Lifetimes of exotic nuclei

Mukha, I.*; 小浦 寛之; 橘 孝博*

Handbook of Nuclear Physics, Vol.1, p.179 - 213, 2023/09

https://doi.org/10.1007/978-981-19-6345-2_102

Among the most fundamental properties of exotic nuclides, the ones usually established first are the half-life, possible radioactive decay modes, and their relative probabilities. Lifetime measurements of exotic nuclear isotopes and their comparison with theoretical predictions are presented in this chapter. The chapter concludes with present day status and future aspects of experimental methods and calculations. This is a review on the part of lifetime of exotic nuclei in the textbook of "Handbook of Nuclear Physics" (eds. Isao Tanihata, Hiroshi Toki and Toshitaka Kajino (Springer, Singapore (2023)).

Design of HTTR-GT/H test plant

Yan, X.; 佐藤 博之; 角田 淳弥; 野本 恭信*; 堀井 翔一*; 今井 良行; 笠原 清司; 鈴木 孝一*; 岩月 仁; 寺田 敦彦; et al.

Nuclear Engineering and Design, 329, p.223 - 233, 2018/04

https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2017.10.009

原子力機構では、高温ガス炉から取り出される熱を用いた発電や水素製造等の実現に向けて、ヘリウムガスタービン及び水素製造施設の原子炉への接続にあたっての安全基準確立や経済的で信頼性を有する運転制御方式の確立を目的とした、HTTRに熱利用施設を接続したHTTR-GT/Hプラントの建設を計画している。本報告では、HTTR-GT/Hプラントの基本設計として、システム設計の成果を報告する。

Improvement of gross theory of beta-decay for application to nuclear data

小浦 寛之; 吉田 正*; 橘 孝博*; 千葉 敏*

EPJ Web of Conferences, 146, p.12003_1 - 12003_4, 2017/09

BB2016-0950.pdf:0.33MB

https://doi.org/10.1051/epjconf/201714612003

A theoretical study of decay and delayed neutron has been carried out with a global -decay model: the gross theory. In a fissioning nucleus, neutrons are produced by the decay of neutron-rich fission fragments. This is known as delayed neutrons. The gross theory of the decay is based on a consideration of the sum rule of the -strength function, and gives reasonable results of -decay rates and delayed neutron in the entire nuclear mass region. We re-analyze and improve the theory on the strength functions and one-particle level densities. We focus on the spin-parity of decaying nucleus, and a hindrance treatment is introduced for the allowed transition on parity-mismatching nuclei. By using the improved gross theory, the ability of theoretically reproduction (and also prediction) on -decay rates, delayed-neutron emission probabilities, decay heat, will be discussed. In the process, we make a new code of the gross theory of - decay including the improved parts. We will show the code, which can be distributed for the nuclear data community.

GTHTR300 cost reduction through design upgrade and cogeneration

Yan, X.; 佐藤 博之; 上地 優; 今井 良行; 寺田 敦彦; 橘 幸男; 國富 一彦

Nuclear Engineering and Design, 306, p.215 - 220, 2016/09

https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2016.02.023

最新の技術知見に基づき改良を行いつつ、排熱を淡水化設備に供給した場合の高温ガス炉システムGTHTR300の経済性評価をおこなった。設計改良による5%の発電効率向上に加えて、多段フラッシュ淡水化設備により製造される水を売ることで得られる収入を考慮することで発電コストを1キロワット当たり2.7セントに低減できることを明らかにした。

Compilation for chart of the nuclides 2014; A Comprehensive decay data

小浦 寛之; 片倉 純一*; 橘 孝博*; 湊 太志

JAEA-Conf 2015-003, p.147 - 152, 2016/03

https://doi.org/10.11484/jaea-conf-2015-003

原子力機構で作製する核図表2014を現在製作中であり、その進捗状況について報告する。本核図表は日本原子力研究所にて1977年の公開以来、1980から2004年4年ごとに公開されてきた。2005年の原子力研究開発機構ヘの移行後、2010年に9回目の公開を行い、今回が10回目の公開となる。本核図表には同位体の半減期、崩壊様式、同位体存在比、核異性体の情報が載せられている。これに加えて元素の周期表、物理基礎定数、特性X線、熱中性子の捕獲および核分裂断面積が掲載されている。現在作製中の核図表に採用する実験データは2014年6月末までのものとした。今回の修正点は実験データに関しては、(1)中性子放出,陽子放出に対する不安定同位体の新たな掲載(32同位体)、(2)崩壊様式の区分の増加(12例から23例へ)、(3)中性子ドリップ線、陽子ドリップ線の描画、および崩壊遅発核分裂の可能限界線の描画、理論データに関しては従来の3崩壊(, ,自発核分裂)に加えて新たに2崩壊(1陽子, 2陽子放出)を加え、中性子過剰核側の整備を行った。今回の改訂により実験的に確認された同位体は3150におよび、そのうち半減期が測定された核種が2914核種であるという結果を得た。

