高温ガス炉に関する技術情報集

高温ガス炉プロジェクト推進室 高温ガス炉設計グループ

JAEA-Technology 2023-019, 39 Pages, 2024/01

JAEA-Technology-2023-019.pdf:1.34MB

日本原子力研究開発機構は、「GX実現に向けた基本方針」(2023年2月10日閣議決定)及び経済産業省の革新炉ワーキンググループで示された、2030年代の運転開始を目標とする高温ガス炉実証炉開発の実現に向けて、日本原子力学会や日本機械学会の下で規格基準の策定に向けた活動を進めている。また、経済産業省資源エネルギー庁の委託事業「超高温を利用した水素大量製造技術実証事業」を受託し、HTTR(高温工学試験研究炉)による水素製造事業を進めている。さらに、英国国立原子力研究所(NNL)やポーランド国立原子力研究センター(NCBJ)と連携して、HTTRの建設及び運転により培った我が国の高温ガス炉技術のさらなる高度化を図ることで、高温ガス炉技術の国際競争力の強化を目指している。国内外での高温ガス炉開発に対する高まりを受けて、高温ガス炉に関する技術情報を正確に伝えるため、高温ガス炉関連技術に対するFAQを整備した。

令和3年度東京電力株式会社福島第一原子力発電所事故に伴う放射性物質の分布データの集約(受託研究)

福島マップ事業対応部門横断グループ

JAEA-Technology 2022-026, 152 Pages, 2023/01

JAEA-Technology-2022-026.pdf:20.14MB

東京電力(株)福島第一原子力発電所(福島第一原発)事故による放射性物質の分布状況を平成23年6月より調査してきた。本報告書は、令和3年度の調査において得られた結果をまとめたものである。空間線量率については、KURAMA-IIを用いた走行及び歩行サーベイ、平坦地上でのサーベイメータによる定点測定及び無人ヘリサーベイを実施し、空間線量率分布マップを作成するとともにその経時変化を分析した。放射性セシウムの土壌中深度分布調査及び土壌沈着量in-situ測定をそれぞれ実施した。これまで蓄積した測定結果を基に空間線量率及び沈着量の実効半減期を評価した。福島県及び福島第一原発から80km圏内でのスコアマップを作成し、多年度のモニタリングデータを使用した場合のスコアの変化要因について考察した。総合モニタリング計画で実施された海域モニタリング結果を集約し、セシウム137について過去からの変動や濃度などの詳細な解析評価を行なった。階層ベイズ統計手法を用いて、走行サーベイや歩行サーベイ等により取得した空間線量率分布データを統合し、同80km圏内及び福島県全域の統合マップを作成した。「放射線量等分布マップ拡大サイト」への測定結果の追加、総合モニタリング計画に基づく放射線モニタリング及び環境試料分析測定データのCSV化を実施した。

JENDL-4.0 benchmark test with shielding experiments

JENDL委員会 Shielding積分テストワーキンググループ

JAEA-Research 2021-015, 86 Pages, 2022/03

JAEA-Research-2021-015.pdf:6.15MB

2010年5月に日本の核データライブラリJENDLは大幅な改訂が行われ、JENDL-4.0として公開された。そこで、日本原子力研究開発機構(原子力機構)JENDL委員会Shielding積分テストワーキンググループではJENDL-4.0の精度検証のため、遮蔽分野、核融合分野でのJENDL-4.0のベンチマークテストを行った。対象としたベンチマーク実験は、1)原子力機構FNSでのDT中性子入射体系内実験、TOF実験、2)大阪大学OKTAVIANでのDT中性子入射TOF実験、3)ロシアIPPEでのDT中性子入射アルミ、鉄、ニッケル、鉛実験、4)米国ORNLTSFでの鉄、ステンレス鋼実験、5)イギリスWinfrithでのASPIS鉄実験、6)ドイツKfKでのCf中性子源を用いた鉄実験、7)米国NISTでのCf中性子源を用いた鉄実験である。解析ではモンテカルロコードMCNP4、MCNP5及びSnコードANISN、DOT3.5あるいはDORTを用い、核データライブラリはJENDL-3.3、JENDL-4.0を中心に使用した。解析の結果、JENDL-4.0ではJENDL-3.3で指摘された問題点等が修正され、JENDL-4.0を用いると実験との一致が良くなることが示された。

