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土屋 晴文; 北谷 文人; 藤 暢輔
no journal, ,
原子力機構では欧州委員会-共同研究センター(EC-JRC)との共同研究として、従来の非破壊測定(NDA)では対応できない高線量核燃料物質に適用できるNDAを開発している。本研究開発では、アクティブ中性子法(ダイアウェイ時間差分析法: DDA、中性子共鳴透過分析法: NRTA、即発ガンマ線分析法: PGA、遅発ガンマ線分析法: DGA)を高度化し、それらを組み合わせることにより、高線量核燃料物質のためのNDAの確立を目指している。2015年度からフェーズIとして低線量核燃料測定のための研究開発を実施し、2018年度からフェーズIIとして高線量核燃料測定のための研究開発を実施している。フェーズIIの2019年度にはDDA・PGA部の製作を実施し、2020年度にNRTA部の製作を完了する予定である。本講演では、高線量核物質の測定に適用可能なNRTA部を構築するために実施したシミュレーション結果や予備試験結果を報告するとともに、NRTA部の特徴について述べる。本研究開発は、文部科学省「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。
岩本 信之; 岩本 修; Rovira Leveroni, G.; 中村 詔司; 木村 敦; 片渕 竜也*
no journal, ,
J-PARC・MLF・ANNRIのNaI(Tl)検出器では高速中性子エネルギー領域までの捕獲断面積と波高スペクトルの測定ができる。このうち波高スペクトルは捕獲断面積計算に重要なガンマ線強度関数と直接的な関係がある。本研究では、放射線輸送コードPHITSによりNaI(Tl)検出器でのガンマ線応答をシミュレーションすることで、各ガンマ線エネルギーに対する応答関数を計算し、核反応計算コードCCONEで計算したガンマ線スペクトルにこの応答関数を適用することで波高スペクトルを導出した。そして、計算で得た波高スペクトルを測定された波高スペクトルと比較することで、ガンマ線強度関数の評価を可能にした。MA核種(
Npなど)に対し、本手法を適用して得られたガンマ線強度関数を基に、本研究及び既存の捕獲断面積測定データを利用することで断面積評価及び共分散評価を行ったので、その結果を報告する。
Rovira Leveroni, G.; 片渕 竜也*; 岩本 修; 木村 敦; 中村 詔司; 岩本 信之; 遠藤 駿典; 寺田 和司*; 児玉 有*; 中野 秀仁*; et al.
no journal, ,
The double-bunch mode of the J-PARC facility introduces serious ambiguities in the neutron induced cross-section measurement in the fast neutron energy region. The neutron filtering technique is applied in the ANNRI beamline in order to produce quasi-monoenergetic neutron beams. In this work, three different filter configurations consisting of 20 cm of 
Fe and 20 and 30 cm of Si were used to test their performance as neutron filters by means of capture and transmission experiments and using the Monte-Carlo simulation code PHITS. The characteristic of the three neutron filter configuration are presented and their viability as a neutron filter is discussed from the results of the present work.
Csの海洋拡散の解析池之上 翼; 川村 英之; 上平 雄基
no journal, ,
本研究では、原子力機構で開発した緊急時海洋環境放射能評価システム(STEAMER)で受信された過去の海流データを使用して海洋拡散シミュレーションを実行し、Csの海洋拡散の特徴や傾向について解析した。使用する海流データは、気象庁により計算された北西太平洋を対象とした水平解像度約10kmのデータである。東京電力福島第一原子力発電所からの仮想的な放出を対象として、2015年1月1日から2018年12月31日まで毎日9時を計算開始時刻として設定し、計算期間が60日の海洋拡散シミュレーションを計1461ケース実行した。全ケースの計算結果に対して、各計算格子における計算開始日から30日間で最大となる濃度(最大濃度分布)を算出し年平均と月平均を求めた。海洋表層においては、年変動はあまり見られなかったが季節変動は年変動より大きく、特に冬におけるCsの拡散範囲が小さい傾向がみられた。全計算ケースにおける最大濃度分布の平均は、福島沿岸から沖合(140
E-145E)と黒潮続流付近で大きくなった。
Taの中性子捕獲断面積と全断面積の測定及び共鳴解析遠藤 駿典; 木村 敦; 中村 詔司; 岩本 修; 岩本 信之; Rovira Leveroni, G.
