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論文

オールジャパンでとりくむ地層処分のいま,6; 処分場閉鎖後の安全評価(その2)

舘 幸男; 斉藤 拓巳*; 桐島 陽*

日本原子力学会誌ATOMO$$Sigma$$, 64(5), p.290 - 295, 2022/05

https://doi.org/10.3327/jaesjb.64.5_290

本稿は、日本原子力学会誌の連載講座「オールジャパンでとりくむ地層処分のいま」の第6回であり、処分場閉鎖後の安全評価(その2)として、実際の地質環境の特徴や処分システムの長期変遷等を考慮した核種移行解析モデル・パラメータ設定に関する研究開発の現状について紹介する。

報告書

ITERトカマク本体縮小試験体の振動パラメータ解析

中平 昌隆; 武田 信和; 浦田 一宏*

JAERI-Tech 2004-069, 55 Pages, 2004/12

JAERI-Tech-2004-069.pdf:11.46MB

本研究では、ITERコイル系振動試験体の振動特性試験を行う際に、ベースプレートに試験体の振動特性に影響を及ぼさず、かつ十分な剛性を与えるため、ベースプレートの板厚を現状の55mmから100mm, 150mm, 190mmへと増加させ4ケースの振動解析を実施し、この結果から、振動特性に影響を与えないベースプレートの改造案を検討した。系全体の1次モードで判断した場合、ベースプレート板厚を150mm超とすれば、剛体の場合の9割程度の剛性が得られることがわかった。そこで、板厚を増加させる方向で改造案を考え、板材の供給性,搬送可能性,溶接可能性から判断し、300mmが限界と考えられるので限界挙動を見るために、ベースプレート板厚を300mmとして再度解析を行った。この解析結果では、全体系の曲げ1次モードの固有値は、剛体の場合の97%にまでなった。ただし、ベースプレートをテストフロアに固定するボルト長が延長されたため、ボルトのねじれモードが発生した。総合的に判断し、150mmあるいは190mm程度で十分な剛性が得られており、これ以上板厚を増やす必要はないと結論した。

報告書

確率論的安全評価手法GSRW-PSAによる地層処分システムの不確かさ解析; パラメータ不確かさ及び天然バリアの概念モデル不確かさの検討

武田 聖司; 木村 英雄

JAERI-Research 2002-014, 20 Pages, 2002/07

JAERI-Research-2002-014.pdf:1.37MB

地層処分の安全評価に伴う不確かさのうち、パラメータ不確かさとモデル不確かさに起因した影響評価を目的として、確率論的評価手法(GSRW-PSA)の開発を行った。不確かさの影響評価に先立ち、人工バリア及び天然バリア中の核種移行評価モデルに関して決定論的なベンチマーク計算を行い、評価コードの特性・適用性を明らかにした。次に、GSRW-PSAを用いて、HLW処分の重要核種であるCs-135及びSe-79を対象とした人工バリア及び天然バリアに関するパラメータ不確かさ解析を行った。さらに、天然バリアにおける地質媒体の概念化の違いとして、多孔質媒体と亀裂性媒体による近似モデルを想定し、概念化の違いによる影響の評価を実施した。

論文

Effects of model complexity on uncertainty estimates

M.Elert*; A.Butler*; J.Chen*; C.Dovlete*; A.Konoplev*; A.Golubenkov*; M.Sheppard*; 外川 織彦; T.Zeevaert*

Journal of Environmental Radioactivity, 42, p.255 - 270, 1999/00

https://doi.org/10.1016/S0265-931X(98)00058-7
 被引用回数：8 パーセンタイル：23.84(Environmental Sciences)

BIOMOVS計画におけるモデル複雑さに関するサブワーキンググループでは、複雑さの異なるモデルを核種の土壌への浸透という問題に適用した。この目的は、モデル予測の不確かさがモデルの複雑さによって如何に変わるかまたモデルの簡略化を如何に行うべきかを検討することである。牧草土壌の表面汚染に関するシナリオを定義し、$$^{137}$$Cs、$$^{90}$$Sr及び$$^{129}$$Iという3核種を計算対象とした。様々なモデルに必要となるパラメータの詳細な記述を、それらの不確かさとともに与えた。7機関から13種類のモデルがこのシナリオに参加した。これらのモデルは、2ボックスモデルから数値解析モデルまで様々であった。本報告では、設定されたシナリオ、参加したモデル、比較結果と議論、及び導かれた結論を記述する。

