Water contents in aggregates and cement pastes determined by gravimetric analysis and prompt -ray analysis

木下 哲一*; 能任 琢真*; 中島 均*; 小迫 和明*; 加藤 雄大*; 黒岩 洋一*; 倉部 美彩子*; 佐々木 勇気*; 鳥居 和敬*; 前田 亮; et al.

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 332(2), p.479 - 486, 2023/02

https://doi.org/10.1007/s10967-023-08776-w

There are some different chemical and physical forms of water molecules in concretes. Especially, bound water is difficult to determine. In the present work, we determined free + adsorbed water and bound water contained in aggregates and cement pastes, which are component of concretes, by means of conventional gravimetric analysis and prompt -ray analysis (PGA), respectively, in order to evaluate a total water content in concretes. In the PGA, background reduction was attempted by using the time-of-flight (TOF) signal. In addition, the degree of contribution to analytical values by scattered neutrons by samples was evaluated because water would adsorb on the surface of instruments inside the irradiation chamber for the PGA. Contents of the free + adsorbed water and bound water in some geochemical references determined in the present work were compared with the nominal values to confirm the precision. Each water content in aggregates collected from different quarries and cement pastes with different water-to-cement ratios were analyzed. A total water content in young concrete was evaluated on the basis of the analytical values.

Overview of JENDL-4.0/HE and benchmark calculations

国枝 賢; 岩本 修; 岩本 信之; 湊 太志; 岡本 力; 佐藤 達彦; 中島 宏; 岩元 洋介; 岩元 大樹; 北谷 文人; et al.

JAEA-Conf 2016-004, p.41 - 46, 2016/09

https://doi.org/10.11484/jaea-conf-2016-004

加速器を用いた種々のアプリケーションを開発・設計するための基礎データとして、中性子や陽子入射の高エネルギー核データを整備する必要がある。本研究では、光学モデルや前平衡モデル計算における最新の知見を投入してJENDL/HE-2007の見直しを行うと共に、特に医療分野で需要の高いLiやBe等の核種を新たに加えて、約130核種に対する200MeVまでの中性子・陽子核データライブラリJENDL-4.0/HEを完成させた。本発表においては、ライブラリの概要を説明すると共に、粒子輸送計算コードPHITSやMCNPXを用いた中性子透過計算等における積分検証結果を中心に報告する。

H photonuclear data evaluation and preliminary study of reduction of H density in waste water by photon irradiation

村田 徹*; 小迫 和明*; 岩本 信之

JAEA-Conf 2016-004, p.153 - 158, 2016/09

https://doi.org/10.11484/jaea-conf-2016-004

Hの光核反応データはFaul et al.によって測定されており、これらのデータをHeにおける光核反応評価と同様のモデルで解析し、中性子、陽子、重陽子生成断面積及び放出スペクトルを導出した。この評価データは新しいJENDL光核反応データファイルに収納される予定である。また、中性子生成断面積を基に、電子線加速器を用いた光子照射により汚染水中のHを減容するためのフィージビリティ・スタディを実施した。制動放射による光子のエネルギーと角度分布は、試料での入射電子の多重散乱効果を考慮して、Hisdalのモデルにより評価した。発表では、いくつかの放出角度での光子エネルギースペクトル及びH,n)+(,2n)断面積の予備結果を示す。10mA100秒で作られた前方方向への光子ビームを使って50cm厚の汚染水試料に照射した場合、概算ではHが23%程度減容できると期待される。

燃料集合体配置及び燃焼度による軽水炉炉心からの漏洩中性子束スペクトルへの影響(共同研究)

