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論文

Void reactivity evaluation by modified conversion ratio measurements in LWR critical experiments

吉岡 研一*; 菊池 司*; 郡司 智*; 熊埜御堂 宏徳*; 三橋 偉司*; 馬野 琢也*; 山岡 光明*; 岡嶋 成晃; 福島 昌宏; 長家 康展; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 52(2), p.282 - 293, 2015/02

 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

軽水炉臨界格子体系における修正転換比測定を用いてボイド反応度を評価する手法を開発した。各燃料棒の修正転換比から推定される"中性子無限増倍率", $$k^ast$$を用いて集合体ごとのボイド反応度を評価する。低減速軽水炉では負のボイド反応度評価が重要な課題であり、低減速軽水炉格子における臨界実験で修正転換比分布を測定し、$$k^ast$$を推定した。測定値は連続エネルギーモンテカルロ法で解析を行った。開発した手法は、ボイド反応度に関する核設計手法の妥当性評価に有用である。

論文

Intra-pellet neutron flux distribution measurements in LWR critical lattices

吉岡 研一*; 菊池 司*; 郡司 智*; 熊埜御堂 宏徳*; 三橋 偉司*; 馬野 琢也*; 山岡 光明*; 岡嶋 成晃; 福島 昌宏; 長家 康展; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 50(6), p.606 - 614, 2013/06

 被引用回数:1 パーセンタイル:84.18(Nuclear Science & Technology)

ペレット内中性子束分布と転換比分布を測定する手法を開発した。ペレット内中性子束分布測定には、特別な箔を用いた箔放射化法を用いた。転換比分布測定には、特別なコリメータを用いた$$gamma$$線スペクトル解析法を用いた。開発した手法を用い、低減速軽水炉を対象とした臨界実験を行い、ペレット内中性子束分布と転換比分布を測定した。測定値は、決定論的手法とモンテカルロ法によって解析した。中性子束分布の測定結果と解析結果は、1-2%の範囲で一致した。転換比分布の測定結果は、解析結果と一致することを確認した。今回開発した測定手法は、燃料ペレット内の中性子の振る舞いを調べるミクロ炉物理において有用であることが確認できた。

論文

Development of a Method for Evaluation of Pinwise Power Distribution in Fuel Assemblies of Fast Reactors

山岡 光明*; 川島 正俊*; 山口 隆司; 高下 浩文

Journal of Nuclear Science and Technology, 34(10), p.986 - 991, 1997/10

高速炉の燃焼度や線出力等の炉心性能向上に対応して、燃料集合体内の出力分布や燃焼履歴の評価精度を向上させることは、適切な設計余裕のもとで燃料の健全性を確保するために重要である。本研究では、拡散方程式の解析解に境界条件を与えて集合体内の燃料ピン毎の出力分布や燃焼履歴を詳細に評価する方法について検討を行った。高速炉炉心へ適用した結果、燃料ピン毎の出力分布が得られる詳細メッシュ有限差分全炉心計算の結果と比較しいて、本手法による結果は良い精度を示した。この結果をもとに、燃料ピン毎の燃焼計算を行った結果、末期のピーキング係数や燃焼度に高意な影響があり、燃料ピン毎に燃焼計算することが重要であることがわかった。特にピーキング係数が大きくなる実証炉等の大型バンドルに有効であると考えられる。また、本手法により燃焼予測結果を照射後試験結果と比較することにより、燃焼特性予測精度の向上に役立てることができる。

報告書

高速炉によるTRU消滅処理に関する研究,1; TRU消滅炉心概念の検討

山岡 光明; 石川 眞; 林 秀行; 若林 利男

PNC-TN9410 91-365, 368 Pages, 1991/11

PNC-TN9410-91-365.pdf:8.03MB

本報告書は、高速炉によるTRU消滅処理に関する研究のうち、下記の項目についての検討結果をまとめたものである。1.超長寿命炉心の検討 TRU燃料の核的な特性を生かし、30年間燃料交換をしないTRU装荷超長寿命炉心の可能性について検討した。このTRU装荷超種妙命炉心は放射能の高いTRUを長期間炉内に貯蔵しながら消滅できるためTRU消滅炉心として適している。検討の結果、燃焼による反応度や出力変動は、TRU装荷量や装荷領域を最適化することにより大幅に低減できること、1000MWe超長寿命炉心は10年間に10トン(軽水炉13基からのTRUに相当する)のTRUを消滅できることがわかった。2.非均質炉心への装荷検討 径方向非均質炉心はブランケットに論燃料よりも大量のTRUを装荷できる可能性があることから、TRU消滅炉心の候補の一つである。検討の結果、内部ブランケットへの大量の装荷(20$$sim$$30%)により均質炉心の数倍の消滅量が得られること、大量装荷しても炉心特性への影響が小さいことが示された。3.燃料ピン単位装荷方法の検討 TRU燃料ピン本数を減らすため、集合体にTRU燃料ピンと通常のMOX燃料ピンを装荷する方法について検討した。出力分布への影響に着目した解析結果について示した。

口頭

ミクロ炉物理に基づく反応度係数の高精度測定手法と解析手法の開発,5; モンテカルロ法に基づく解析

長家 康展; 岡嶋 成晃; 森 貴正; 福島 昌宏; 馬野 琢也*; 山岡 光明*; 北田 孝典*; 竹田 敏一*

no journal, , 

革新型原子炉の反応度係数を従来よりも高精度に測定できる手法を開発するとともに、反応度係数の挙動をミクロな炉物理的メカニズムに基づいて解明して解析手法の精度向上を図ることを目的とし、東芝臨界実験装置(NCA)において革新型原子炉を模擬した炉心を構成し、臨界実験を行った。実験では、燃料棒の修正転換比、グロス$$gamma$$線測定による出力分布のほかに、燃料棒巻き付け放射化箔と燃料棒内挿入箔を用いて、従来よりも詳細な反応率分布の測定を行った。原子力機構では、集合体内非均質性着目し、実験において測定された燃料棒修正転換比及び反応率分布(燃料棒巻き付け箔の放射化による測定)について、モンテカルロコードMVPを用いて計算を行い、炉物理的メカニズムの観点から測定結果と解析結果の整合性を検証した。

口頭

ミクロ炉物理に基づく反応度係数の高精度測定手法と解析手法の開発,6; 決定論的手法に基づく解析

吉岡 研一*; 山岡 光明*; 馬野 琢也*; 菊池 司*; 三橋 偉司*; 熊埜御堂 宏徳*; 長家 康展; 岡嶋 成晃; 北田 孝典*; 竹田 敏一*

no journal, , 

低減速軽水炉を対象に、ミクロ炉物理に基づきボイド反応度係数の高精度解析手法の開発を行い、東芝臨界実験装置(NCA)において実施された、低減速炉のボイド状態模擬実験を開発した手法により解析した。開発した決定論的手法では、非均質性の高い燃料集合体の核特性を精度よく解析するため、実効断面積作成にエネルギー分割法を改良することにより短時間で高精度の解が得られるマルチバンド法を採用し、体系計算に燃料セル領域内の幾何形状を忠実に取り扱うことができる2次元キャラクタリスティクス(MOC)法を採用した。実験解析では、修正転換比法により評価したボイド反応度効果及び、放射化法による燃料棒内放射化率分布について実験値と計算値の比較を行った。ボイド反応度効果に関しては、解析は測定の位置依存性の傾向をよく再現し、燃料棒内放射化率分布に関しては、解析と測定はよく一致した。マルチバンド法+MOC法は非均質性の高い炉心の核特性を精度よく解析でき、革新型炉の設計にも有効な解析手法であることがわかった。

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