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論文

Processing of JENDL-5 photonuclear sublibrary

今野 力

JAEA-Conf 2023-001, p.143 - 146, 2024/02

MCNP6.2, PHITS3.27で使うことができる光核サブライブラリのACEファイルを作成できるようにNJOY2016.67を修正し、JENDL-5の光核サブライブラリのACEファイルを作成した。作成したライブラリを使って簡単なテスト計算を行い、作成したライブラリに問題がないことを確認した。

論文

FENDL: A Library for fusion research and applications

Schnabel, G.*; 国枝 賢; 今野 力; 中山 梓介; 他27名*

Nuclear Data Sheets, 193, p.1 - 78, 2024/02

国際原子力機関(IAEA)が中心となり、各国の研究者の協力のもと、核融合研究開発のための国際核データライブラリFENDLの更新を行った。最新ライブラリ(FENDL-3.2b)の構築にあたっては、主に米国のENDF、欧州のJEFF、日本のJENDLの相互比較を行い、積分検証結果も踏まえつつ、現状で最も妥当と考えられるデータを個々の核種毎に採用した。従来のライブラリとの大きな違いは、加速器中性子源やそれを用いる材料研究分野からのニーズに応えるためにこれまでのエネルギー上限を20MeVから最大200MeVに拡張し、中性子データのみならず陽子や重陽子データの収録も新規に行なったことである。また、本ライブラリの品質を検証することを目的として、中性子輸送計算や核発熱シミュレーション等を通じた種々のベンチーマーク解析を実施した。それにより、従来のライブラリに比べ実用性が大きく向上していることを示した。

論文

JENDL-5 benchmark test for shielding applications

今野 力; 太田 雅之*; 権 セロム*; 大西 世紀*; 山野 直樹*; 佐藤 聡*

Journal of Nuclear Science and Technology, 60(9), p.1046 - 1069, 2023/09

 被引用回数:0 パーセンタイル:97.58(Nuclear Science & Technology)

JENDL委員会Shielding積分テストWGの下で、遮蔽分野でのJENDL-5の妥当性が検証された。この検証では次の実験が選ばれた。JAEA/FNSでの体系内実験、大阪大学OKTAVIANでのTOF実験、ORNLでのJASPERナトリウム実験、NISTでの鉄実験、QST/TIARAでの遮蔽実験。これらの実験をMCNPと最新の核データライブラリ(JENDL-5, JENDL-4.0あるいはJENDL-4.0/HE, ENDF/B-VIII.0, JEFF-3.3)を用いて解析した。その結果、JENDL-5はJENDL-4.0あるいはJENDL-4.0/HE, ENDF/B-VIII.0, JEFF-3.3と同等かそれ以上に良いことがわかった。

論文

General-purpose nuclear data library JENDL-5 and to the next

岩本 修; 岩本 信之; 国枝 賢; 湊 太志; 中山 梓介; 木村 敦; 中村 詔司; 遠藤 駿典; 長家 康展; 多田 健一; et al.

EPJ Web of Conferences, 284, p.14001_1 - 14001_7, 2023/05

Japanese Evaluated Nuclear Data Library version 5 (JENDL-5) was released in 2021. JENDL-5 is intended to extend its generality from JENDL-4.0 by covering a wide variety of nuclear data for applications not only to nuclear design and decommissioning, but also to radiation-related fields. Overview of JENDL-5 and a future plan for the next of JENDL-5 are presented. JENDL-5 includes up-to-date neutron reaction cross sections incorporating other various types of data such as newly evaluated nuclear decay, fission yield, and thermal neutron scattering law. The neutron induced reaction cross sections especially on minor actinides in the resonance regions are improved by the experimental data measured at ANNRI. The extensive benchmark analyses on neutron nuclear data were made and the performance of JENDL-5 was confirmed by benchmark tests of ICSBEP and IRPhEP as well as fast reactors, radiation shielding calculations, and so on. So far, several JENDL special-purpose files have been developed for various applications. The data cover neutron, charged particles, and photon induced reactions. As the neutron induced reaction files, two special purpose files of JENDL/AD-2017 and JENDL/ImPACT-2018 were released to meet needs of nuclear backend applications including activation evaluation for nuclear facilities and nuclear transmutations of high-level radioactive wastes of long-lived fission products, respectively. Furthermore, the photon, proton and deuteron data were released as JENDL/PD-2016.1, JENDL-4.0/HE and JENDL/DEU-2020, respectively, for accelerator applications. With updating the data, they were incorporated in JENDL-5 as sub-libraries for facilitation of usability of JENDL. As the next step of JENDL-5, provision of the proper and sufficient covariance will be a major challenge, where cross correlations across different reactions or data-types may play a significant role in connection with data assimilation for various applications.

