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の変化量の評価長家 康展; 森 貴正; Brown, F. B.*
モンテカルロ計算法高度化の現状; 第3回モンテカルロシミュレーション研究会報文集, p.105 - 115, 2004/12
微分演算子サンプリング法に基づくモンテカルロ摂動法は炉物理量の小さな変化料や感度を求めるために広く使われている。この手法は固定源問題では非常に有効であるが、固有値問題では核分裂源分布も摂動により変化するために困難が生じる。ほとんどのモンテカルロコードでは摂動が印加された後も核分裂源分布は変化しないと仮定している。最近、核分裂源分布変化による摂動量を評価する手法が提案された。この手法では核分裂源の微係数に対する付加的重みはサイクルごとに規格化され、摂動量は規格化された付加的重みをサイクル間で伝播することにより求められる。この手法とさまざまな体系における本手法の計算結果をレビューし、この手法が実効増倍率の摂動計算において非常に有効であることを確認した。
熊田 博明; 山本 和喜; 村山 洋二; 松村 明*; 中川 義信*
モンテカルロ計算法高度化の現状; 第3回モンテカルロシミュレーション研究会報文集, p.185 - 194, 2004/12
原研の研究用原子炉であるJRR-4の医療照射設備を利用してホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の臨床研究が行われている。原研では、BNCTによる中性子ビーム照射によって患者に付与される吸収線量を数値シミュレーションによって正確に評価することのできるBNCT線量評価システム(JCDS)を開発した。JCDSは、ファントム実験値,JRR-4で実施されたBNCTの臨床データ等との比較検証を経て公開コードとして2002年に公開し、実際のBNCTの臨床研究に2003年から適用されている。現在JCDSは、より高精度な線量計算を効率的に実行するため、MCNP5のメッシュタリーへの対応,PCクラスタと組合せた高速計算環境の構築等のさらなる高度化を進めている。
中島 宏; J-PARC安全グループ
モンテカルロ計算法高度化の現状; 第3回モンテカルロシミュレーション研究会報文集, p.75 - 83, 2004/12
大強度陽子加速器計画施設における、放射線安全上の課題に対する対策・方針、それによる設計目標の考え方,設計条件の設定,遮蔽設計・安全評価に用いる手法及びその精度検証、そして最後に施設設計の現状を報告する。
桜井 健; 小迫 和明*; 森 貴正
モンテカルロ計算法高度化の現状; 第3回モンテカルロシミュレーション研究会報文集, p.168 - 176, 2004/12
ウラン濃縮施設等からは、ウランを含む廃棄物(以下、「ウラン廃棄物」)が発生する。このうち、ウラン濃度が低い廃棄物については浅地中処分が可能とされている。放射性廃棄物の処分においては廃棄物にかかわる精度の高い放射能評価が必要となることから、ウラン廃棄物の浅地中処分等を進めるためには、検出感度が高くかつ迅速なウラン濃度の検認法の開発が不可欠となる。このため、本研究では光核反応を用いるウラン濃度の非破壊検認法の概念検討とこれに必要となる計算コードの作成を行った。まず、概念検討に用いるために、中性子・光子輸送計算モンテカルロコードMVPを改良し、光核反応とその結果発生する光中性子の輸送を取り扱う機能を付加した。このコード用の光核反応データライブラリーは、IAEA Photonuclear Data Library等を処理して作成した。次に、検認システムの概念検討は、金属のウラン廃棄物を溶融処理して作製される金属インゴットの廃棄物を対象として実施した。その結果、深地/浅地中処分の分別レベルをはるかに下回るクリアランスレベル相当のウラン濃度にも余裕を持つ検出限界が達成可能となる見込みを得た。
加熱率の計算長尾 美春
日本原子力学会モンテカルロ法による粒子シミュレーションの現状と課題, p.219 - 223, 2002/01
近年の軽水炉や核融合炉の材料についての照射試験においては、線による照射効果が着目されており、照射試料の温度予測の点からより正確な加熱率データが必要とされるなど、照射場特性として線が重要視されるようになってきた。そこで、JMTR炉内の線分布に関し、モンテカルロ手法を用い、より高精度な評価の検討を開始した。モンテカルロコードMCNPにより計算した加熱率を入力として、温度計算コードGENGTCで計算した試料温度は、測定データに対して-20~+10%の範囲であった。以上から、モンテカルロ手法を用いて3次元詳細モデルにより解析した加熱率データを用いて温度計算を行うことにより、照射試料の温度を実用的な精度で評価できる見通しが得られた。
藤本 望; 野尻 直喜; 山下 清信; 島川 聡司; 安藤 弘栄; 森 貴正
日本原子力学会モンテカルロ法による粒子シミュレーションの現状と課題, p.201 - 210, 2002/01
