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Kデータに関するコメント今野 力; 権 セロム*
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FENDL-3.1cのKの低エネルギー中性子のKERMA係数(エネルギーバランス法)、DPA断面積は他の核データライブラリと比べ非常に小さい。この原因を特定するため、KERMA係数、DPA断面積に大きく寄与する(n,p)、(n,
)反応のエネルギーバランス、2次荷電粒子エネルギー分布、2次
線イールド・エネルギー分布データを詳細に調べた。その結果、低エネルギー中性子の(n,p)、(n,)反応の2次荷電粒子エネルギー分布、2次線イールド・エネルギー分布が小さく、そのため、KERMA係数、DPA断面積が非常に小さくなっていることがわかった。
横山 賢治; 山本 章夫*; 北田 孝典*
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次元削減の概念を導入して炉定数調整法を新たに定式化した。この新しい炉定数調整法は、次元削減に用いる部分空間の選択に任意性がある。ここでは、3種類の部分空間を考えて検討を行った。数式を使った検討により、一つはベイズの定理に基づく従来の炉定数調整法と等価に、もう一つは最小分散不偏推定に基づく炉定数調整法と等価になることが分かった。また、数値計算により同様の確認を行った。以上のことから、既存の炉定数調整法を包括する、より一般的な定式化を得ることができたと言える。
浜崎 学*; 芳中 一行
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日本原子力学会では2008年にCPD登録システムの運用を開始したが、利用が伸びず約1年で運用を停止。その反省を踏まえ、2015年秋に教育委員会として「太陽政策的」CPD登録システムとして運用を再開した。既に多くの登録者がある反面、繰り返し登録を希望する者(リピーター)が少なく、課題が浮き彫りになっている。
土屋 晴文; 榎戸 輝揚*; 和田 有希*; 古田 禄大*; 中澤 知洋*; 湯浅 孝行*; 奥田 和史*; 牧島 一夫*; 佐藤 光輝*; 佐藤 陽祐*; et al.
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日本海沿岸地域にある原子力発電所や自治体が持つモニタリングポストにより、冬の雷の発生や雷雲の通過に伴った3MeV以上の高エネルギー放射線量の増大が観測されていた。こうした放射線は、雷や雷雲がもつ電場によって加速された電子の制動放射線であると考えられている。また、近年、雷や雷雲に付随して中性子や陽電子の信号を捉えたという報告もあった。これは、制動放射だけではなく様々な高エネルギー反応が雷や雷雲の中で起こっている可能性を示唆しており、活発な議論がなされている。本発表では、現在までに原子力センシング研究グループが観測したロングバーストと呼ばれる雷雲の通過に伴って放射線量が数分ほど増大する事象と、雷に同期して発生する継続時間が1秒以下のショートバーストの観測結果について報告する。特に、2017年2月の落雷に伴って発生したショートバーストでは、雷が光核反応を誘発し、中性子, 陽電子および酸素や炭素の放射性同位体を生成した実験的な証拠を初めて確認することに成功した。本発表では、それらの生成メカニズムについても議論する。
古立 直也; 湊 太志; 岩本 修
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非常に軽い原子核や中性子過剰領域を除いて、原子核の中性子閾値近傍では一般に励起状態の密度が非常に大きく、共鳴のエネルギーや幅を理論的に精度良く予言することは困難である。一方で、そのように励起状態の密度が大きくなると共鳴のエネルギー間隔や幅に統計的な性質が現れることが知られている。この共鳴の統計的性質を用いて共鳴パラメータをランダムに発生させ、共鳴領域の断面積を計算する手法が提案されている。このような手法は共鳴の実験データの存在しない核分裂生成物などの核データ評価において、理論的に共鳴の情報を反映させる手法となり得る。しかし、ランダム性のある断面積計算においてどのように代表値を決定するか、またランダム性に起因する断面積の不定性はどの程度であるかに関しての研究は十分ではない。そこで我々はランダムに発生させた共鳴パラメータを用いて共鳴領域断面積を計算し、異なるランダムシードから発生した複数の共鳴パラメータセットを用いた計算を行うことで断面積の確率分布を導出した。断面積の確率分布を用いることで確率的に妥当な断面積の振る舞いや確率的揺らぎによる断面積の不定性について議論する。