小嶋 健介; 奥村 啓介; 小迫 和明*; 鳥居 和敬*

JAEA-Research 2015-019, 90 Pages, 2016/01

JAEA-Research-2015-019.pdf:1.95MB

軽水炉の廃止措置においては、格納容器や遮蔽体等の炉外構造物の放射化量の評価が重要である。これらの放射化量を決定する放射化部位における中性子束スペクトルが、燃料集合体配置及び燃焼度といった炉心の設定の違いに起因して変化する状況が考えられる。本研究の目的は、炉心設定の違いが放射化部位における中性子束スペクトルに与える影響を評価することである。この目的を達成するために、はじめに、具体的な燃料装荷パターンと燃焼度が異なる炉心を幾つか想定し、中性子拡散計算により炉心表面での部分中性子流スペクトルを求めた。次に、得られた炉心表面での部分中性子流を基に、炉外の放射化部位での中性子束スペクトルを中性子輸送計算により求め、炉心設定による影響を評価した。この結果、炉心設定による中性子束スペクトルの概形への影響は小さいことがわかった。ただし、炉心設定の違いにより中性子束の大きさが変化すること、及び、炉外周方向位置により中性子束スペクトル(大きさ、概形とも)が変化することに注意する必要があることがわかった。

Status of new JENDL photonuclear data file

小迫 和明*; 村田 徹*; 岩本 信之

Nuclear Physics and -ray sources for Nuclear Security and Nonproliferation, p.261 - 268, 2014/12

https://doi.org/10.1142/9789814635455_0031

現在開発中のJENDL光核反応データファイルには吸収、粒子生成及び核種生成断面積並びに生成粒子のエネルギー・角度微分断面積が収納される予定である。これらの光核反応断面積データは核反応モデルコード(ALICE-F、CCONE)を利用して、巨大双極子共鳴に基づく光吸収断面積から計算された。入射光子エネルギーは粒子放出に対するしきいエネルギーから140MeVまでがカバーされており、本改訂では以下の3点に重点が置かれている。(1)リチウムからカルシウムまでの各同位体に対する核データを測定データを基に系統的に評価。(2)北海道大学で行われた鉄、銅及びタングステンに対する光中性子生成に関する測定データを利用して光核反応核データを評価し、核種生成データを検証。(3)幅広い応用分野での利用が可能となるように収納核種数を増加。この結果、本ファイルには181核種が収納される予定である。

A Conceptual design study for active nondestructive assay system by photon interrogation for uranium-bearing waste with MVP code and evaluated photonuclear data

櫻井 健; 小迫 和明*; 森 貴正

Proceedings of Joint International Conference of 7th Supercomputing in Nuclear Application and 3rd Monte Carlo (SNA + MC 2010) (USB Flash Drive), 8 Pages, 2010/10

A feasibility design work has been carried out with a Monte Carlo transport code on an active nondestructive assay system for low-level uranium-bearing waste from uranium enrichment facilities. Delayed neutrons from photofission of uranium isotopes in the metal waste are counted with this system to confirm that the activity of this waste is below the clearance level. The design work needs a coupled neutron/photon transport code which can simulate the photonuclear reaction and the resultant emission of neutrons. We have modified a continuous-energy Monte Carlo transport code MVP and equipped it with the function to simulate the emission of photoneutrons along with the delayed neutrons from photofission. The photonuclear data library for the modified MVP code was prepared on the basis of evaluated photonuclear data by IAEA. For the delayed neutron yields and spectra, the decay constants and relative abundances of six precursors group from uranium isotopes, JENDL Photonuclear Data File 2004 was adopted. With this code system, a time dependent simulation of neutron counts was made for the assay system, which consisted of a 15 MeV end-point bremsstrahlung photon source, helium-3 neutron detectors and the waste. The present paper describes the modification of the MVP code and the results of the simulation.

