次世代炉心解析システムMARBLEの開発

横山 賢治; 巽 雅洋*; 平井 康志*; 兵頭 秀昭*; 沼田 一幸*; 岩井 武彦*; 神 智之*; 羽様 平; 長家 康展; 千葉 豪; et al.

JAEA-Data/Code 2010-030, 148 Pages, 2011/03

JAEA-Data-Code-2010-030.pdf:3.23MB

高速炉核特性解析のための次世代炉心解析システムMARBLEを開発した。MARBLEは、これまでにJUPITER標準解析手法と呼ばれる高速炉詳細解析手法として開発されてきたJOINT-FR, SAGEP-FRと呼ばれる解析システム(従来システム)の後継である。MARBLEは従来システムと同等の解析機能を有する。これに加えて、燃焼を伴う高速炉実機の核特性解析に関する機能を向上させている。MARBLEの開発では、オブジェクト指向技術を採用した。この結果として、MARBLEは一定の入力を受けて出力を返すような独立した解析コードではなく、解析システムを構築するための部品の集まり(フレームワーク)となった。一方で、MARBLEは構築済みの解析システムを含んでおり、従来システムに相当する高速炉核特性解析システムSCHEME,高速炉実機燃焼解析システムORPHEUSを利用することができる。

高速炉実機燃焼解析システムの高度化,2

横山 賢治; 平井 康志*; 巽 雅洋*

JAEA-Data/Code 2010-016, 92 Pages, 2010/10

JAEA-Data-Code-2010-016.pdf:12.22MB

高速炉実機の燃焼解析評価及び予測精度向上に資する、モジュラー性と柔軟性を備えた高速炉実機燃焼解析システムを開発している。本研究ではこれまでの成果を踏まえて、制御棒を柔軟に取り扱うための機能や少数群への縮約計算機能などを設計・実装した。また、リスタートファイルの概念を拡張し、計算条件・計算結果を収めたデータベースとして取扱うための仕組みを設計・実装した。これによりユーザはさまざまな計算データに容易にアクセス可能となった。

次世代炉物理解析システムのためのフレームワーク開発,3

横山 賢治; 平井 康志*; 兵頭 秀昭*; 巽 雅洋*

JAEA-Data/Code 2009-012, 208 Pages, 2010/02

JAEA-Data-Code-2009-012.pdf:11.28MB

原子力機構では、次世代原子力システムの基礎・基盤研究における革新的な解析手法・モデルの開発を推進し、これらの最新解析手法・モデルを実用化炉の基本設計や発電炉の運転管理等に効率的・効果的に適用し反映していくために、オブジェクト指向技術を採用した次世代解析システムMARBLEの開発を進めている。本研究では次世代炉物理解析システムを実機燃焼解析のみならず、さまざまな臨界実験解析に対応できるものとするため、既存のZPPR臨界実験解析データベースの設計・実装について検討した。そこで、これまでに実装した次世代炉物理解析システムにおける既存の実機燃焼解析のデータモデルと新たに作成すべき臨界実験解析のデータモデルとの統合についてその詳細を検討した。さらに臨界実験解析システムに必要となる計算結果補正処理について検討し、ZPPR臨界実験体系をはじめとするさまざまな臨界実験体系の解析に対応可能なシステムを設計・実装した。

次世代炉物理解析システムのためのフレームワーク開発,2(委託研究)

平井 康志*; 兵頭 秀昭*; 巽 雅洋*; 神 智之*; 横山 賢治

JAEA-Data/Code 2008-020, 188 Pages, 2008/10

JAEA-Data-Code-2008-020.pdf:15.06MB

原子力機構では、次世代原子力システムの基礎・基盤研究における革新的な解析手法・モデルの開発を推進し、これらの最新解析手法・モデルを実用化炉の基本設計や発電炉の運転管理等に効率的・効果的に適用し反映していくために、オブジェクト指向技術を採用した次世代解析システムMARBLEの開発を進めている。本年度はPythonシステム側からC,Fortran等で記述された計算コードを実行するためのフレームワークに関する詳細な設計と実装及びテストを行った。すなわち計算コードとPythonで実装されたシステムとの入出力データの授受を抽象化することで、システムからさまざまな計算コードを統一的に取り扱うことを可能とする基盤を開発し、同じ枠組みの中で拡散計算コード・輸送計算コード・燃焼計算コードを取り扱うことができることを確認した。