市原 晃
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原子力機構では汎用評価済核データライブラリーJENDL-4.0の改訂に向けて評価研究を実施している。次期JENDL活動のひとつとして、原子炉構造材に対する評価を進めている。Zrは軽水炉の燃料被覆管や燃料集合体のチャンネルボックスの材料として使用される重要な元素である。本研究では、入射エネルギーが0.1から20MeVの範囲において、Zr天然同位体の中性子断面積を理論計算によって求めた。また、次期JENDLでは放射化量評価への貢献を目指し、準安定状態に対する放射化断面積データを拡充する予定である。そのため、準安定状態の実験断面積の再現も視野に入れて理論計算を実施した。使用する理論模型のパラメーターの値を調整することにより、Zr-90の(n,2n)及び(n,p)反応に対して、準安定状態生成の実験断面積を良く再現する結果を得ることができた。同時に、本計算のZr同位体のデータから得られるZr天然元素の全断面積、弾性散乱、中性子捕獲、(n,2n)反応の断面積が、JENDL-4.0と同様に実験断面積を再現することを確認した。
田沢 勇人; 細金 達哉; 石川 文隆; 茅野 雅志; 松山 一富; 齋藤 浩介; 大石 真一*; 中島 弘*
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プルトニウムスポットは、MOX燃料の安全設計上、重要な項目であり、MOX燃料ペレットの製造仕様として最大径とプルトニウム濃度が定められている。プルトニウムスポットの測定は、オートラジオグラフ法より取得した写真像を汎用品の画像解析ソフトを用いて手作業で行っているが、省力化のため自動測定技術の開発を行っている。既に報告した最大径の自動測定に次いで、プルトニウム濃度測定についても自動測定のための画像解析手法を開発した。
多田 健一; 須山 賢也
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東京電力福島第一原子力発電所事故で生じた燃料デブリの臨界性評価の不確かさ推定のため、福島第二原子力発電所2号機の8
8BWR燃料集合体を対象とした照射後試験解析(2F2DN23)の各核種の測定値と計算値の差異(不確かさ)が実効増倍率に与える影響について評価した。無限ピンセル体系において全核種の原子数密度を測定値とした場合と、解析値とした場合の実効増倍率を比較したところ、照射後試験解析の予測誤差が無限ピンセル体系の実効増倍率に与える影響は3%
k/k以下であることが分かった。このことから、SWAT4.0の解析結果を用いることで、中性子増倍率が0.95以下で未臨界であるという従来の臨界判定基準を燃料デブリの臨界性評価にも適用できることが期待できる。
大図 章; 前田 亮; 米田 政夫; 藤 暢輔
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原子力機構では、文部科学省の核セキュリティ強化等推進事業費補助金事業の一環として、核不拡散・核セキュリティに資する核変換用MA-Pu燃料等の高線量核物質測定法の確立を目指し、アクティブ中性子法による非破壊測定装置の技術開発を実施している。ダイアウェイ時間差分析法(DDA法)は、中性子の照射によって核分裂性物質から誘発される核分裂中性子を測定して定量する核物質測定法である。本装置は、そのDDA法の中でも優れた性能を持つ高速中性子直接問いかけ法による測定システムを備えている。現在は、低線量核物質を用いたDDA測定システムの性能評価を行っており、これまでにバイアル瓶を測定サンプル容器とした場合のシミュレーション計算及び試験を実施し、その結果を報告してきた。本講演では、モンテカルロシミュレーション(MCNP)を用いてバイアル瓶よりサイズが大きいMOX缶を用いた場合の測定性能を調査したので、その結果について報告する。
Hales, B. P.; 中村 詔司; 木村 敦; 岩本 修