Validation of JENDL high-energy file through analyses of spallation experiments at incident proton energies from 0.5 to 2.83 GeV

高田 弘; 小迫 和明*; 深堀 智生

Journal of Nuclear Science and Technology, 46(6), p.589 - 598, 2009/06

https://doi.org/10.3327/jnst.46.589

0.52.83GeVの陽子を重元素のタングステン,鉛,水銀の厚い標的に入射した種々の核破砕実験について解析を行い、評価済み核データファイルであるJENDL高エネルギーファイルの最新版JENDL/HE-2007を検証した。本検証の目的のため、高エネルギー粒子・重イオン輸送コードPHITSの計算プロセスを調整し、3GeVまでの断面積ライブラリだけで核子の輸送現象をシミュレーションする機能を実現した。この際、付随するパイ中間子の核反応は核内カスケードモデルで計算させる。JENDL/HE-2007のデータは、15MeV以下の中性子エネルギースペクトルを精度よく予測できるものの、20100MeVの中性子生成はファクター0.40.5程度過小評価することがわかった。また、高エネルギー中性子場のドジメトリ反応であるNb(n,4n)Nb及びCo(n,4n)Coの断面積は妥当であることを確認した。JENDL高エネルギーファイルを上限値3GeVまで使用した場合、現在の精度はBertiniモデルによる核内カスケードモデルとほぼ同等である。

Recent advances in the JENDL project

柴田 恵一; 中川 庸雄; 深堀 智生; 岩本 修; 市原 晃; 岩本 信之; 国枝 賢; 大塚 直彦; 片倉 純一; 渡辺 幸信*; et al.

Proceedings of International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND 2007), Vol.2, p.727 - 732, 2008/05

原子力機構シグマ委員会と協力してJENDL汎用ファイル及び特殊目的ファイルの作成を進めている。JENDL汎用ファイルの第4版であるJENDL-4の開発では実験値の乏しいMA及びFP核データの精度向上が重要な課題であるので、新たに核反応モデル計算コードを開発した。FP領域では、200MeVまでの中性子及び陽子反応データに適用できるチャネル結合光学模型パラメータを求め、統計模型による理論計算を実施している。低エネルギー領域ではMA及びFP核種の分離共鳴パラメータを最新の実験値をもとに評価した。2002年に公開したJENDL-3.3のフォローアップとして、ADS開発研究で必要な核種の共分散(誤差)データを整備した。一方、特殊目的ファイルに関しては、JENDL高エネルギーファイル及び光核反応データファイルの2007年版の編集が最終段階に入っている。

Nuclear data evaluations for JENDL high-energy file

渡辺 幸信*; 深堀 智生; 小迫 和明*; 執行 信寛*; 村田 徹*; 山野 直樹*; 日野 哲士*; 真木 紘一*; 中島 宏; 小田野 直光*; et al.

AIP Conference Proceedings 769, p.326 - 331, 2005/05

https://doi.org/10.1063/1.1945015

JENDL高エネルギーファイル(JENDL-HE)のために行われた核データ評価について概要を報告する。JENDL-HEには132核種に対する3GeVまでの中性子及び陽子入射断面積が格納される予定である。JENDL-HEの現在の版は、ENDF-6フォーマットにより、中性子全断面積,弾性散乱断面積及び角度分布,弾性散乱外断面積,粒子( He, , )生成断面積及び二重微分断面積,同位体生成断面積,核分裂断面積が格納されている。現在のところ、評価は実験データ及びモデル計算を用いて行われている。断面積計算には、ECIS96, OPTMAN, GNASH, JQMD, JAM等の種々のモデル計算コード及びTOTELA, FISCAL等の系統式を用いたコードを用いている。評価された断面積は、実験データ及び他の評価値と比較される。今後、提案された高エネルギー断面積データニーズにしたがって、整備を進める予定である。

The Libraries FSXLIB and MATXSLIB based on JENDL-3.3

小迫 和明*; 山野 直樹*; 深堀 智生; 柴田 恵一; 長谷川 明

JAERI-Data/Code 2003-011, 38 Pages, 2003/07

JAERI-Data-Code-2003-011.pdf:1.29MB

JENDL-3の第3改訂版(JENDL-3.3)は2002年5月に公開された。このライブラリーは種々の分野で利用される。今般、MCNPやANISN等の輸送計算コード用にJENDL-3.3に基づく2つのライブラリーFSXLIB-J33とMATXSLIB-J33を整備した。これらのライブラリーは、申し込みにより利用可能である。