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武田 哲明*; 稲垣 嘉之; 相原 純; 青木 健; 藤原 佑輔; 深谷 裕司; 後藤 実; Ho, H. Q.; 飯垣 和彦; 今井 良行; et al.
High Temperature Gas-Cooled Reactors; JSME Series in Thermal and Nuclear Power Generation, Vol.5, 464 Pages, 2021/02
本書は、原子力機構における今までの高温ガス炉の研究開発の総括として、HTTRの設計、燃料、炉内構造物や中間熱交換器などの要素技術の開発、出力上昇試験、950
Cの高温運転、安全性実証試験などの運転経験及び成果についてまとめたものである。また、HTTRでの知見をもとに、商用炉の設計、高性能燃料、ヘリウムガスタービン、ISプロセスによる水素製造などの要素技術開発の現状について記述しており、今後の高温ガス炉の開発に非常に有用である。本書は、日本機械学会の動力エネルギーシステム部門による化石燃料及び原子力によるエネルギーシステムの技術書のシリーズの一冊として刊行されるものである。
岩元 大樹; 西原 健司; 八木 貴宏*; Pyeon, C.-H.*
Journal of Nuclear Science and Technology, 54(4), p.432 - 443, 2017/04
被引用回数：20 パーセンタイル：82.48(Nuclear Science & Technology)To investigate the applicability of the pulsed neutron source (PNS) method using a pulsed spallation neutron source (PSNS) for an on-line subcriticality monitoring system for an accelerator-driven system (ADS), a subcriticality experiment is conducted using Kyoto University Criticality Assembly (KUCA) in combination with the fixed-field alternating gradient (FFAG) accelerator. Reactivity values obtained from different traditional techniques, the area-ratio method and the 
-fitting method, are discussed with respect to the applicability to on-line subcriticality monitoring. The result shows that the area-ratio method robustly and accurately monitors subcriticality in shallow subcritical states of negative reactivity of up to a few dollars; however with this method, it faces problems with temporal fluctuations, spatial dispersion, and sensitivity to the proton-beam current with increasing depth of subcriticality. As a complement to this method, it is shown that the -fitting method alleviates such problems in deep subcritical state. Moreover, a proposed fitting technique using the maximum-likelihood estimation method based on the Poisson distribution is robust enough to be applicable for measuring negative reactivity of up to roughly nine dollars.
Pyeon, C. H.*; 藤本 敦士*; 菅原 隆徳; 八木 貴宏*; 岩元 大樹; 西原 健司; 高橋 佳之*; 中島 健*; 辻本 和文
Journal of Nuclear Science and Technology, 53(4), p.602 - 612, 2016/04
被引用回数：21 パーセンタイル：83.57(Nuclear Science & Technology)京都大学臨界集合体においてアルミニウムプレートを鉛プレートに置換することでサンプル反応度を測定し、鉛核データの不確かさ解析を行った。解析コードにはモンテカルロコードMCNP6.1を用い、核データライブラリとして、JENDL-3.3, JENDL-4.0, ENDF/B-VII.0, JEFF-3.1の4つを使用した。MCNPによる実験解析を通じて、JEDNL-3.3とJENDL-4.0による解析値の違いは、鉛核データの違いが支配的であった。さらに、JENDL-4.0とENDF/B-VII.0については鉛同位体と
Alについてわずかな差が、JENDL-4.0とJEFF-3.1については
UとAlについて差があることを明らかにした。
菅原 隆徳; 西原 健司; 岩元 大樹; 八木 貴宏*; Pyeon, C. H.*
KURRI Progress Report 2012, P. 212, 2013/10
原子力機構では、加速器駆動核変換システム(ADS)として、鉛ビスマス冷却型の概念を検討している。近年、核データライブラリとしてJENDL-4.0が公開されたが、鉛の同位体についてJENDL-3.3のデータから大幅な変更がなされ、ADSの核設計に対して大きな影響を与えている。そこで鉛核データの検証を目的に、京都大学原子炉実験所臨界集合体(KUCA)A架台において、アルミニウムから鉛に置換した場合の置換反応度測定実験を行い、JENDL-4.0及びJENDL-3.3を用いて解析を行った。解析の結果、実験値と解析値に差が生じたものの、全体的な傾向として、JENDL-4.0を用いた解析結果の方が、実験結果に近いことが示された。
堺 公明; 山野 秀将; 田中 正暁; 小野 綾子; 大島 宏之; 金子 哲也*; 廣田 和生*; 佐郷 ひろみ*; Xu, Y.*; 岩本 幸治*; et al.