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時間依存の放射線測定実験では検出器・データ収集系(DAQ)の不感時間を補正する必要がある。これまで広く用いられてきている麻痺型不感時間と非麻痺型不感時間モデルは、検出器で放射線を測定した場合、そこから一定時間は新たな放射線を測定できない(後ろ側に不感時間が発生する)というモデルであった。しかしながら、J-PARC・MLF・ANNRIのGe検出器の新しいDAQシステムにてパルス中性子を用いた飛行時間法(TOF)実験において、これらのモデルでは説明できない現象が観測された。本発表では、この新しい不感時間について、発生のメカニズム、原因及び補正法等について詳細に報告する。
藤 暢輔; 古高 和禎; 大図 章; 土屋 晴文; 北谷 文人; 前田 亮; 米田 政夫; 小泉 光生; 瀬谷 道夫
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原子力機構では、欧州委員会-共同研究センター(EC-JRC)との共同研究により、従来の非破壊測定(NDA)技術を適用できない高線量核燃料物質の非破壊測定技術開発を実施している。本研究開発では、小型中性子源を用いた複数のアクティブ中性子NDA技術(ダイアウェイ時間差分析法: DDA、中性子共鳴透過分析法: NRTA、即発線分析法: PGA、中性子共鳴捕獲線法: NRCA及び、遅発線分析法: DGA)を組み合わせ、それぞれの特長を生かすことによって高線量核燃料物質に対応できる非破壊測定法の確立を目指している。本発表では、プロジェクトの概要及び、即発線分析法を用いた爆発性物質(窒素)、化学兵器(燐, 塩素, 硫黄, ホウ素, ケイ素, チタン等)の検知と妨害元素(ホウ素, 塩素)の測定技術開発において得られた結果について報告する。
米田 政夫; 大図 章; 藤 暢輔
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高速中性子直接問いかけ法などのアクティブ中性子法は、核物質に対して非常に高感度で確度の高い測定を行うことが可能である。そのため、核物質の計量管理や空港での核テロ用核物質探知等において、その利用が期待されているものの、昨今のHe-3検出器の高騰や中性子源が必要であることなどから装置の製造コストが高く、普及の妨げになっている。そこで我々は、アクティブ中性子法による低コスト核物質非破壊測定装置の実用化へ向けて、アクティブ中性子法用の低コスト中性子検出器の開発を行っている。検出器の候補の一つに、水溶液に中性子が照射されることで発生するチェレンコフ光を利用したチェレンコフ光検出器がある。アクティブ中性子法装置は高エネルギーの中性子線源を使用することから、装置の外周をコンクリート等の厚い遮蔽材で囲わなければならない。チェレンコフ光検出器は水溶液を使用しているために中性子の遮蔽も兼ねることができ、遮蔽体の大幅な削減による低コスト化も期待できる。シンプルな構造のチェレンコフ光検出器を製作し、それを用いた基礎試験及び解析によって中性子検出及びGdの効果等の基礎特性について確認することができた。本研究開発では、チェレンコフ光検出器を用いた装置設計についても検討を進めており、検出器の基礎試験結果と併せて報告する。
丸山 修平; 大木 繁夫
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本研究は、セル非均質性に起因する非等方中性子ストリーミング効果を取り込むことが可能な離散化輸送理論を提案するものである。この輸送理論にP1近似を施すことで異方性拡散理論が導出されることも示す。また、本輸送理論を用いた数値解析により、均質断面積で表現される非等方性効果は、拡散理論でも輸送理論でもほぼ同等に現れることを明らかにした。
山野 秀将; 鳴戸 健一*; 栗坂 健一; 西野 裕之
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ナトリウム冷却高速炉では、燃料交換前後の燃料集合体は、ナトリウムプールの炉外燃料貯蔵槽(EVST)において保管される。本研究では、先進ループ型炉において設計されたEVSTに対してレベル1PRAを実施し、通常燃料交換時の除熱機能喪失により燃料損傷に至る事故シーケンスの同定及び燃料損傷頻度の定量化を実施した。
遠藤 佑哉; 鈴木 隆; 植頭 康裕
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日本原子力研究開発機構では、福島第一原子力発電所の廃止措置及び福島県の環境回復へ貢献するため、福島研究開発拠点を新たに立ち上げた。福島研究開発拠点では、遠隔操作機器の開発支援、環境モニタリング及び廃止措置に向けた研究等を行う施設が、機構内の他拠点と異なり福島県内に散らばって整備されていること、各センターの設立時期が異なっていたこと、新しい部門であるために機構内の様々な組織から職員を集めたため安全文化が異なっている等、特有の安全上の課題を有している。そこで、拠点としての一元的な緊急時対応体制の構築に向けて、緊急情報伝達システムを拠点大に拡大で整備した。また、各施設特有の安全上の課題解決に向けて防災訓練を実施した。