HTTR demonstration program for nuclear cogeneration of hydrogen and electricity

佐藤 博之; 角田 淳弥; 寺田 敦彦; 大橋 弘史; Yan, X.; 西原 哲夫; 橘 幸男; 稲垣 嘉之

Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 8 Pages, 2015/05

本報告では、高温ガス炉から取り出される熱を用いた発電や水素製造等の実現に向けて、高温ガス炉技術の課題である、ヘリウムガスタービン及び水素製造施設の原子炉への接続にあたっての安全基準確立や経済的で信頼性を有するシステム設計及び運転制御方式の確立に資するため、HTTR試験計画を提案するとともにスケジュールやプラント概念を明らかにした。

Validation and application of thermal hydraulic system code for analysis of helically coiled heat exchanger in high-temperature environment

佐藤 博之; 大橋 弘史; 中川 繁昭; 橘 幸男; 國富 一彦

Journal of Nuclear Science and Technology, 51(11-12), p.1324 - 1335, 2014/11

https://doi.org/10.1080/00223131.2014.928605

HTTR試験データを用いて高温環境で使用されるヘリカルコイル型熱交換器を対象にシステム解析コードの検証を行った。また、これまで得られている相関式を整理し、システム解析コードへの組み込みを行った。加えて、HTTR-IS水素製造システムの安全解析を行い、システム解析コードの適用性を評価した。試験結果と計算結果の比較から、既存の相関式群を用いた場合、伝熱管温度を低く評価することが示された。また、試験結果と計算結果の比較や安全解析結果から、新たに実装した相関式群を用いることで、安全解析に適用する上で十分な精度で熱交換器の構造材温度が評価できる見通しを得た。

GTHTR300 cost reduction through design upgrade and cogeneration

Yan, X.; 佐藤 博之; 上地 優; 今井 良行; 寺田 敦彦; 橘 幸男; 國富 一彦

Proceedings of 7th International Topical Meeting on High Temperature Reactor Technology (HTR 2014) (USB Flash Drive), 7 Pages, 2014/10

最新の技術的知見に基づき改良を行いつつ、排熱を淡水化設備に供給した場合の高温ガス炉システムGTHTR300の経済性評価を行った。設計改良による発電効率の5%向上に加えて、原子力機構が提案する多段フラッシュ淡水化設備により製造される水を売ることで得られる収入を考慮することで発電コストを1キロワット当たり2.7セントに低減できることを明らかにした。

GTHTR300; A Nuclear power plant design with 50% generating efficiency

佐藤 博之; Yan, X.; 橘 幸男; 國富 一彦

Nuclear Engineering and Design, 275, p.190 - 196, 2014/08

https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2014.05.004

発電効率向上を目的に、最新の技術的知見をもとに高温ガス炉システムGTHTR300の設計改良を行った。圧縮機試験結果を反映することでタービン及び圧縮機の効率を向上させるとともに、炉心設計により原子炉出口温度950Cにおいても通常時及び減圧事故時の燃料最高温度が設計目標値以下となることを明らかにした。また、単結晶ニッケル基合金を採用することで、タービン入口温度950Cにおいてもタービン翼の健全性を確保できることを示した。これらサイクルパラメーターを反映したサイクル計算を行った結果、送電端における発電効率が45.6%から50.4%に向上することを示した。

Analysis of core heat removal capability under DLOFC accidents for HTGRs

佐藤 博之; 大橋 弘史; 橘 幸男; 國富 一彦; 小川 益郎

Nuclear Engineering and Design, 271, p.530 - 536, 2014/05

https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2013.12.028

本報告では、減圧事故時において能動的及び受動的設備の動作に期待することなく崩壊熱及び残留熱を除去可能な高温ガス炉の除熱特性を評価した。炉心、原子炉圧力容器および土壌、それぞれを集中定数化した簡易モデルを用いて非定常の温度挙動評価を行うとともに、炉心高さ、初期炉心温度、反射体高さ、炉室サイズおよびピーキング係数をパラメータとした検討を行った。計算結果から、炉心の出力密度および原子炉出力と半径の相関関係を得るとともに、崩壊熱及び残留熱除去の観点から本質的安全高温ガス炉が成立する見通しを得た。