論文

Analyses of JAEA/FNS iron in-situ experiment with latest nuclear data libraries

今野 力; 権 セロム*

EPJ Web of Conferences, 284, p.15010_1 - 15010_4, 2023/05

JENDL開発のために、原子力機構FNSの鉄体系内実験の解析を2次元SnコードDORTと最新の核データライブラリ(JEND-4.0,ENDF/B-VIII.0,JEFF-3.3)を用いて行った。その結果、ENDF/B-VIII.0を用いた計算結果はJEND-4.0とJEFF-3.3を用いた計算結果より、測定値との一致が悪い(数keV以下の中性子束の過大評価、0.3MeV以上の中性子に感度のある$$^{115}$$In(n,n')$$^{rm 115m}$$In反応の反応率の過小評価、10MeV以上の中性子束の過小評価)ことを見つけた。詳細な解析で、ENDF/B-VIII.0のFe56の非弾性散乱の断面積が数keV以下の中性子束の過大評価と$$^{115}$$In(n,n')$$^{rm 115m}$$In反応の反応率の過小評価を引き起こし、ENDF/B-VIII.0の$$^{56}$$Feの弾性散乱の角度分布と(n,2n)反応断面積が10MeV以上の中性子束の過小評価の原因であることを特定した。

論文

ORIGEN and ORIGEN-S libraries produced from JENDL-5

今野 力; 河内山 真美; 林 宏一

Proceedings of 30th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE30) (Internet), 9 Pages, 2023/05

昨年公開されたJENDL-5には放射化計算で使うデータも入っている。そこで、放射化計算でJENDL-5を使うことができるようにするため、放射化計算コードORIGENとORIGEN-SのライブラリをJENDL-5から作成した。また、比較のためにJENDL/AD-2017からも同様のライブラリを作成した。作成したライブラリを使ってJPDRの放射化計算を行い、作成したライブラリに問題がないことを確認した。

論文

Estimation of double-differential cross-sections of $$^9$$Be(p,xn) reaction for new nuclear data library JENDL-5

国枝 賢; 山本 和喜; 今野 力; 岩元 洋介; 岩本 修; 若林 泰生*; 池田 裕二郎*

Journal of Neutron Research, 24(3-4), p.329 - 335, 2023/01

核データライブラリJENDL-5のために$$^9$$Be(p,xn)反応二重微分断面積の評価を行った。本研究ではまず、理化学研究所で開発された若林関数を内挿法などを工夫してデータベース化し、MCNPやPHITSを用いて薄膜ターゲットに対する検証解析を実施した。それにより、JENDL-4.0/HEや米国のENDF/B-VIII.0と比べて良い予測を与えることを確認した。更に反応断面積の絶対値を若林関数オリジナル値から15%(測定データ間の差異の範囲内で)減少させることにより、更に核データとしての精度が高まることを確認した。以上の知見を投入した新たな核データライブラリJENDL-5を用いることにより、$$^9$$Be(p,xn)反応からの中性子スペクトルや収量を世界一の予測精度で計算することが可能である。

論文

Japanese Evaluated Nuclear Data Library version 5; JENDL-5

岩本 修; 岩本 信之; 国枝 賢; 湊 太志; 中山 梓介; 安部 豊*; 椿原 康介*; 奥村 森*; 石塚 知香子*; 吉田 正*; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 60(1), p.1 - 60, 2023/01

 被引用回数:17 パーセンタイル:99.99(Nuclear Science & Technology)