高温工学試験研究炉(HTTR)の炉心をモンテカルロコードで解析する場合、被覆燃料粒子が燃料領域内で不規則に配列しているため、そのモデル化が困難であった。そこで、不規則配列の粒子の位置を、村田らが提案した確率分布(最近接粒子分布及び角度分布)で取り扱う方法をMVPコードに取り入れた。これを用いて、臨界近接における実効増倍率を再評価したところ試験結果と0.01
k/k以内の差で一致する結果を得た。さらに、このコードを用いて出力上昇試験における臨界制御棒位置及び温度係数を実施した。臨界制御棒位置の解析値と実測値は、5cm以内の差で一致し、温度係数の解析値及び実測値は、高い炉心温度においてその絶対値が小さくなるという傾向は一致した。本会議においては、MVPを用いて行ったこれら被覆燃料粒子のモデル化とその反応度効果、臨界制御棒位置、温度係数等の解析について報告する。
白井 更知; 須藤 俊幸; 野尻 一郎
モンテカルロ法による粒子シミュレーションの現状と課題, p.235 - 249, 2002/00
東海再処理施設の臨界安全解析について、モンテカルロ計算でなければ容易に評価できない例として、複雑形状機器の臨界安全評価、燃料保管時の燃料体の位置ずれの影響評価、複雑体系複数ユニットの臨界安全評価を紹介する。
奥村 啓介; 中川 正幸; 金子 邦男*; 佐々木 誠*
JAERI-Conf 2000-018, p.31 - 41, 2001/01
従来の決定論的手法に基づく燃焼計算コードは、幾何形状表現に関する制約、実効共鳴断面積に関する近似、極端な非等方性や非均質性による拡散近似の破綻などの理由により、解析が困難な燃焼問題に直面することがある。例えば、プルトニウムスポットの燃焼特性の予測、超小型炉の炉心設計、研究炉の照射キャプセル内試料の解析などである。こうした問題にも即座に対応できるように、連続エネルギーモンテカルロコードMVPを用いた燃焼計算コードMVP-BURNを開発した。国際ベンチマーク問題における決定論的手法コードとの比較、商用炉の使用済燃料サンプルに対する燃料組成の測定値との比較を実施し、コードの妥当性を確認した。
長尾 美春
JAERI-Conf 2000-018, p.156 - 167, 2001/01
JMTR照射試験における中性子照射量の評価精度向上のため、従来の決定論的手法(ANISN,CITATION等)では正確な評価が難しい形状の複雑な体系についても高精度な評価が期待できるモンテカルロコードMCNPの導入を進めてきた。本報告では、これまでに行ってきたJMTR炉心の反応度計算及び中性子束計算へのMCNPの適用性の検討結果について述べると共に、中性子束計算に関して、実用上の課題となっている計算時間の短縮について検討した結果について述べる。
横山 賢治
JAERI-Conf 2000-018, p.281 - 296, 2001/01
大洗工学センターでの高速炉研究におけるMVPコードの利用経験についてまとめる。JUPITER臨界実験解析における利用経験、MA消滅炉心解析への適用例を紹介し、今後のモンテカルロ法の研究開発に資する。MVP結果はリファレンス解として利用でき、決定論的手法であるJUPITER標準解析手法との比較結果を示す。また、これまでの解析でJUPITER実験で行われたセルファクターの実験に問題があることが分かり、MVPによる解析で解決できたことも紹介する。MA消滅炉心解析への適用としては、非均質性が強く通常の高速炉に比べて中性子スペクトルが軟らかく解析が困難な減速材入りAm燃焼用集合体の解析結果について紹介する。
大山 幸夫
日本原子力学会モンテカルロ法による粒子シミュレーションの現状と課題, p.183 - 191, 2001/01
原研及び高エネルギー加速器研究機構(KEK)は共同して大強度陽子加速器計画施設の建設を進めている。本計画は、600MeV陽子リニアック,3GeV及び50GeV陽子シンクロトロン加速器群により作り出される陽子ビームを用いて、核変換実験施設,物質・生命科学実験施設(ミュオン実験施設,中性子散乱実験施設),原子核素粒子実験施設,ニュートリノ実験施設の建設を目指している。物質・生命科学実験施設における中性子利用では、減速した熱・冷中性子を用いた飛行時間法による広いQ-W領域における中性子散乱による物性研究・構造生物学研究、また、ミュオン実験では、mSR等ミュオンをプローブとして用いた物性研究等が計画されている。原子核・素粒子実験施設では、K中間子,
中間子等の2次ビームを用いて極限状態の原子核やストレンジネスを持つ原子核の研究が行われる。ニュートリノ実験では、現在つくばで行われているK2K実験より百倍強度の高いニュートリノを用いてニュートリノ振動や混合状態の精密測定が期待されている。核変換実験施設では、物理実験施設を用いて未臨界炉心の炉特性実験や制御実験を行うとともに、工学実験施設でターゲット・構造材料に関する照射実験や液体ターゲットシステムの実証試験を行う。
