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論文

The Joint evaluated fission and fusion nuclear data library, JEFF-3.3

Plompen, A. J. M.*; Cabellos, O.*; De Saint Jean, C.*; Fleming, M.*; Algora, A.*; Angelone, M.*; Archier, P.*; Bauge, E.*; Bersillon, O.*; Blokhin, A.*; et al.

European Physical Journal A, 56(7), p.181_1 - 181_108, 2020/07

 被引用回数:73 パーセンタイル:99.41(Physics, Nuclear)

本論文では、核分裂と核融合のための統合評価済み核データファイルのバージョン3.3(JEFF-3.3)について説明する。中性子との反応が重要な核種の$$^{235}$$U, $$^{238}$$U, $$^{239}$$Pu, $$^{241}$$Am, $$^{23}$$Na, $$^{59}$$Ni, Cr, Cu, Zr, Cd, Hf, Au, Pb, Biについて、新しい核データ評価結果を示す。JEFF-3.3には、核分裂収率, 即発核分裂スペクトル, 核分裂平均中性子発生数の新しいデータが含まれる。更に、放射崩壊, 熱中性子散乱, ガンマ線放出, 中性子による放射化, 遅発中性子, 照射損傷に関する新しいデータも含まれている。JEFF-3.3は、TENDLプロジェクトのファイルで補完しており、光子, 陽子, 重陽子, 三重陽子, $$^{3}$$He核, アルファ粒子による反応ライブラリについては、TENDL-2017から採用した。また、不確かさの定量化に対する要求の高まりから、多くの共分散データが新しく追加された。JEFF-3.3を用いた解析の結果と臨界性, 遅発中性子割合, 遮蔽, 崩壊熱に対するベンチマーク実験の結果を比較することにより、JEFF-3.3は幅広い原子核技術の応用分野、特に原子力エネルギーの分野において優れた性能を持っていることが分かった。

口頭

Extension of fission reaction model FIFRELIN for wider reaction conditions and post processing

小川 達彦; Litaize, O.*; Mancusi, D.*; Chebboubi, A.*; Serot, O.*

no journal, , 

CEAが開発を進める核分裂計算コードFIFRELINは、自発核分裂や中性子入射によるファーストチャンス核分裂における観測量を計算する目的で開発された。本発表では、同コードに対して行った改良の研究成果について述べる。従来のFIFRELINは、中性子が標的核種に入射して複合核を形成した状態から核分裂の計算を開始していた。一方、改良したバージョンでは核分裂前の中性子放出や光子放出なども考慮し、競合過程として核分裂の確率を計算する。その結果、複合核は励起エネルギーを失った状態から核分裂を始めることになり、核分裂の終状態における観測量をより正確に評価できるようになった。また、FIFRELINの計算する即発中性子スペクトルのエネルギー分布について、放射線輸送計算コードPHITSでも読める形式で出力可能とした。これにより、核分裂に起因する即発中性子を輸送に対し、測定器の応答計算や遮蔽の性能評価などが可能となった。さらに、FIFRELINが出力する核分裂片の生成量について、燃焼計算コードDCHAIN-SP2014と互換性のある形式で出力するインタフェースも作成した。この改良により、FIFRELINが計算した核分裂生成物の質量・電荷分布をDCHAIN-SP2014で読み込み、任意の中性子照射履歴、冷却期間に対して放射能の量や種類を計算できる。以上のよう、FIFRELINはPHITSと高い親和性を持つようになり、その汎用性を高めた。

口頭

Simulation of $$^{235}$$U(n,fission) gamma-ray energy spectrum by FIFRELIN fission event generator

小川 達彦; Litaize, O.*; Mancusi, D.*; Chebboubi, A.*; Serot, O.*

no journal, , 

近年$$^{235}$$U(n,fission)等の核分裂反応から生じるガンマ線スペクトルの計測を通して、中性子過剰核の核構造やガンマ線放出メカニズムについての研究が進んでいる。本研究では、CEAの核分裂モデルFIFRELINを開発し、これを用いて、核分裂ガンマ線スペクトルの決定因子を究明した。ガンマ線スペクトルの形状は、4MeV付近のピークと、6MeV付近の肩、10MeV以上のテールで特徴づけられる。従来のFIFRELINを使って前者二つは再現することができた一方、10MeV以上のガンマ線は、多くの励起エネルギーを持つ軽い分裂片から生じていると考えられるが、FIFRELINの計算値は実験値より低いことが確認されていた。また、90以下の質量数の核から生じるガンマ線のマルチプリシティは、過去のFIFRELINの計算結果では過大評価されていた。そこで、質量数90以下の核分裂片に対してスピンカットオフパラメータを5倍増やすことで、ガンマ線のマルチプリシティを減らすことを試した。これにより、マルチプリシティを正確に再現するだけでなく、ガンマ線一個当たりのエネルギーが上昇することにより、ガンマ線エネルギースペクトルのより正確な再現も可能になった。

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