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荒木 祥平; 會澤 栄寿; 村上 貴彦; 新垣 優; 多田 裕太; 神川 豊; 長谷川 健太; 吉川 智輝; 住谷 正人; 関 真和; et al.
Annals of Nuclear Energy, 217, p.111323_1 - 111323_8, 2025/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)原子力機構では、臨界集合体STACYを均質溶液体系から非均質軽水減速体系へと更新した。STACY更新炉においても最大熱出力は200Wと定められており、熱出力校正は運転を行う上で重要である。熱出力測定においては、溶液系STACYで用いていたFPの分析による熱出力の評価が適応できなかったため、放射化法をベースとする実験データと数値計算を組み合わせて出力を評価する手法をSTACY更新炉の体系に適応し、測定を実施した。測定データを基に出力校正を実施した結果、校正後の指示値は放射化法による測定結果と3%以内で一致した。
川口 真穂*; 柴 茂樹*; 岩橋 大希*; 大川 剛*; 郡司 智; 井澤 一彦; 須山 賢也
Proceedings of 12th International Conference on Nuclear Criticality Safety (ICNC2023) (Internet), 8 Pages, 2023/10
原子力規制委員会は、2014年から日本原子力研究開発機構(JAEA)と共同で、福島第一原子力発電所事故で発生した燃料デブリの臨界性を評価するための実験的アプローチに取り組んでいる。その一環として、擬似燃料デブリの特性を評価する臨界実験を実施するため、原子力機構は臨界実験装置STACY(STAtic experiment Critical facilitY)を改良した。予備解析として、提案した炉心配置パターンについて、主要な核データライブラリを用いて臨界特性を検証した。3次元連続エネルギーモンテカルロ中性子・光子輸送コードSERPENT-V2.2.0と最新のJENDL-5を用いた。その結果、STACY更新炉の炉心配置パターン全てにおいてJENDL-5による中性子増倍率は、他のライブラリを使用した結果と比較して大きく評価された。また、JENDL-5の
H散乱反応及び
U核分裂反応断面積の感度係数は他のライブラリとは異なっていた。これらのライブラリとの比較から、JENDL-5の更新されたS(
, 
)は、STACY更新炉の臨界特性の評価結果に影響を与える可能性があることがわかった。
柴 茂樹*; 岩橋 大希*; 大川 剛*; 郡司 智; 井澤 一彦; 須山 賢也
Proceedings of 30th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE30) (Internet), 9 Pages, 2023/05
原子力規制委員会は2014年より日本原子力研究開発機構と共同して実際の燃料デブリを模擬した模擬燃料デブリの臨界性を判断するための実験に取り組んでいる。日本原子力研究開発機構は模擬燃料デブリの特性を解明することを目的とした燃料デブリを模擬した臨界実験を実施するためSTACY(STAtic experiment Critical facilitY)を改造した。そこでは3種類のSTACY更新炉の炉心構成が提案されている。STACY更新炉での臨界実験では、提案した炉心構成が溶融炉心-コンクリート相互作用デブリを代表するものかどうかを判断することが重要である。本研究では、擬似燃料デブリと減速材の体積比(V
/V
)を考慮した擬似燃料デブリ・モデルを構築し、SCALE6.2の感度及び不確かさ解析手法の実装のためのツール-指標及びパラメータ(Tools for Sensitivity and Uncertainty Analysis Methodology Implementation-Indices and Parameters: TSUNAMI-IP)を用いて、修正STACY炉心形状と疑似燃料デブリ・モデルの間の不確かさに基づく類似性値(C
)の算出を行った。その結果、我々が提案したSTACY更新炉の炉心に装荷される構造材棒は、V/V値を通じて疑似燃料デブリ模型と高い類似性を持つことが示された。C値への主な寄与は、極めて高いコンクリート成分を含む疑似燃料デブリモデルを除き、
U 
, U 
, 
Fe (n,
)であった。
吉川 智輝; 井澤 一彦; 荒木 祥平; 渡邉 友章; 郡司 智; 岩橋 大希*; 柴 茂樹*
no journal, ,
福島第一原子力発電所の燃料デブリ取り出し時の臨界安全管理技術の開発のため、JAEAでは臨界実験装置STACYを溶液体系から燃料棒と軽水で構成する非均質熱体系への改造を行った。STACYは2024年4月に初臨界を迎え、初臨界及び性能検査について格子間隔、臨界水位、燃料棒本数の異なる5種類の炉心を構成した。本発表では上記の5種類の炉心の臨界データ及びMVP2で解析した結果を報告する。
荒木 祥平; 吉川 智輝; 新垣 優; 神川 豊; 長谷川 健太; 多田 裕太; 住谷 正人; 関 真和; 會澤 栄寿; 石井 淳一; et al.