Proceedings of 15th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics (NURETH-15) (USB Flash Drive), 13 Pages, 2013/05
流動励起振動評価手法の開発は、手法の検証に旋回流と偏流条件を含む高レイノルズ数条件の個別効果実験データ利用できるというマイルストーンに達した。一方、技術基準はナトリウム冷却高速炉の設計者向けに文書化することが好ましい。このような背景から、JSFRホットレグ配管の流動励起振動設計ガイドラインが文書化された。本論文では主要な個別効果実験に基づいた流動励起振動設計手法ガイドラインとガイドラインの補足的な解釈も記述する。
西原 健司; 菅原 隆徳; 岩元 大樹; Pyeon, C. H.*; 八木 貴宏*
KURRI Progress Report 2011, P. 221, 2012/10
これまでのわれわれの研究では、未臨界体系におけるパルス中性子実験の中性子束時間変化の測定データに対して最尤法を用いた解析を適用して、未臨界度の測定を行ってきた。今回の研究では、未臨界度とともに中性子生成時間も同時に解析する方法を開発し、KUCAの実験結果に適用した。異なる周波数のパルス中性子を用いて実験を行い、得られた中性子生成時間を検証した結果、従来の方法よりも整合性の高い結果が得られた。
富本 浩; 加藤 康; 大和田 博之; 佐藤 直; 島崎 洋祐; 小澤 太教; 篠原 正憲; 濱本 真平; 栃尾 大輔; 野尻 直喜; et al.
JAEA-Technology 2009-025, 29 Pages, 2009/06
JAEA-Technology-2009-025.pdf:21.78MB
高温工学試験研究炉(HTTR)は、1989年に初装荷燃料を装荷し、初臨界を達成してから、10年が過ぎ、現在も初装荷燃料にて運転を継続中である。燃料体組立は12種類の濃縮度がある燃料棒4770本を黒鉛ブロックに装荷する。第2次燃料体組立では150体の燃料体を組立てた。燃料棒は設計上、燃料棒の濃縮度誤装荷防止について考慮されているが、さらに確実な取扱いができるように作業上の誤装荷対策をあらかじめ検討した。燃料棒の受入れを2008年6月から開始し、原子炉建家内で組立作業を行い、新燃料貯蔵ラックへの貯蔵を行った。組立,貯蔵作業は、3回の期間に分けて実施し、各々の期間ごとに使用前検査を受検し、2008年9月にすべての作業を完了した。その後、同年11月に使用前検査合格証を受けた。本報告は第2次燃料体の組立,貯蔵作業における燃料取扱いについてまとめたものである。
眞田 幸尚; 土田 清文; 浅見 和弘*; 太田垣 貴啓*; 佐藤 義治; 西澤 幸康; 石田 睦司; 西原 克哉; 鳥居 建男
no journal, ,
計画区域内を中心に、無人ヘリコプター放射線測定システムにより、河川敷の放射線分布の測定を実施した。測定結果をもとに地上における土壌サンプリングを実施し、比較・考察を行った。
岩元 大樹; 西原 健司; 八木 貴宏*; Pyeon, C. H.*
no journal, ,
加速器駆動システム(ADS)における未臨界度のオンライン測定手法の開発を目的に、「リアルタイム未臨界度測定システム」を開発した。これは複数のマルチチャンネルスケーラー(MCS)とMCSからの信号を制御・解析するプログラムから構成され、特定の短い時間間隔で未臨界度をリアルタイムに出力することができる。このシステムの検証を行うために、京都大学臨界集合体実験装置(KUCA) A架台においてパルス中性子源法(PNS法)による未臨界度測定実験を行なった。中性子源にはFFAG加速器からの100MeV陽子と固体鉛ビスマスターゲットによる核破砕中性子を用いた。実験の結果、本システムが未臨界度をリアルタイムに出力できることを確認した。さらに実験後のオフライン解析の結果、本システムのアルゴリズムに、ポアソン分布に基づく最尤推定法を組み込むことによって、未臨界度の深い体系で観測された検出器間のばらつきや時間的な揺らぎを小さく抑えられることがわかった。これらの結果により、幅広い未臨界体系(0.93
1.00)における精度の高いオンライン測定に向けた見通しを得た。
岡村 知拓*; 阿部 拓海; 西原 尚宏*; 鈴木 大河*; 中瀬 正彦*; 竹下 健二*; 西原 健司
no journal, ,
Since the public release of NMB4.0 (Nuclear Material Balance analysis code version 4.0) in March 2022, a nuclear fuel cycle simulator jointly developed by Institute of Science Tokyo (Tokyo Institute of Technology at the time of release) and Japan Atomic Energy Agency, we have engaged in continuous development and support. Over the past three years, the user community has grown to encompass over 30 institutions and more than 200 members. Based on many user feedbacks, 12 updates have been implemented, with the current version being 4.1.2. NMB4.0 has been actively employed in various research projects, international and domestic benchmark, and participation in expert working group at international organizations. In addition to the traditional backend process scenario analysis functions in NMB4.0, recent updates have strengthened capabilities in frontend processes, cycle robustness, actinide management and cost evaluations. This presentation will provide an overview of the recent research and development efforts surrounding NMB4.0, along with introducing new initiatives aimed at advancing the future of nuclear fuel cycle innovation.