The fifth version of Japanese Evaluated Nuclear Data Library, JENDL-5, was developed. JENDL-5 aimed to meet a variety of needs not only from nuclear reactors but also from other applications such as accelerators. Most of the JENDL special purpose files published so far were integrated into JENDL-5 with revisions. JENDL-5 consists of 11 sublibraries: (1) Neutron, (2) Thermal scattering law, (3) Fission product yield, (4) Decay data, (5) Proton, (6) Deuteron, (7) Alpha-particle, (8) Photonuclear, (9) Photo-atomic, (10) Electro-atomic, and (11) Atomic relaxation. The neutron reaction data for a large number of nuclei in JENDL-4.0 were updated ranging from light to heavy ones, including major and minor actinides which affect nuclear reactor calculations. In addition, the number of nuclei of neutron reaction data stored in JENDL-5 was largely increased; the neutron data covered not only all of naturally existing nuclei but also their neighbor ones with half-lives longer than 1 day. JENDL-5 included the originally evaluated data of thermal scattering law and fission product yield for the first time. Light charged-particle and photon induced reaction data were also included for the first time as the JENDL general purpose file.

論文

New JENDL-4.0/HE neutron and proton ACE files

今野 力

Journal of Nuclear Science and Technology, 6 Pages, 2023/00

JENDL-4.0/HEの中性子と陽子ACEファイルは2017年に作られ、そのうちの22核種の中性子ACEファイルと25核種の陽子ACEファイルがPHITSコードと一緒に公開されている。最近、JENDL-4.0/HEの中性子と陽子ACEファイルに入っている以下の5つのデータに問題があることが見つかった; $$^{15}$$Nと$$^{18}$$OのACEファイル、発熱数、損傷エネルギー生成断面積、2次中性子多重度、核分裂断面積。そこで、これらの問題を修正したJENDL-4.0/HEの新しい中性子と陽子ACEファイルを作成した。この論文では問題点及び新しい中性子と陽子ACEファイルをどのように作成したかについて詳述する。

論文

Development of nuclear data processing code FRENDY version 2

多田 健一; 山本 章夫*; 国枝 賢; 今野 力; 近藤 諒一; 遠藤 知弘*; 千葉 豪*; 小野 道隆*; 東條 匡志*

Journal of Nuclear Science and Technology, 10 Pages, 2023/00

核データ処理コードは評価済み核データライブラリと放射線輸送計算を繋げる重要なコードである。核データ処理コードFRENDY第1版は簡単な入力データを用いてACE形式の断面積ファイルを生成するために2019年に公開された。FRENDY第1版の公開後、中性子多群断面積の生成、物質中の異なる核種間の共鳴干渉効果の考慮、共鳴上方散乱の考慮、ACEファイルの摂動、ENDF-6形式ファイルの修正など、多くの機能が開発された。これらの新機能をまとめ、FRENDY第2版を公開した。FRENDY第2版では、ACE形式の断面積ファイルからGENDF及びMATXS形式の中性子多群断面積ファイルを生成する。本論文では、FRENDY第2版で実装された新機能と本コードの中性子多群断面積生成機能の検証について説明する。

論文

Problem on gammas emitted in capture reaction of TENDL-2019 and JEFF-3.3

今野 力; 権 セロム*

JAEA-Conf 2022-001, p.123 - 128, 2022/11

TENDL-2019の多くの核種、JEFF-3.3のいくつかの核種の捕獲反応から放出される2次ガンマ線に高エネルギーガンマ線ピークがないことを見つけた。この問題は、数keV以下の中性子エネルギーで放射線損傷計算で使われる損傷エネルギー断面積を極端に小さくしてしまうだけでなく、遮蔽計算で生成するガンマ線を減少させてしまう。TENDL-2019とJEFF-3.3の問題の核種の2次ガンマ線のエネルギー分布は修正が必要である。

論文

MATXS multigroup file problem due to NJOY unresolved resonance processing

今野 力; 多田 健一; 権 セロム*

Proceedings of 14th International Conference on Radiation Shielding and 21st Topical Meeting of the Radiation Protection and Shielding Division (ICRS-14/RPSD 2022) (Internet), p.440 - 443, 2022/11