no journal, ,
原子炉構造材に含まれIAEAのクリアランスの対象となっているTaの中性子断面積および共鳴パラメータの高精度化を目指し、J-PARC・MLF・ANNRIにて中性子捕獲断面積と全断面積を測定した。得られた断面積の結果を共鳴解析コードREFITにより解析し、共鳴パラメータを導出した。
岩元 大樹; 明午 伸一郎; 西尾 勝久; 石 禎浩*; 廣瀬 健太郎; 岩元 洋介; 栗山 靖敏*; 前川 藤夫; 牧井 宏之; 中野 敬太; et al.
no journal, ,
加速器駆動核変換システム(ADS)の研究開発を目的として、2019年10月より京都大学のFFAG (Fixed Field Alternating Gradient)加速器を用いたADS用核データの実験的研究プログラムを開始した。本プログラムは、数十MeVから100MeV陽子入射に対する「(1)核破砕中性子エネルギースペクトル測定」および「(2)高エネルギー核分裂測定」の二つのサブプログラムから構成される。本発表では、本プログラムの概要および実験の準備状況について紹介するとともに、最初の実験として実施する陽子入射鉄標的に対する中性子エネルギースペクトルの測定結果について報告する。
竹内 正行; 佐野 雄一; 渡部 創
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の減容化を実現する上で、発熱核種を含むマイナーアクチニド(MA)を再処理工程中で分離し、変換することにより、高レベル放射性廃棄物に移行させないことが重要である。本件では、抽出クロマトグラフィを利用したMA分離技術開発の計画概要について示す。
Malins, A.
no journal, ,
原子力発電所,放射線利用施設,環境等に存在する放射性物質は放射性崩壊により各核種のインベントリが変化していく。radioactivedecayは、全核種インベントリの時間変化を高精度かつ手軽に計算することができるPythonパッケージである。ソースコードはGitHubとPython Package Index (PyPI)にて提供されている。コードの特徴と開発経緯について解説する。
本山 李沙; 比内 浩; 市毛 良明; 駒 義和; 柴田 淳広
no journal, ,
原子力機構高レベル放射性物質研究施設(CPF)では、福島第一原子力発電所にて発生した廃棄物の処理・処分方法の検討に資するため、汚染水や水処理二次廃棄物の放射化学分析を行っている。
及び
スペクトル測定対象核種に加え、
線放出核種の分析にも対応するため、核種分析法の検討を行った。CPFの設備の特性上、ステンレスを腐食させるハロゲン系試薬の使用は避け、硝酸溶液系における分析法の開発を行い、複数の処理を組み合わせたSe-79分析法を確立した。当該手法の福島汚染水試料への適用を開始した。
内田 俊介; 逢坂 正彦; 唐澤 英年; 木野 千晶*
no journal, ,
先に報告した線量率変換係数(副題7)を用いた逆解析により、福島第一原子力発電所1-3号機サプレッションチェンバー(S/C)及びドライウェル(D/W)下部におけるCs量を求めた。シビアアクシデント(SA)解析コードによる順解析の結果と比較し、以下の点を明らかにした。(1)1号機ではA, B両系統でD/W CAMSの線量率測定値に差異が見られたが、washing-out効果の偏在化を仮定することにより、すべての号機で逆解析を行うことができた。(2)1号機ではD/W下部及びS/CのCs量の逆解析と順解析の結果に差異は見られなかった。(3)2, 3号機では、逆解析によるD/W下部のCs量は順解析による値を1桁以上上回った。(4)燃料デブリ取出し等の際に原子炉格納容器内における核分裂生成物の分布評価へのSA解析コードの適用には十分な配慮が必要と考える。
笠田 竜太*; Wang, H.*; Liu, J.*; Yu, H.*; 近藤 創介*; 奥野 泰希*; 大久保 成彰; 徳永 透子*; 大野 直子*
no journal, ,
ADS炉内材料および核融合炉先進ブランケットへの適用を目指して低放射化オーステナイト鋼であるFe-Mn-Cr-Al-C鋼およびその酸化物分散強化(ODS)鋼の開発を新たに進めている。かつて検討されたFe-Cr-Mn系低放射化オーステナイト鋼の組成を見直し、自動車鋼板として用いられるTWIP鋼を意識した材料設計となっており、ODS化によって高温強度特性や耐照射性の改善を狙ったものとなっている。本報告では、合金設計方針と研究室レベルで試作した材料について、強度特性と鉛ビスマス腐食性へのODS化の影響に関する初期知見について示す。また、先進核融合炉ブランケットへの適用に向けた諸課題についても論じる。