西原 健司; 菅原 隆徳; 岩元 大樹; 辻本 和文; Pyeon, C. H.*; 八木 貴宏*
no journal, ,
パルス中性子法に対して新たに統計的手法(最尤法)を適用し、未臨界度とともに中性子寿命を得る手法を開発した。KUCAにおいて複数の未臨界度に対して、異なる周波数のDT中性子源を入射する実験を行い本手法で妥当な結果が得られること示した。
小野 航希*; 岡村 知拓*; 阿部 拓海; 西原 尚宏*; 中瀬 正彦*; 西原 健司; 鈴木 大河*
no journal, ,
原子力の利用計画や研究開発等における意思決定の支援を目的にAIを活用した次世代諸量評価コードの開発を進めている。本研究では、その検証・妥当性確認(Verification & Validation: V&V)の一環として、国内既設原子炉の運転履歴を再現する諸量評価モデルを構築し、その検証を実施した。
岩元 大樹; 西原 健司; 菅原 隆徳; Pyeon, C. H.*; 八木 貴宏*
no journal, ,
パルス中性子法を用いて、京都大学臨界集合体KUCA A架台の3種類の未臨界状態における未臨界度を測定した。核分裂中性子の検出には3本の中性子検出器を使用し、計数にはMCSを使用した。解析には、最小二乗法を用いて中性子カウントのフィッティングを行い、未臨界度の指標である即発中性子減衰定数を求めた。得られたフィット式及びが測定データを再現しているか否かを定量的に評価するため、
検定を行った。解析では種々の測定時間に対して及び換算値のばらつきの傾向を調査し、本測定で最適なMCSの測定条件を決定した。解析の結果、MCSの時間ビン幅を適切に設定すれば、本実験で使用した炉心条件及び加速器条件で、10秒間の測定でを決定することが可能であることが確認された。これにより、ビーム電流値を上げる、デューティ比を上げる等の中性子計数率を向上する措置を講ずることによってさらに短い時間間隔で測定できることがわかった。
菅原 隆徳; 西原 健司; 岩元 大樹; 八木 貴宏*; Pyeon, C. H.*
no journal, ,
原子力機構では、マイナーアクチノイド(MA)の核変換を目的として、鉛ビスマス冷却型加速器駆動核変換システム(ADS)の概念検討を実施している。ADSの核設計においては、核データライブラリの違いにより解析結果が大きく異なるが、その原因としてMAだけでなく鉛の核データの相違も指摘されている。具体的には、JENDL-4.0とJENDL-3.3の解析結果を比較すると、
に約3%の相違があり、そのうち鉛同位体の寄与は約1.5%であった。本検討では、鉛の核データの検証を目的として、KUCA-A架台においてアルミと鉛の置換反応度を測定し、得られた実権結果と解析結果の比較検討を実施した。実験の結果、鉛プレート40-60枚の置換により、約20-50pcmの正の置換反応度が得られた。MVPを用いた実験解析では、鉛装荷量及び位置による反応度変化の傾向が再現され、解析値と実験値の比(C/E)は、JENDL-4.0を用いた場合は1.3-1.4、JENDL-3.3を用いた場合は1.9-2.8となり、JENDL-4.0による解析結果が実験値をよく再現していることがわかった。
岩元 大樹; 西原 健司; 八木 貴宏*; Pyeon, C. H.*
no journal, ,
加速器駆動システム(ADS)における未臨界度のオンライン測定手法の開発を目的に、「リアルタイム未臨界度測定システム」を開発した。これは複数のマルチチャンネルスケーラー(MCS)とMCSからの信号を制御・解析するプログラムから構成され、特定の短い時間間隔で未臨界度をリアルタイムに出力することができる。このシステムの検証を行うために、京都大学臨界集合体実験装置(KUCA) A架台においてパルス中性子法(PNS法)による未臨界度測定実験を行なった。中性子源にはFFAG加速器からの100MeV陽子と固体鉛ビスマスターゲットによる核破砕中性子を用いた。実験の結果、本システムが未臨界度をリアルタイムに出力できることを確認した。さらに実験後のオフライン解析の結果、本システムのアルゴリズムに、ポアソン分布に基づく最尤推定法を組み込むことによって、未臨界度の深い体系で観測された検出器間のばらつきや時間的な揺らぎを小さく抑えられることがわかった。これらの結果により、幅広い未臨界体系(
)における精度の高いオンライン測定に向けた見通しを得た。
岡村 知拓*; 西原 尚宏*; 中瀬 正彦*; 西原 健司; 阿部 拓海
no journal, ,
核燃料サイクルのデジタライゼーションを目指した研究開発プロジェクト「NEUChain(ニューチェーン)」を実施している。本報告では、NEUChainの基本コンセプトとその応用、分散型台帳技術の原子力分野での活用について議論する。