論文

Soft-rotator model analysis of collective band structures of even-even actinide nuclei

千葉 敏; 岩本 修; 桑田 良作*

Journal of Nuclear Science and Technology, 34(5), p.490 - 497, 1997/05

https://doi.org/10.3327/jnst.34.490
 被引用回数：2 パーセンタイル：23.01(Nuclear Science & Technology)

Davydov-Chabanにより提案されたsoft-rotator modelの改良モデルを用いて、アクチノイド領域における偶偶核の正パリティーを有する集団バンド構造の解析を行った。本モデルは非軸対称の四重極変形を有する偶偶核の回転運動と$$beta$$-振動及び$$gamma$$-振動を記述する模型である。4個のバンド、すなわち基底状態回転バンド、K~2バンド、n$$_{beta}$$=1バンドとn$$_{gamma}$$=1バンドを再現するようなパラメータを検索し、その系統性を導いた。この結果、多くのアクチノイド領域核において見られる0$$^{+}$$、2$$^{+}$$、4$$^{+}$$…という準位の系列を有する励起バンドがn$$_{beta}$$=1バンドとして記述されることが分かった。また、本研究において導かれた系統性を用いることにより、バンド構造が不明の核についても集団準位を予測することが可能となった。核データ評価に対する本モデルの持つ役割についての考察も行った。

報告書

Systematic study of neutron induced reactions of the actinide nuclei

V.M.Maslov*; 菊池 康之

JAERI-Research 96-030, 68 Pages, 1996/06

JAERI-Research-96-030.pdf:2.21MB

アクチニド核の10keV~20MeVの中性子核反応の計算に統計模型を用いた。主要アクチニドの利用可能な実験値は、マイナーアクチニド核種の矛盾ない評価の理論的ツールの開発に活用した。(n,nf)反応閾値以下での評価手法はHauser-Feshbach理論、準位密度の現象論的模型、ガンマ線放出の巨大共鳴模型、結合チャネル光学模型に基づいた。平衡状態及び核分裂の鞍部点における準位密度に対して、対効果、集団運動効果、殻効果を考慮した。準位密度の集団運動効果を入れることは、内側鞍部点の変形の非対称性に基づく核分裂障壁パラメータの値に大きな影響を与える。(n,nf)反応閾値以上の核分裂断面積を矛盾なくフィットするには殻効果を減じなければならないことが判明した。捕獲断面積は(n,$$gamma$$n')、(n,$$gamma$$f)反応を考慮して計算された。

論文

標準パラメータおよびデフォルト値

外川 織彦

新呼吸気道モデル ; 概要と解説, 0, p.74 - 85, 1995/03

1993年4月に、日本保健物理学会の専門研究会の一つとして、「ICRP新呼吸気道モデル専門研究会」が設置された。この研究会の目的は、ICRPが改訂した呼吸気道モデル(ICRP Publ.66として出版)の内容を把握し、日本人に適用する場合の問題点の整理とその対応についての検討を行うことである。当研究会の活動の一環として、ICRP新呼吸気道モデルについて検討した結果を標記冊子として共同で作成することになった。この冊子の一部として、モデルで使用されている標準パラメータとデフォルト値を解説した。新しいモデルはICRP Publ.30のモデルに比べて複雑であり、より多くのパラメータを必要とする。

論文

Sensitivity analysis of model output; Performance of the iterated fractional factorial design method

A.Saltelli*; T.H.Andres*; 本間 俊充

Computational Statistics & Data Analysis, 20, p.387 - 407, 1995/00

https://doi.org/10.1016/0167-9473(95)92843-M
 被引用回数：42 パーセンタイル：89.68(Computer Science, Interdisciplinary Applications)

本報告では、感度解析における正確さと再現性の観点から反復部分因子法(IFFD)の性能評価を行った。その結果、IFFDは十分大きなサンプル数では高い再現性を示した。また、モデル出力と入力間の2次の効果を検出できる点で線形手法より優れているが、それ以上のオーダーの効果を扱う点では問題がある事が明らかとなった。