堀口 直樹; 中村 康一*; 関口 昂臣*; 上澤 伸一郎; 氷見 正司*; 吉田 啓之; 西村 聡*
no journal, ,
原子力施設の安全性向上や適切の対策の検討のためには、シビアアクシデント(以下、SA)における原子炉建屋(以下、建屋)による放射性エアロゾル粒子の捕集効果を評価する必要がある。原子力機構ではCFD解析コードを用いた建屋内粒子挙動評価手法を開発しており、捕集効果評価に用いられるSA解析コードへの参照解提供を目指しているが、これに必要なベンチマーク問題はない。本報では、SA解析コードの解析結果(第1,2報)から設定したベンチマーク問題と、CFD解析コードを用いた評価結果について報告する。解析対象は、福島第一発電所事故でエアロゾル粒子の捕集が見られ、かつ簡素な構造でコード間の比較が容易な2号機建屋のオペレーティングフロアを模擬した大空間とした。流量5
1000L/min、粒径0.110micro mの条件でCFD解析した結果、大粒径かつ小流量ほど大空間から流出する粒子数の割合が少ないことを確認した。
高橋 史明; 真辺 健太郎; 田窪 一也*; 佐藤 薫
no journal, ,
原子力機構では、原子力規制庁からの委託事業により、ICRP2007年勧告に対応した内部被ばく線量評価コードを平成29年度からの4ヶ年計画で開発している。最終年度となる2020年度は、2019年度までに開発した版に関して、内部被ばく線量評価モニタリングの経験を有する機関の専門家より、操作性や機能に関する意見を聴取した。その後、この結果を反映して、入力に用いるGUI画面の改良、出力機能の追加などの改良を進めた。また、2020年にICRP Publ.141として公開された新しい線量評価モデルの調査、コードへの実装を進め、実効線量係数の導出に係る検証を進めた。本発表では、版を改良したコードについて、基本機能や操作方法などの全体概要を報告し、国内における放射線安全規制の見直しや内部被ばく線量評価における活用策などを示す。
Riyana, E. S.; 奥村 啓介; 坂本 雅洋; 松村 太伊知; 寺島 顕一
no journal, ,
We enabled to consider the spontaneous fission reaction in subcritical neutron multiplying system by modifying the OpenMC depletion calculation code version 0.11. With the code, it is possible to estimate the quantity of short half-life fission products in the subcritical system. As a demonstration and fuel debris storage preliminary study, the code was applied to the fuel debris storage canister filled with nuclear materials and spontaneous fission nuclides. As a result, the ability was successfully shown to provide the information on short half-life fission products over time and to provide the relationship between the activity ratio of 88Kr-to-135Xe and effective neutron multiplication factor.
Do, V. K.; 古瀬 貴広; 太田 祐貴; 佐野 友一; 岩橋 弘之; 本間 駿太; 一條 祐里奈; 黒澤 きよ子*; 遠藤 翼*; 元木 良明*; et al.
no journal, ,
本報では、HClフリーのコンクリートマトリクスからのSnの分離・回収手法について報告する。固相抽出前のコンクリート溶解液処理として2つの手法を検討し、その後、TEVAレジンを用いた固相抽出試験を実施した。その結果、本手法によるコンクリートマトリクスからのSnの分離・回収は高い回収率と再現性を示した。本研究では、ICP-MSにより
Snの測定するためのコンクリート瓦礫からのSnの分離手法の検討を行った。
佐藤 博之; 青木 健; Yan, X.