次世代炉物理解析システムのためのフレームワーク開発(委託研究)

巽 雅洋*; 横山 賢治

JAEA-Data/Code 2007-020, 106 Pages, 2007/11

JAEA-Data-Code-2007-020.pdf:17.99MB

原子力機構では、次世代原子力システム研究における革新的な解析手法・モデルの開発を推進し、これらの最新解析手法・モデルを実用化炉の基本設計や発電炉の運転管理等に効率的・効果的に適用し反映していくために、オブジェクト指向技術を採用した次世代解析システムの開発を進めている。本システムでは、オブジェクト指向スクリプト言語Pythonで記述された制御層と、システム言語C++で記述された計算層で構成される二階層モデルを採用する。本研究では、次世代炉物理解析システムの二階層モデルを実現方法の検討と、各層のデータオブジェクトを別の層から透過的に利用可能とするためのライブラリの設計・実装を行った。動作速度を重視するために、各層においては適切な数値演算ライブラリを用いた。開発ライブラリでは、各層において異なる内部表現で保持されているデータを相互変換するモデルプロキシを実現した。本機構により、各層間でのデータ授受を簡便かつ効果的に行うことができることを確認した。

Degradation characteristics of humic acid during photo-Fenton processes

福嶋 正巳*; 辰巳 憲司*; 長尾 誠也

Environmental Science & Technology, 35(18), p.3683 - 3690, 2001/09

https://doi.org/10.1021/es0018825

陸域環境に存在する高分子電解質の有機物である腐植物質(フミン酸とフルボ酸)は、放射性核種や微量元素の土壌中での移行あるいは土壌から河川への移行動態を支配する要因の1つと考えられている。そのため、腐植物質の特性を把握し、微量元素との錯体特性あるいはその安定性を調べる必要がある。本研究では、光照射によるフミン酸の安定性及び分解されるフミン酸の構造特性を各種の分析法により検討した。なお、光照射の効果を促進させるために、鉄と少量の過酸化水素を添加した。5時間の光照射の間に、(1)フミン酸の有機炭素濃度と紫外域の吸光度は光フェントン反応により最大20%減少、(2)フミン酸の分子量が照射時間の増加にともなって低分子側へシフトした。また、光フェントン反応時において、添加した鉄はフミン酸の高分子部分と選択的に錯形成していることが明らかとなった。以上の結果は、フミン酸の高分子部分が鉄と錯形成することにより、光照射によるフミン酸の分解が高分子部分で選択的に進行したことが考えられる。

高速炉用オブジェクト統合型解析システムの研究開発,6; 高速炉実機燃焼解析のための入出力処理機能の設計と実装

兵頭 秀昭*; 巽 雅洋*; 横山 賢治; 石川 眞

no journal, , 

オブジェクト指向設計に基づき、簡便かつ拡張性の高い高速炉実機燃焼解析システムの設計と予備的実装を行った。システムに必要な機能の要件を抽出し、システムの基本設計と幾何形状関連のクラスの実装を行った。実装されたクラスに対して、簡略な入力を元に燃焼解析に必要な体系が構築できることを確認した。

高速炉用オブジェクト統合型解析システムの研究開発,11; 次世代炉物理解析システムMARBLE1.0の完成

横山 賢治; 巽 雅洋*; 平井 康志*; 兵頭 秀昭*; 沼田 一幸*; 岩井 武彦*; 神 智之*; 羽様 平; 長家 康展; 千葉 豪; et al.

no journal, , 

従来の高速炉核特性解析システムJOINT-FRの主要な解析機能及び高速炉の実機燃焼解析機能を包含し、拡張性・ユーザ利便性に優れた次世代炉物理解析システムMARBLE1.0を開発した。これにより従来システムJOINT-FR相当の核特性解析が簡便に実施できるようになり、従来システムではできなかった燃料の交換を伴う高速炉実機の燃焼解析が可能になった。