中 裕; 中島 健; 照沼 章弘; 新居 昌至

no journal, , 

The new research reactor (abbreviated as "New Research Reactor"), which is planned to be installed at the Monju site, is a medium-power reactor whose main purpose is to utilize neutron beams, and its thermal power is less than 10MW. In order to achieve maximum performance under these conditions, the New Research Reactor needs to be designed taking into consideration various factors from various perspectives, such as a compact core design and a high-performance cold neutron source (CNS). In addition, to maximize the number of neutron beam instruments and irradiation devices to be installed in this New Research Reactor and to maximize their performance, various factors including requests from the users of those instruments/devices are being considered and a layout plan is being prepared in the reactor room. In the presentation, the current proposal for the layout of the utilization facilities and equipment for the New Research Reactor will be reported.

JRR-3高性能減速材容器の温度評価

新居 昌至; 田村 格良; 米田 政夫; 峯島 博美

no journal, , 

JRR-3冷中性子源装置(CNS)の高性能化として、船底形をしたアルミニウム合金(A6061)製の高性能減速材容器を開発している。CNSでは、ヘリウム冷凍機により冷却されたヘリウムガスを使用したコンデンサにより水素ガスを冷却し液化する。ヘリウム冷凍機が停止しコンデンサの冷却能力が失われると、減速材容器への液体水素の供給が停止し、核発熱等により加熱された容器の温度は上昇を開始する。高性能減速材容器の材料であるA6061は、100C以上の温度領域で引張強さ及び耐力が急激に低下するため、容器の最高温度が100Cを超えないように管理する必要がある。今回、ヘリウム冷凍機停止後の減速材容器の温度の時間変化を計算し、容器の健全性について評価した。