JENDL委員会共分散データ活用促進WG最終報告書

JENDL委員会 共分散データ活用促進ワーキンググループ

JAEA-Review 2021-014, 139 Pages, 2021/09

JAEA-Review-2021-014.pdf:3.87MB

JENDL委員会の共分散データ活用促進WGでは、(1)定量化されていない、もしくは定量化できていない不確かさを抽出すること、(2)定量化されていても、その根拠が希薄な不確かさを抽出すること、(3)共分散データの信頼性を担保する具体的な方法を考えること、(4)共分散データの活用を促進するために、核データの測定・評価・応用の各分野において行うべきアクションを考えること、(5)JENDLとして共分散データをどのような位置付けで扱うことが望ましいか考えることの計5項目を目標に3年間の活動を行った。本報告書は、ここで述べた5項目へのWGとしての回答をまとめたものである。本報告書では、まず核データの不確かさに関する基本的情報を整理し、続いて測定・評価・応用の各分野における共分散データの評価・利用の現状と課題を検討した。さらに、共分散データの信頼性を担保するためのいくつかの具体的な方法を提案した。そして、本WG活動のまとめ的な位置付けとして、評価済み核データファイルに与えられる共分散データとはどのようなものであるべきか、また、それを利用する際にユーザがどのような点に留意すべきか、について提言を行った。

OSCAARコードパッケージの使用マニュアル

安全研究センター リスク評価研究ディビジョン 放射線安全・防災研究グループ

JAEA-Testing 2020-001, 65 Pages, 2020/03

JAEA-Testing-2020-001.pdf:4.42MB

日本原子力研究開発機構安全研究センターは、原子炉事故の確率論的リスク評価(PRA: Probabilistic Risk Assessment)研究の一環として、レベル3PRAコードOSCAARの開発を進めている。OSCAARは、レベル2PRAで得られたソースタームを基に、様々な気象条件に対し、環境に放出された後に拡散・沈着した放射性物質から公衆が受ける被ばく線量、防護措置による被ばく低減効果を考慮した上で、それに起因する健康影響等を確率論的に評価する計算コードである。このOSCAARを基に、Windows上にて、OSCAARの解析実行に加え、入力データファイルの作成、出力データファイルの後処理まで効率良く実施できるOSCAARコードパッケージを整備した。本報告は、OSCAARコードパッケージの使用方法を示したマニュアルである。

Fission product chemistry database ECUME version 1.1

性能高度化技術開発グループ

JAEA-Data/Code 2019-017, 59 Pages, 2020/03

JAEA-Data-Code-2019-017.pdf:3.26MB
JAEA-Data-Code-2019-017-appendix(CD-ROM).zip:0.09MB

核分裂生成物(FP)化学挙動データベースECUME(ffective hemistry database of fission products nder ultiphase raction)は、軽水炉等の原子力施設の重大事故時のFP挙動を支配する化学挙動を評価するために必要な化学反応速度定数データセットCRK (dataset for hemical eaction inetics)、要素モデルセットEM (lemental odel set)、そして熱力学データセットTD (hermoynamic dataset)の3つのデータセットを格納している。ECUME ver. 1.1は、特に東京電力福島第一原子力発電所の廃炉やそれを受けた軽水炉の安全性向上の取り組みにおいて重要なセシウム, ヨウ素を主な対象として、これらの炉内分布や環境放出量をより正確に評価できるように整備したものである。

J-PARC RCS; Effects of emittance exchange on injection painting

發知 英明; J-PARC RCS Beam Commissioning Group

Proceedings of 61st ICFA Advanced Beam Dynamics Workshop on High-Intensity and High-Brightness Hadron Beams (HB 2018) (Internet), p.20 - 25, 2018/07

https://doi.org/10.18429/JACoW-HB2018-MOP1WA01

現在、J-PARC RCSのベータトロン振動数は2Qx-2Qy=0共鳴の近傍に設定されている。この共鳴は、ビーム自身が作る非線形な空間電場によって励起され、水平・鉛直間のエミッタンス交換を通して付加的な分布変動を引き起こす。そのため、この共鳴は、ペイント入射後のビームの分布形状に大きな影響を及ぼすことになる。数値シミュレーションと実験結果との詳細比較から、2Qx-2Qy=0共鳴がペイント範囲やペイント経路の取り方に依存して複数の異なった効果をペイント入射中に引き起こしていることを明らかにすることができた。本発表では、2Qx-2Qy=0共鳴によって生じる特徴的なビーム粒子の振る舞いを議論すると共に、その検討結果に基づいて行っているペイント入射の最適化に向けた取り組みを紹介する。

