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内海 隆行*; 矢部 孝*; Koga, J. K.; 青木 尊之*; 関根 優年*; 尾形 陽一*; 松永 栄一*
Journal of Computational Physics, 196(1), p.1 - 7, 2004/05
被引用回数：3 パーセンタイル：20.53(Computer Science, Interdisciplinary Applications)高強度レーザーのガスやクラスターへの照射によるイオン化現象を利用して、高調波発生,X線レーザー発振,高Z多価イオン源といった応用が期待されている。強レーザー電場中のイオン化の解析には通常の摂動論的手法の適用には限界があるために、非摂動論的手法の開発が世界的に進められている。非摂動論的手法としては、時間依存シュレディンガー方程式を直接解く手法がある。本論文では、流体方程式などの双曲型偏微分方程式の数値解析手法として開発された3次補間擬似粒子法(CIP)を基底関数の観点から再構成することにより時間依存,非時間依存シュレディンガー方程式の高精度数値解法としてCIP-BS法を提案する。CIP-BS法は、偏微分方程式及び境界条件を一意的にスパース行列のみを用いた離散方程式に変換し、計算効率を向上させることができる。本手法の有効性を平面波,クーロン場,morseポテンシャル場における解析により示す。
中根 佳弘
JAERI-Research 2000-003, p.110 - 0, 2000/02
JAERI-Research-2000-003.pdf:5.55MB
中高エネルギー粒子場における放射線安全設計を行ううえで2次中性子による線量評価は重要である。本研究は数10MeV領域中性子入射における線量評価手法の確立を目的として、TIARAの40及び65MeV準単色中性子入射における平板ファントム内での中性子束及び線量を測定し、計算結果と比較した。また解析に必要な中性子線源スペクトル及び検出器応答関数を評価した。ファントム内中性子束及び吸収線量計算値は実験値をよく再現し、線量当量においても計算値は実験値をおおむね20%以内で再現したことから、このエネルギー領域における線量評価計算が20%程度の精度で可能であることを明らかにした。また固体飛跡検出器の応答では、開発した応答関数計算コード及び実験の結果から広範な中性子エネルギーに対する応答関数を決定した。
樋口 健二; 浅井 清; 長谷川 幸弘*
Nuclear Science and Engineering, 127(1), p.78 - 88, 1997/09
被引用回数：1 パーセンタイル：14.47(Nuclear Science & Technology)実用のモンテカルロコードのベクトル処理では、間接番地アクセス、複雑な条件分岐文、短いベクトル長、キャツシュミス及びロバスト性・汎用性を保持するための処理のために高い速度向上率を得ることは困難である。筆者らは、過去の研究において、上記5つの問題点のうち、第1、第2及び第3の問題点については、モンテカルロコード専用のハードウェアにより解消できることを示した。本稿では、MORSEコードのベクトル処理結果に基づき、第4及び第5の問題が詳細に議論される。ここでは、キャッシュミスヒット率が粒子輸送問題のベクトル処理において同時追跡される粒子数に強く依存することを示す。第5の問題点については、入力問題に無関係な処理を除くことにより、即ち、入力問題に合わせたコード生成により、速度向上率が大きく改善されることを示す。
中島 宏; 中尾 徳晶*; 田中 俊一; 中村 尚司*; 秦 和夫*; 田中 進; 高田 弘; 明午 伸一郎; 中根 佳弘; 坂本 幸夫; et al.
Nuclear Science and Engineering, 124(2), p.243 - 257, 1996/00
被引用回数：41 パーセンタイル：94.19(Nuclear Science & Technology)43及び68MeV陽子の
Li(p,n)反応により疑似単色中性子源を用いて、鉄遮蔽体を透過した中性子のエネルギースペクトルを測定し、DLC119群定数と遮蔽計算コードMORSE-CG及びDOT3.5による計算値、さらに、粒子輸送計算コードHETC-KFA2による計算値との比較を行った。その結果、MORSEによる計算値は全体的に実験値を良く再現したが、軸以外の散乱角が大きい中性子に支配される点で過小評価し、群定数におけるルジャンドル展開近似に問題があることを示した。DOTによる計算値も比較的良く再現したが、微小角散乱による寄与を過小評価し、離散角度分点近似の問題点も明らかとなった。また、HETCの計算値は軸上で過大評価した。そこで、HETCに改良を加えたところ、計算値は軸上で比較的良く実験値を再現したが、中心軸以外の点で過小評価し、弾性散乱角度分布の取り扱いに問題が残されていることを示した。
長谷川 幸弘*; 樋口 健二
JAERI-Tech 95-051, 59 Pages, 1995/11
多群粒子輸送モンテカルロ・コードMORSEを高速モンテカルロ装置上で高速処理し、3つの入力データを用いて、8~10倍の速度向上率を得た。その手法及び結果について述べる。高速モンテカルロ装置Monte-4は、従来のベクトル計算機において困難であった粒子輸送モンテカルロ・コードの高速処理を実現するために開発された専用計算機である。Monte-4は、モンテカルロ・パイプラインと呼ばれる特殊ハードウェアを搭載した4台のベクトル演算装置を持つ。MORSEコードのベクトル化手法、並列化手法、高速モンテカルロ装置上における性能向上のためのチューニング手法及び性能評価結果について述べる。
大山 幸夫; 今野 力; 池田 裕二郎; 山口 誠哉; 津田 孝一; 小迫 和明*; 前川 洋; 中川 正幸; 森 貴正; 中村 知夫; et al.