no journal, ,
燃料デブリには原子炉構造材である鉄やコンクリートが含まれていると考えられるため、臨界管理における解析手法の妥当性確認のためには、これらの主要成分であるFeやSi、Caといった核種を炉心に直接装荷して取得した臨界実験データの新規取得が必要である。本研究では、中性子吸収効果の大きく臨界安全性に大きな影響があると考えられるFeに着目し、STACY更新炉における臨界実験を実施した。実験においては、炉心に燃料棒と同じサイズのステンレス棒を装荷し、燃料棒及びステンレス棒の位置と本数を変えて複数の臨界水位を測定した。これらの実験データはJEDNL-5をはじめとする核データライブラリを用いて解析し、核データライブラリの検証を行った。発表においては実験データ及び解析結果を示す。
荒木 祥平; 新垣 優; 前川 知之; 村上 貴彦; 長谷川 健太; 吉川 智輝; 多田 裕太; 神川 豊; 住谷 正人; 関 真和; et al.
no journal, ,
東京電力福島第一原子力発電所事故で発生した燃料デブリの臨界管理に資するため原子力機構では臨界実験装置STACYを溶液体系から燃料棒と軽水で構成する非均質熱体系への更新を行った。2023年12月更新工事が完了し、2024年4月に初臨界を迎え、2024年8月から実験運転を開始した。2025年1月よりデブリの組成を模擬した実験に向けて炉内構造物を模擬した実験用装荷を用いた実験を計画している。本発表ではSTACY更新炉の現状と今後の実験計画について報告する。
郡司 智; 荒木 祥平; 會澤 栄寿; 石井 淳一; 井澤 一彦; 岩橋 大希*; 柴 茂樹*
no journal, ,
燃料デブリはその組成や中性子減速条件が未だに不確かであり、取出し作業時の臨界管理や臨界事象時の線量評価に用いる核計算の妥当性を評価する必要がある。燃料デブリの臨界評価手法を整備することを目的とした原子力規制庁からの受託事業の一部として、原子力機構は2023年度までに原子力科学研究所において定常臨界実験装置STACYの更新整備を行った。また、燃料デブリの組成に含まれると推測される鉄やコンクリートの模擬材を作製し、燃料デブリの臨界特性を評価するための臨界実験を2024年度から実施している。本発表では、STACY更新炉の整備及びその特長について、本年度内に実施予定鉄及びコンクリートを含有する燃料デブリ組成、燃料デブリの幾何形状変化を模擬した実験について、核計算による実験計画などについて報告する。
高木 直行*; 岩橋 大希*; 佐々木 悠人*; 前田 茂貴
no journal, ,
日本における国内の準備を改善/達成するために既存の核分裂炉を使用した医療用放射性同位体(RI)の製造技術を研究している。現在検討されている標的核種は、医療診断で最も一般的に使用されているMo/Tcと、標的線治療に有効な放出核種として最近知られているAc-225である。既存の核分裂炉,加圧水側軽水炉および高速実験炉「常陽」が、電気を消費せず、新しいプラント建設を必要とせずに、発電や照射試験の副産物として、医療用アイソトープ製造のための優れた施設として機能する可能性を示した。
岩橋 大希*; 佐々木 悠人*; 前田 茂貴; 高木 直行*
no journal, ,
Ac-225は、前立腺がん等の治療に用いる標的療法(TAT)の放射性同位元素として注目されている。そこで、高速炉常陽にRa-226を装荷し、核変換によってAc-225を生成する方法を検討した。炉心中心部の高速中性子を利用した(n,2n)反応と、反射体領域で熱化した中性子を利用した(3n,)反応によってAc-225生成が見込める。
Ac production rate and its uncertainty in the experimental fast reactor Joyo utilizing the total Monte Carlo method佐々木 悠人; 岩橋 大希*; 前田 茂貴; 高木 直行*
no journal, ,
Ac-225は医薬品向け放出核種として注目されており、今後需要が増えることが見込まれる。創薬分野の研究開発のみならず経済安全保障の観点でも国産化が急務である。本研究では、Ac-225製造の技術基盤を確立するため、解析による高速実験炉「常陽」でのAc-225製造量評価とその不確かさ評価、「常陽」から隣接するPIE施設に照射されたターゲットを輸送するために使用される既設設備の改良の概念設計を実施した。実際の医薬品原料として供給できる製造量を確認した結果を報告する。
佐々木 悠人*; 岩橋 大希*; 前田 茂貴; 高木 直行*
no journal, ,
診断用のRIとして最も需要の高いMo-99(半減期:66時間)/Tc-99m(半減期:6時間)は、100%輸入に依存している。そのため、海外の製造用原子炉の老朽化や自然災害に伴う輸送トラブル等による供給の不安定性から国産化が期待されており、RI専門部会でも議論が活発化している。本研究では、高速実験炉「常陽」の炉心周辺の中性子減速場を活用したMo-98の中性子捕獲反応によって効率的にMo-99を生成する方法を検討した。具体的には、炉心構成,ターゲット装荷位置,減速集合体材料及びその充填割合等でパラメータサーベイをし、最も効率的な炉心構成を明らかにした。
高木 直行*; 岩橋 大希*; 佐々木 悠人*; 前田 茂貴
no journal, ,
高速実験炉「常陽」および商用PWRにおけるTc-99m, Ac-225の生成特性を比較し、それぞれの特徴をまとめ、国内インフラを用いた医療用RIの国産化の可能性を示した。