JENDL開発のための軽水炉ベンチマークに関するデータ集の整備; 公開データベースICSBEP及びIRPhEPにおける実効増倍率データの活用

JENDL委員会 リアクター積分テストワーキンググループ

JAEA-Data/Code 2017-006, 152 Pages, 2017/05

JAEA-Data-Code-2017-006.pdf:13.46MB
JAEA-Data-Code-2017-006(errata).pdf:0.07MB
JAEA-Data-Code-2017-006-appendix1(CD-ROM).zip:115.88MB
JAEA-Data-Code-2017-006-appendix2(CD-ROM).zip:110.88MB

次期JENDLの軽水炉臨界性に対する性能を評価・検証するために、公開データベースであるOECD/NEAのICSBEPハンドブック及びIRPhEPハンドブックを活用して、ベンチマークデータ集を整備した。本データ集の特徴は以下の通りである。(1)公開データベースのドキュメント及びその関連情報について、技術的に妥当な評価がなされているかレビューし、JENDL-4.0による解析結果も勘案しながら、次期JENDL開発のための推奨ベンチマークデータセットを選定した。(2)MOX燃料を用いた臨界データについて、燃料中のPuO粒子による非均質反応度を可能な限り忠実に計算するため、モンテカルロコードを用いた有限燃料ピンバンドルモデルを新たに開発し、これを用いて、今回検討対象とした全MOX実験を横並びで評価した。(3)核データにおけるライブラリ間の差異が中性子実効増倍率に与える影響を分析するツールとして一次元燃料ピンセルモデルに基づく感度解析手法を導入し、現時点で最新である世界の3大ライブラリを用いて、その具体的な適用例を与えた。

廃棄体技術基準等検討作業会の活動; 平成27年度活動報告書

廃棄体技術基準等検討作業会

JAEA-Review 2016-020, 61 Pages, 2016/09

JAEA-Review-2016-020.pdf:1.55MB

日本原子力研究開発機構廃棄物対策・埋設事業統括部では、研究施設等廃棄物の浅地中処分(ピット処分、トレンチ処分)に向け、廃棄体製作部署(拠点)との情報交換を目的とした廃棄体技術基準等検討作業会を設置し、埋設計画並びに施設設計に必要となる廃棄体本数及び核種毎の放射能インベントリ、廃棄物確認における廃棄体の仕様・性能に係る技術基準への対応方法、放射能評価手法、品質管理の方法等の技術的な検討を進めている。本報告書は、平成27年度の廃棄体技術基準等検討作業会の活動実績として、平成26年度までに検討した結果をふまえて設定した廃棄体作製に係る品質保証、放射能濃度データ取得に係る原子力機構標準マニュアルの整備、今後の計画等についての検討結果を取りまとめたものである。

Assessment of operational space for long-pulse scenarios in ITER

Polevoi, A. R.*; Loarte, A.*; 林 伸彦; Kim, H. S.*; Kim, S. H.*; Koechl, F.*; Kukushkin, A. S.*; Leonov, V. M.*; Medvedev, S. Yu.*; 村上 匡且*; et al.

Nuclear Fusion, 55(6), p.063019_1 - 063019_8, 2015/05

https://doi.org/10.1088/0029-5515/55/6/063019

The operational space (-) for long pulse scenarios of ITER was assessed by 1.5D core transport modelling with pedestal parameters predicted by the EPED1 code. The analyses include the majority of transport models presently used for interpretation of experiments and ITER predictions. The EPED1 code was modified to take into account boundary conditions predicted by SOLPS for ITER. In contrast with standard EPED1 assumptions, EPED1 with the SOLPS boundary conditions predicts no degradation of the pedestal pressure as density is reduced. Lowering the plasma density to 5-6 10 m leads to an increased plasma temperature (similar pedestal pressure), which reduces the loop voltage and increases the duration of the burn phase to 1000 s with Q 5 for 13 MA at moderate normalised pressure ( 2). These ITER plasmas require the same level of additional heating power as the reference Q = 10 inductive scenario at 15 MA. However, unlike the "hybrid" scenarios considered previously, these H-mode plasmas do not require specially shaped q profiles nor improved confinement in the core for the transport models considered in this study. Thus, these medium density H-mode plasma scenarios with 13 MA present an attractive alternative to hybrid scenarios to achieve ITER's long pulse Q 5 and deserve further analysis and experimental demonstration in present tokamaks.