Fusion Technology, 28(1), p.216 - 235, 1995/08
核融合炉ブランケット中性子工学に関する原研/米国DOEとの協力計画のフェーズIICとして2種類の非均質ブランケットについて中性子工学実験を行った。実験体系は炭酸リチウムで中性子源を取囲んだ先のフェーズIIA実験と同じ形状である。典型的な非均質体系としてベリリウム多層体系と水冷却体系を選んだ。これらは物質境界で大きな中性子束勾配やスペクトル変化を与え、そこでの計算精度や測定法を調べることが目的である。測定ではボイド効果は低エネルギーに感度のある検出器に対し非均質な領域では無視できないことがわかった。また、ベリリウムや水の近傍で大きなトリチウム生成の増加が見られ、モンテカルロ計算はそのような境界でも良い一致を示した。
山口 恭弘
Journal of Nuclear Science and Technology, 31(7), p.716 - 725, 1994/07
被引用回数：6 パーセンタイル：52.28(Nuclear Science & Technology)国際放射線防護委員会(ICRP)は、1990年に採択した基本勧告の中で、放射線防護に用いる線量の定義を変更した。したがって、新定義に基づいた線量評価法が今後求められる。本論文は、光子外部被曝に対する空気カーマ及びフルエンスから実効線量に変換するための線量換算係数の計算結果をまとめたものである。計算には、モンテカルロ法及び成人の人体模型を用いた。実際に直面する多くの被曝状況をカバーするために、11種類の照射ジオメトリーについて17keV~8.5MeVのエネルギー範囲の換算係数が計算された。また、残りの組織に対する組織荷重係数の例外適用、各臓器の等価線量の実効線量への寄与割合、周辺線量当量と実効線量の関係が検討された。
坂本 幸夫; 中島 宏; 中根 佳弘; 田中 俊一; 田中 進; 中村 尚司*; 馬場 護*; 中尾 憲晶*; 秦 和夫*
Proc. of the 8th Int. Conf. on Radiation Shielding, 0, p.809 - 815, 1994/00
高崎研究所の90MV AVFサイクロトロン施設TIARAにおいて、加速器遮蔽に関する基礎データを入手するための中性子遮蔽実験プログラムが大学とのプロジェクト共同研究として開始された。今までに鉄とコンクリート遮蔽体についての中性子透過実験を41MeV及び65MeVのエネルギーで行った。p-Liターゲットからの入射中性子スペクトルを反跳陽子型スペクトロメータで測定するとともに、遮蔽体内部及び後方での中性子強度及びスペクトルを有機シンチレータ、各種カウンター及び線量計で測定した。実験解析では400MeVまでのHILO86及びHILO86Rの群定数を用いて2次元Sn計算コードDOT3.5及びモンテカルロ計算コードMORSEでスペクトル及び中性子反応率を算出した。その結果、核分裂計数管による中性子反応率を30%以内の精度で再現した。
Al(n,p)Mg, Al(n,
)
Na, 
Fe(n,p)Mn, 
Zr(n,2n)
Zr and 
Nb(n,2n)
Nb at energy range of 13.3
14.9MeV池田 裕二郎; 今野 力; 大山 幸夫; 小迫 和明*; 大石 晃嗣*; 前川 洋
Journal of Nuclear Science and Technology, 30(9), p.870 - 880, 1993/09
被引用回数：22 パーセンタイル：86.8(Nuclear Science & Technology)中性子核断面積測定の基準として重要な反応、Al(n,p)Mg,Al(n,)Na,Fe(n,p)Mn,Zr(n,2n)Zr及びNb(n,2n)Nbの反応断面積をD-T中性子源FNSを用い13.3から14.9MeVのエネルギー範囲で絶対測定した。断面積は、各反応の放射化率と随伴粒子計数法で求めた中性子発生率及び角度依存中性子スペクトル分布を考慮して決定したサンプル位置での中性子束から求めた。角度依存中性子スペクトルはモンテカルロコードMORSE-DDで計算し、その妥当性はTOF法で測定した実験値で検証した。
山路 昭雄; 坂本 幸夫
Journal of Nuclear Science and Technology, 30(9), p.926 - 945, 1993/09