静間 俊行; Angell, C.*; 羽島 良一; Ludewigt, B.*; Quiter, B. J.*; 小泉 光生
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準単色レーザーコンプトン線ビームを用いた核物質の非破壊検知・測定技術開発の一環として、Pu-239原子核の共鳴散乱実験を行った。実験は米国デューク大学で行った。中心エネルギー2.14MeV、半値幅約4%の線ビームを、Pu-239の吸収ターゲット及び散乱ターゲットに照射し、散乱ターゲットからの共鳴散乱線を高純度ゲルマニウム検出器を用いて測定した。その結果、励起エネルギー2.12から2.19MeVの平均積分断面積として、13eV barnを得た。また、励起した準位から基底状態と第一励起状態へ脱励起する割合の合計は、全体の0.4であった。このことから、毎秒10
の強度をもつレーザーコンプトン線ビームを用いることにより、燃料集合体中のPu-239を、4時間で、3%の測定誤差で分析可能であることがわかった。本講演では、実験手法及び結果について報告するとともに、準単色レーザーコンプトン線ビームを用いた非破壊核種分析の今後の計画について紹介する。(なお、本研究開発は「核セキュリティ強化等推進事業費補助金」事業の一部である。)
早川 美彩; 国井 克彦; 峯尾 幸信; 米澤 稔
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日本原子力研究開発機構では、東京電力福島第一原子力発電所事故対応の研究開発支援を目的として、散逸・消失等が懸念される国・研究機関等のウェブサイトで公開された事故に関連する情報及び学会等における発表情報を収録し、2014年より「福島原子力事故関連情報アーカイブ(FNAA)」として公開している。利用者の情報ニーズを把握し、今後の収録対象の選定に活用するため、FNAAのアクセスログから利用者の検索・アクセス動向の分析を行った。収録対象機関別のアクセス数の推移から、原子力安全・保安院等の既に閉鎖したウェブサイト情報へのアクセスの増加がみられることから、これらの情報へのアクセス確保の重要性が確認できた。また、学会等における発表情報に関しても顕著なアクセスが認められ、学会要旨/予稿集への情報のニーズが高いことが判明した。これらの分析結果を踏まえ今後の収録対象情報の拡充を検討した。
木村 祥紀; 篠原 伸夫; 松本 哲也*
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原子力機構では、核鑑識分析における分析・測定手法に関する技術開発と、分析データと核鑑識ライブラリと呼ばれるデータベースの情報を比較することで核物質の異同識別を行い、サンプルの起源や履歴といった属性を特定する属性評価手法の開発を進めている。本発表では、核鑑識ライブラリに係る国際机上演習「銀河の蛇」の第3回演習の結果について報告し、それを通じて天然ウラン物質の異同識別解析に係る緒課題について考察する。
長家 康展; 羽倉 洋行*
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東京電力福島第一原子力発電所の事故で生じた燃料デブリの回収作業では、性状の不確かさも考慮した燃料デブリの慎重な臨界管理が必要である。このような臨界管理方針の検討には、想定される燃料デブリ性状を網羅した基礎臨界特性データのデータベース(DB)を構築しておくことが重要である。DB作成に資するため、モンテカルロ法(MC法)による乱雑化モデルにより、燃料デブリ体系をより忠実に取り扱うことができる新規モンテカルロ計算ソルバーの開発を開始した。ACE断面積表現形式に基づく衝突解析モデルを実装し、単純球体系に対する実効増倍率を計算することにより、衝突解析モデルが正しく実装されていることを確認した。
桑原 彬; 南川 卓也; 松井 信*
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本研究では、レーザーを用いた同位体分析を目的として、高反射ミラーから構成される光共振器を用いた高感度レーザー吸収分光システムを開発した。