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菅原 隆徳; 鹿島 陽夫; Gabrielli, F.*; Rineiski, A.*; 山中 正朗*
no journal, ,
IAEA主催の加速器駆動核変換システム(ADS)に関する共同研究プログラム(CRP)において、実用規模ADSの核設計に対する現時点の解析精度を知るためのベンチマーク問題が提案された。このベンチマーク問題は、原子力機構が提案する実用規模ADS(JAEA-ADS)の臨界性と燃焼計算を対象とし、3つの機関が参加して解析を行った。また、核データライブラリに整備された共分散の現状を確認するため、感度・不確かさ解析も実施された。ベンチマーク計算の結果を比較したところ、臨界性および核変換量の予測精度に未だに課題があることがわかった。例えば、核データライブラリを変えるだけで、実効増倍率(臨界性)の計算値は、1100pcm程度の差が生じる。
方野 量太
no journal, ,
即発中性子減衰定数
の高精度測定に向けて、パルス中性子源(PNS)を用いたフィッティング法を改良した線形結合法を提案している。本検討では提案手法のADS炉心への適用性を確認するため、連続エネルギーモンテカルロ計算コードによってPNS実験シミュレーションを行い、核分裂率の時間進展を評価し、提案手法を適用した。適用結果から、LBE冷却材の吸収断面積が小さいことによってこれにより核分裂に寄与しない熱中性子の寿命が長くなり、この熱中性子の存在によって推定精度が悪化する可能性があることが分かった。
渡辺 奈央; 大林 寛生; 西原 健司
no journal, ,
原子力機構では加速器駆動型核変換システム(ADS)に使用する冷却材および核破砕ターゲットの候補として鉛ビスマス共晶合金(LBE)の研究を行っている。J-PARCプロジェクトではADSビーム窓の実現可能性研究を行っているが、これはADSビーム窓が高温の流動LBE中、および高エネルギーの陽子や中性子の照射環境に置かれるためである。このプロジェクトの一環としてLBE核破砕ターゲットに関する実験施設の建設が計画されている。原子力機構ではそのデモ機として、一次冷却系の運転技術の確立および開発中のLBE用器材の統合テスト実施のため、LBEターゲットモックアップループ"IMMORTAL"を製作した。LBEの熱流動特性は非常に重要である一方、その研究成果は軽水に比べ未だに限られたものしかない。したがって本研究では、IMMORTALの一次系ループについて解析モデルを作成し、RELAP5-3Dコードを使用してその熱流動挙動の数値解析を行った。また、そこから得られたシミュレーション結果と実験結果を比較することで、LBEの熱伝達係数及び物性値について検証した。
森下 卓俊
no journal, ,
加速器駆動システム(ADS)用加速器には、ビームトリップ 時に未臨界炉が受ける熱負荷の変動を低減するため、極めて高い運転安定性が求められる。同じく大強度陽子加速器であるJ-PARCリニアックにおいても、安定したビーム品質と高い稼働率の両立のため、加速空洞は、その運転安定性を高めることに注力されてきた。J-PARCリニアック高周波加速空洞は上流から高周波四重極空洞(RFQ), ドリフトチューブリニアック(DTL), 分離型DTL及び環結合空洞型結合(ACS)空洞からなる。リニアックでは2006年11月にビーム調整運転を開始し、2008年には実験施設へのビーム供給を開始した。本ワークショップでは、ADS用加速器開発に資するため、近年の高周波加速空洞の運転状況、特にビーム中断の要因となるトリップの発生頻度やその要因とともに、今後の改善計画を示す。合わせて、機器の故障等による運転中断事象の紹介や、予防的メンテナンスの詳細について報告する。
佐々 敏信; 斎藤 滋; 大林 寛生; 有吉 玄; Wan, T.*; 大久保 成彰; 大平 直也*; 八巻 賢一*; 北 智士*; 吉元 秀光*
no journal, ,
原子力機構は加速器駆動システム(ADS)を用いた分離変換技術によるマイナーアクチノイド低減を提案している。ADS実現のため、JAEAでは液体鉛ビスマス合金(LBE)核破砕ターゲットのJ-PARC設置を計画している。LBE核破砕ターゲットはADS設計に不可欠な技術課題を、材料照射データベースを整備することで解決することを目的としている。400MeV-250kWの陽子ビームが使用可能であり、ターゲットは熱流動解析及び構造解析によりこの陽子ビームを集束して照射して陽子・中性子照射量を可能な限り増加できるように設計されている。完全遠隔操作によるターゲット交換やフリーズシール型ドレンバルブなどの要素技術開発が実施され、ターゲットに反映されている。最新のJ-PARC鉛ビスマス核破砕ターゲットの設計を報告する。
西原 健司; 菅原 隆徳; 辻本 和文
no journal, ,
日本原子力研究開発機構は過去の研究開発を再編し、
計画(PSi: Proton accelerator-driven Subcritical virtual system)を開始した。計画ではADS(加速器駆動システム)による分離変換の産業化にむけ、計算機上に構築する仮想ADSにより、効率的な研究開発を狙う。計画は10年間程度で実証規模ADSの実施設計と許認可の準備を行うことを目標とする。本計画は4つの開発分野からなる: 炉物理と核データ、ADSプラントと安全性、鉛ビスマス共晶金属と材料、そして加速器である。各々の分野は効率的な工学設計のための計算コード、コードに内蔵されるモデル構築、そして、モデルの検証のための実験からなる。実験は、実規模ではなく我が国および海外の既存施設を活用し、小規模に行う。