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)原子力船「むつ」出力上昇試験は1990年3月に再開され、1991年2月に成功裡に終了した。実験航海は約1年かけて行われ、全ての実験は1992年2月に終了した。船内の線量当量率の測定値と設計値との比較が遮蔽改修設計手法とともに述べられている。測定値は、一次遮蔽体と二次遮蔽体との間の空間、二重底内、二次遮蔽体外側および主冷却水ループ表面において示されている。遮蔽計算は、遮蔽体の製作上の許容誤差に基づき、遮蔽性能の最も悪い形状および材料組成にて行われた。この他、計算コードの形状に関する制限から近似を行う場合は、保守側のモデルが選ばれた。計算精度は種々の実験解析により評価され、評価値が設計値として用いられた。真の値は設計値を越えないとして遮蔽形状が定められた。この判断が妥当であることが船内の測定から確認された。線量当量率の測定値は船内の全ての箇所で設計基準を満足した。
based on JENDL-3 nuclear data library長谷川 明
Nuclear Data for Science and Technology, p.232 - 234, 1992/00
JENDL-3に基づく中性子295群ガンマ線104群のJSSTDL汎用群定数ライブラリー及びその利用システムを作成した。遮蔽計算のみならず臨界計算への利用も出来るようにしている。利用者の要求から現在日本で標準的に使われている群構造の殆ど全てをカバーするべく群構造が決められた。一般の体系への利用の見地から、Bondarenko型の温度依存自己共鳴遮蔽因子が付属している。非等方性はP5まで取られている。利用システムとしては、他機種への変換用コード、任意群への縮約コード、核計算コードANISN、DOT、MORSEに直接使用可能な領域依存の巨視断面積作成コードが開発された。本システムによりJENDL-3の最新のデータによる中性子及び線の計算が可能となっている。本システムはJENDL-3のベンチマーク・テストでも使用され適用性が確認された。
川添 明美*; 高野 誠; 増川 史洋; 内藤 俶孝; 南 多善*
JAERI-M 91-066, 77 Pages, 1991/04
遮蔽解析精度の向上を目的として、遮蔽解析用モンテカルロコードMCACEの並列化を行った。効果的な並列化を行うため、MCACEの静的および動的なプログラム解析を行い、並列化のアルゴリズムを策定した。さらに、並列計算機の各セルの使用効率を向上させるため、それぞれの計算バッチを計算実行中に動的に空いているセルへ割り当てるなどの工夫を行った。並列化後のMCACEの性能評価を並列計算機のシミュレーターを使用して行った所各セルの稼動率がほぼ100%に近く、並列化が最大限行われていることがわかった。サンプル問題として、400粒子8バッチのものを全8セルの並列計算機上で実行させれば、約7.13倍の速度向上になることがシミュレーターにより予測された。
山口 恭弘
JAERI-M 90-235, 69 Pages, 1991/01
本報告書は、光子外部被爆に対する臓器線量及び実効線量当量をモンテカルロ法を用いて計算する計算コードDEEPに関し述べるものである。DEEPコードは、人体内外における光子の輸送現象をシミュレーションするために、モンテカルロ放射線輸送コードMORSE-CGが組み込まれている。計算コードは、人体形状模型を対象とし、この模型は形状が全て数式によって表現されている。人体形状模型は、使用者がその性別(男性、女性及び中性)を指定できるようになっている。また、人体形状模型上には復数の個人線量計を着用させることができ、それらの位置及び大きさを指定することができる。本報告書には、線量計算、人体形状模型、計算コードに関する記述の外に、計算コードの使用法及び例題も含まれている。
小迫 和明*
JAERI-M 90-199, 114 Pages, 1990/11
核融合中性子工学実験の解析システムの一部として解析結果の処理を実験条件と密接な関連を持ちながら行える反応率・スペクトル編集コードINTERFを作成した。このコードは、輸送計算により得られたスカラー・フラックスを処理し、反応率の計算値と実験値の比(C/E)、スペクトル、反応率分布、等高線分布などを求めることができる。INTERFが対応する輸送計算コードは、ANISN、DOT3.5、BERMUDA-2DN、MCNPとMORSE-DDコードである。本報告では、このコードの概要と機能及び入力データと入出力ファイルについて説明し、実際の使用例を示す。
樋口 健二; 山崎 隆*; 浅井 清
JAERI-M 87-032, 49 Pages, 1987/02