no journal, ,
高温ガス炉は固有の特性を活用することで、優れた安全性を有するのみならず、高温熱供給が可能であり、多様な産業利用が期待されている。原子力機構では、世界で唯一、原子炉から950Cの高温熱を取り出すことができる高温ガス炉HTTRに、水素製造施設やヘリウムガスタービン発電設備からなる熱利用システムを接続し、世界で初めてとなる原子炉の熱を用いた水素製造やヘリウムガスタービンによる発電の実証を目指した検討を進めている。本発表では、今後、HTTRを用いて技術実証が可能な熱利用システムの候補として、高温ガス炉直接ヘリウムガスタービン発電システムや天然ガス水蒸気改質法による水素製造システム,水素電力コジェネレーションシステムのプラント概要や試験計画について報告する。
高井 俊秀; 古川 智弘; 渡辺 茂樹*; 石岡 典子*
no journal, ,
高温液体ビスマス中での高耐食性が期待される標的窓候補材について、低酸素分圧下における500C、500時間で停留ビスマス中材料腐食試験を実施した結果について報告する。
奥村 啓介; 坂本 雅洋; 多田 健一; 西原 健司; 溝上 伸也*; 溝上 暢人*; 三木 陽介*; 金子 誠司*
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軽水炉では、炉内や取り出し燃料集合体の詳細な核種インベントリが必要な場合には、ORIGENコード等を用いた燃焼計算が行われてきた。しかし、この種のコードでは、中性子スペクトルや燃焼度が大きく異なる領域が含まれていても、領域平均的な扱いがなされてきた。この扱いは、核種生成量が燃焼度に対して直線的に変化する核種については精度良く評価できるが、その他の核種については、系統的な誤差を発生させる。また、Gd入り燃料を適切に扱うことができない。そこで、炉内の全燃料を3次元ノードに分割し、Gdの効果も考慮して、領域毎の詳細な核種インベントリを計算する手法を開発した。本手法を、福島第一原子力発電所(1F)の各号機に適用し、事故直前における核種インベントリのデータを取得している。得られたデータは、今後の事故進展解析の高度化、燃料デブリの臨界性評価、分析値の評価、非破壊測定技術の開発、放射性廃棄物評価などへの利用が期待される。本発表では、既存の1F核種インベントリデータベースからの改良点を中心に紹介する。
坂本 雅洋; 奥村 啓介; 多田 健一; 西原 健司; 溝上 伸也*; 溝上 暢人*; 三木 陽介*; 金子 誠司*
no journal, ,
本発表では「東京電力福島第一原子力発電所の全炉心3次元核種インベントリ計算」のシリーズ発表の第2報として、全炉心3次元核種インベントリ計算手法の概要と、本手法を用いて評価した福島第一原子力発電所(1F)2号機の結果について報告する。本計算では、実際の燃料集合体仕様と実機運転管理データに基づき、BWR特有の炉心軸方向ボイド率分布や比出力の時間変化、並びに初期組成を詳細に考慮した炉内の3次元全13,152領域(燃料集合体数548
軸方向分割数24)に対し、約1,600核種のインベントリデータ(重量や放射能量等)を取得した。この核種インベントリデータには、燃料集合体中に含まれる微量不純物の放射化物(Co-60やC-14等)も含まれる。また、従来のORIGEN計算では正確な評価が困難であった可燃性毒物入り燃料棒中のGd同位体核種も考慮することができる。
佐藤 薫; 佐藤 大樹; 高橋 史明; 古田 琢哉
no journal, ,
放射線防護を目的とした線量評価の基礎となる臓器線量の標準データは、標準欧米人の体格を持つICRPファントム(男性: RCP-AM、女性: RCP-AF)を用いることが規定されている。一方、成人日本人の体格は欧米人よりも全般的に小柄であり、かつ変動幅を持つ。そのため、国内の放射線防護基準の策定や計画立案に対して、RCP-AMやRCP-AFを用いて導出された臓器線量を適用する場合、日本人の体格とその変動幅の考慮が重要となる。これまでにわれわれは、光子外部照射に対して、成人日本人の体格やその変動を考慮した線量評価を行った。本研究では、光子と同様に透過性の高い中性子の外部照射について、体格変動が臓器線量に及ぼす影響を解析した。この解析には、成人日本人ファントム(JM-103及びJF-103)の身長を一定にした条件の下、胴体の周囲長について、平均値から標準偏差のステップで変化させることにより作成した3種類の体格の男女ファントムを利用した。解析の結果、3MeV中性子の回転照射条件について、多くの日本人が含まれると想定される胴体の周囲長を持つ体格を模擬したファントムによる結腸線量の計算結果は、RCP-AM及びRCP-AFによる値と
20%の範囲で一致すること等を明らかにした。