JENDL-4.0の多群ファイルMATXSLIB-J40を用いて、中心に20MeVの中性子源のある半径1mの非分離共鳴データのある単一核種でできた物質の球の中性子スペクトルをANISNコードで計算したところ、不自然な中性子スペクトルになった。この問題の原因を調べ、NJOYコードの非分離共鳴処理で作られる仮想的な断面積セットにおける断面積の非現実的な深い谷が原因で、NJOYで作られたMATXS多群ファイルを用いたSn計算で妥当な結果を得ることができないことを明らかにした。また、NJOYを修正することにより、この問題を解決できることも示した。

論文

Problems on neutron production data of Be-9 in TENDL-2017 and -2019 deuteron sub-libraries

権 セロム*; 今野 力; 太田 雅之*; 佐藤 聡*

Annals of Nuclear Energy, 169, p.108932_1 - 108932_7, 2022/05

 被引用回数:2 パーセンタイル:59.27(Nuclear Science & Technology)

最近、TENDL-2017のアルファ粒子サブライブラリのBe-9の3つのENDFファイルの一つの中性子生成データに問題があることが指摘された。そこで、核融合中性子源A-FNSの核設計で使う可能性のあるTENDL-2017の重陽子サブライブラリのBe-9の3種類のENDFファイルのテストを行った。その結果、中性子生成断面積、生成中性子エネルギースペクトルが3種類のENDFファイル間で大きく異なることを見つけ、その原因も特定した。また、最新のTENDL-2019でTENDL-2017の問題のいくつかは改善されたが、まだ問題が残っていることも明らかにした。

論文

SCALE6.2 ORIGEN library produced from JENDL/AD-2017

今野 力; 河内山 真美; 林 宏一

JAEA-Conf 2021-001, p.132 - 137, 2022/03

原子炉施設廃止措置用放射化断面積ファイルJENDL/AD-2017からSCALE6.2のORIGEN用多群ライブラリをAMPX-6コードで作成した。作成した多群ライブラリの検証のために、そのライブラリとSCALE6.2のORIGENでJPDRの放射化計算を行ない、作成したライブラリに問題がないことを確認した。

論文

Development of multi-group neutron activation cross-section library from JENDL/AD-2017

今野 力

JAEA-Conf 2020-001, p.193 - 197, 2020/12

JENDL原子炉施設廃止措置用放射化断面積ファイル2017(JENDL/AD-2017)が2018年に公開された。このファイルには311核種について10$$^{-5}$$eVから20MeVまでの中性子入射核反応断面積が入っている。原子力施設廃止措置の放射化計算のために、奥村氏が作られたMAXS2015と同じ形式の多群放射化断面積ライブラリ(MAXS/AD-2017)をPREPRO 2018コードを用いてJENDL/AD-2017から作成した。今後、MAXS/AD-2017からORIGEN-Sのライブラリを作成し、JPDRの放射化計算でテストし、公開する予定である。

論文

A Negative probability table problem of heating number in FENDL-3.1d ACE file

今野 力; 権 セロム*

Proceedings of Joint International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications + Monte Carlo 2020 (SNA + MC 2020), p.320 - 325, 2020/10

FENDL-3.1dの非分離共鳴データのある33核種で、ACEファイルに入っている発熱数の確率テーブル(p-table)に負の値があることを見つけ、その原因を調べた。その結果、問題の核種はエネルギーバランスが崩れているためエネルギーバランス法で計算される捕獲反応の部分KERMA係数が異常に大きくなること、FENDL-3.1dでは運動学的手法で全反応のKERMA係数を計算していることがわかった。このため33核種のNJOY処理で問題が生じ、発熱数のp-tableに負の値が入ったと考えられる。この問題への対処方法として2つの方法を考案し、FENDL-3.1dのACEファイルを作り直し、発熱数のp-tableに負の値がないことを確認した。