多群モンテカルロ・コ-ドMORSE-DDのベクトル化を行なった。粒子運動を模擬する際、モンテカルロ法は非常に有力な手法であるが、反面多大な計算時間を必要とする。この為、ベクトル処理による速度向上が望まれている。しかし、一般にモンテカルロ法を用いた中性子輸送問題を取り扱う原子力コ-ドは、中世子毎に異なった計算を行なう必要があるためベクトル化が難しい。また条件分岐文が多いと言う性質もベクトル化を妨げている大きな理由の一つである。MORSE-DDコ-ドのベクトル化は、イベントバンク方式と呼ばれるベクトル化手法を用いて行ない、プログラムの細部にわたり書き換えた。その結果、中性子の挙動解析問題に対して、1.55倍の速度向上を得た。使用した計算機はFACOM-VP100である。本報告では、ベクトル化に用いた手法とベクトル処理に関する問題点について述べる。
大山 幸夫; 前川 洋
Nuclear Science and Engineering, 97, p.220 - 234, 1987/00
被引用回数：25 パーセンタイル：88.55(Nuclear Science & Technology)ベリリウム平板体系表面上での中性子角度束をDT中性子による照射下で測定した。実験はNE213液体シンチレーション検出器を用いた飛行時間測定法によっておこなわれた。測定エネルギー範囲は50keVから15Mevであった。平板の厚さは50.8及び152.4mmで測定の行われた角度は0°、12.2°、24.9°、41.8°、66.8°の各点である。実験結果はJENDL-3PRI,ENDF/B-IV,LANLの各核データファイルを用いたMORSE-DDまたはMCNPの2つのモンテカルロ計算コードで計算解析され比較検討された。この結果両者に20~30%の差違がみられた。結論として14.8MeVの中性子に対する弾性散乱断面積の角度分布と非弾性散乱断面積の全断面積の評価値がまだ不充分であることが指摘された。
伊勢 武治; 丸尾 毅; 一色 正彦; 熊井 敏夫; 宮坂 靖彦; 鈴木 正年; 福本 享*; 成田 秀雄*
JAERI-M 86-028, 107 Pages, 1986/03
JRR-3改造炉に設置予定の中性子導管の物理設計及び遮蔽設計のために行われた解析につてまとめた。すなわち、冷中性子導管及び熱中性子導管の出口でのエネルギ-分布及び空間分布を求めた。また導管を囲む遮蔽コンクリ-トの遮蔽効果も評価した。解析計算では、液体水素散乱カ-ネルはYoung-Koppelモデルを、冷中性子源スペクトル及び導管遮蔽にはANISNコ-ドを、導管中の中性子輸送にはMORSEコ-ドを用いた。
大山 幸夫; 池田 裕二郎; 森 貴正; 中川 正幸; 中村 知夫
Transactions of the American Nuclear Society, 52, p.112 - 113, 1986/00
中心に14MeVの中性子源をもつコンクリートキャビティ内での中性子場特性を調べた。コンクリートキャビティは核融合炉の第1壁で囲まれたキャビティを模擬しており、キャビティ壁面内に設置した核融合ブランケット模擬実験体系を用いた実験の解析に、これらの中性子場特性は非常に重要である。実験はTOF法によりターゲットからの直接中性子のスペクトル、またシャドウーバーとNE213のアンフォールディング法を用いてキャビティ内での反射中性子成分が調べられた。また放射化箔法によってターゲット周りの中性子放出角分布および空間分布が調べられた。これらの実験結果はモンテカルロコードMORSE-DDを用いた詳細な解析およびモデリングの妥当性の検討に用いられ、その結果、高エネルギー領域では非常によく実験結果を再現するような評価が可能となった。
伊勢 武治; 丸尾 毅; 宮坂 靖彦; 一色 正彦; 熊井 敏夫; 成田 秀雄*
JAERI-M 85-105, 113 Pages, 1985/07
JRR-3改造炉の設計のために行われた、ビーム実験孔設備の遮蔽解析についてまとめた。すなわち、一般用及び中性子ラジオグラフイ用実験孔設備、並びにガイドトンネル設備に対する遮蔽解析の方法と解析結果について述べている。実験孔のストリーミング解析には、MORSE-CGコードとDOT-3.5コードを用いている。
中川 正幸; 森 貴正
JAERI-M 84-126, 74 Pages, 1984/07
モンテカルロコードMORSE-CGの改良版として開発したMORSE-DDコードに関する報告である。このコードは主に、強い非等方散乱を扱う核融合炉ニュートロニクスの計算のために作成した。断面積としては、従来Pe法に代って、二重微分型断面積ライブラリーを用いる。これによって、より精度の高い中性子輸送計算が行える上に負の中性子束やray effectの様な問題が解決される。また、本コードには新しい評価法や、外部中性子源発生リーチンが組み込まれている。