報告書

ORIGEN-Sを用いた廃止措置用放射能インベントリ評価モジュールの開発

松田 規宏; 今野 力; 池原 正; 奥村 啓介; 須山 賢也*

JAEA-Data/Code 2020-003, 33 Pages, 2020/03

JAEA-Data-Code-2020-003.pdf:1.85MB

放射化計算において信頼できる評価結果を得るため、放射化計算コードORIGEN-Sによる放射化計算に必要なデータを取り扱うモジュール群の開発・整備を行った。本モジュール群を使用することで、任意の中性子のエネルギースペクトルと多群中性子放射化断面積ライブラリMAXS2015からORIGEN-Sの放射化断面積ライブラリを容易に作成することが可能となった。また、本モジュール群を用いた評価結果の妥当性を確認し、評価の信頼性を担保するため、処理過程のデータを図で視覚的に確認する機能、及び処理前後のデータを数値で比較する機能を整備した。

論文

Problems of DPA cross-sections above 20 MeV in FENDL-3.1d found in A-FNS neutronics analysis

権 セロム*; 今野 力; 太田 雅之*; 春日井 敦*

Journal of Nuclear Science and Technology, 57(3), p.344 - 351, 2020/03

 被引用回数:1 パーセンタイル:11.65(Nuclear Science & Technology)

核融合中性子源A-FNSの設計のためFENDL-3.1dを用いて計算した鉄のDPAエネルギースペクトルで20MeV付近に不自然な凹みが見つかった。この原因を詳細に調べた結果、FENDL-3.1dの$$^{56}$$Feの20MeV近傍の残留核生成収率に問題があり、そのためDPA断面積に不自然な凹みが生じていることを見つけ、このデータを修正することにより、鉄のDPAエネルギースペクトルの20MeV付近の不自然な凹みがなくなることを確認した。さらに、FENDL-3.1dの$$^{56}$$Fe以外核種の20MeV以上のDPA断面積を調べたところ、FENDL-3.1dに入っている70%の核種で同様の問題が起こっていることがわかった。

論文

IRDFF-II; A New neutron metrology library

Trkov, A.*; Griffin, P. J.*; Simakov, S. P.*; Greenwood, L. R.*; Zolotarev, K. I.*; Capote, R.*; Aldama, D. L.*; Chechev, V.*; Destouches, C.*; Kahler, A. C.*; et al.

Nuclear Data Sheets, 163, p.1 - 108, 2020/01

 被引用回数:71 パーセンタイル:99.77(Physics, Nuclear)

60MeVまでの核分裂炉、核融合炉の中性子計測のための核データであるIRDFF-IIが公開された。このライブラリは、(a)研究炉応用、(b)商業炉の安全性応用、(c)核融合材料開発のための損傷研究、をサポートしている。本論文は、ライブラリの内容、検証プロセスについて述べ、幅広い中性子場でのベンチマークデータを提供している。このライブラリは様々な応用のための中性子計測における国際的な基準データとなることが期待される。

論文

Problems of TENDL-2015 official ACE files

今野 力; 権 セロム*

JAEA-Conf 2019-001, p.167 - 172, 2019/11

TENDL(TALYSベース核データライブラリ)は、標準核データライブラリとして世界中で、特に、ヨーロッパで使われている。我々も2016年からTENDL-2015を研究に使っている。その中で、TENDL-2015の公式ACEファイルに2つの問題を見つけた。(1)非分離共鳴データのある多くの核種の中性子サブライブラリのACEファイルに非分離共鳴データがない。非分離共鳴の自己遮蔽が大きい場合、計算結果は正しくない。(2)中性子サブライブラリだけでなく、陽子,重陽子,三重水素,ヘリウムサブライブラリの多くの核種のACEファイルに2次$$gamma$$線データがない。これはNJOYの不適切な入力データが原因である。MCNPは粒子生成データを$$gamma$$線生成データと間違って読み込んでしまい、正しくない$$gamma$$線を生成してしまう。最新のTENDL-2017の公式ACEファイルにおいても主要核種(中性子サブラリブラリでは556核種、陽子,ヘリウムサブラリブラリでは283核種)以外の核種でこれらの問題が依然残っていることに注意する必要がある。

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