論文

Prescission and postscission charged particle emissions from the $$^{19}$$F+$$^{159}$$Tb reaction

池添 博; 永目 諭一郎; 西中 一郎*; 杉山 康治; 冨田 芳明; 井出野 一実; 濱田 真悟; 鹿園 直基; 岩本 昭; 大槻 勉*

Physical Review C, 49(2), p.968 - 976, 1994/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.49.968
 被引用回数：24 パーセンタイル：79.67(Physics, Nuclear)

$$^{19}$$F+$$^{159}$$Tb反応における核分裂過程から放出される核分裂前後の陽子と$$alpha$$粒子の数を測定した結果、複合核$$^{178}$$Wが核分裂の過程でサドル変形する時間スケールは約0.5$$times$$10$$^{-20}$$秒であり、サドルから分離点に至るまでに要する時間は約1$$times$$10$$^{-19}$$秒である事がわかった。これは、核物質の粘性が高い事を意味しているが、さらにサドル点から分離点の距離の短い原子核である$$^{178}$$Wと、この距離の長い$$^{236}$$Cmのような原子核をくらべてもサドルから分離点に至る時間に顕著な差は見られなかった。

報告書

低レベル放射性廃棄物浅地層処分の総合安全評価に関する部分モデルの開発、 IV; 複合バリア付き廃棄体からの放射性核種の浸出モデル

若林 徳映; 松鶴 秀夫; 鈴木 篤之*

JAERI-M 88-089, 36 Pages, 1988/05

JAERI-M-88-089.pdf:1.08MB

本研究は、放射性廃棄物の固化体、外被層及び廃棄体収納容器から構成される複合バリア付き廃棄体の有する放射性核種漏洩の遅延または防止機能を評価することを目的とする。このため、廃棄体からの放射性核種の漏洩拡散過程を、ある厚さの外被構造を持ち、内部に放射性廃棄物固化体領域が接合する「不連続境界を持った1次元拡散問題」として定式化する方法を開発した。さらに、外被構造物表面からの核種漏洩量評価式と外被構造物及び内部固化体領域の放射性核種濃度分布式を導出した。

報告書

Evaluation of Neutron Nuclear Data of $$^{2}$$$$^{4}$$$$^{1}$$Pu for JENDL-2

菊池 康之; 関根 信雄*

JAERI-M 84-111, 97 Pages, 1984/06

JAERI-M-84-111.pdf:3.18MB

JENDL-2のための$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{1}$$Puの中性子核データを新しく評価した。評価した量は、全断面積、弾性および非弾性散乱、核分裂、捕獲、(n,2n)、(n,3n)、(n,4n)反応の各断面積、分離および非分離共鳴パラーメータ、放出中性子の角度およびエネルギー分布、核分裂当りの平均放出中性子数である。核分裂断面積に対しては、主な核分裂性および親物質核種間の統一性を図るため同時評価を行なった。実験値の乏しい場合には、球形光学模型や統一模型に基く理論計算を行った。また評価方法についても検討を行った。

報告書

Evaluation of Neutron Nuclear Data for $$^{2}$$$$^{4}$$$$^{6}$$Cm and $$^{2}$$$$^{4}$$$$^{7}$$Cm

菊池 康之

JAERI-M 83-236, 81 Pages, 1984/01

JAERI-M-83-236.pdf:2.09MB

$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{6}$$Cmと$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{7}$$Cmの中性子核データを評価した。評価した量は、全断面積、弾性・非弾性散乱、核分裂、捕獲、(n,2n)、(n、3n)、(n、4n)反応の各断面積、分離・非分離共鳴パラメータ、放出中性子の角度およびエネルギー分布、核分裂当りの平均放出中性子数である。核分裂断面積は主として実験値に基いて評価した。他の断面積は実験値が乏しいので、光学・統計模型により計算した。この模型計算についても議論を行った。

報告書

Evaluation of Neutron Cross Sections for Vanadium

田中 茂也

JAERI-M 82-151, 37 Pages, 1982/10

JAERI-M-82-151.pdf:0.93MB

熱エネルギー領域から20MeVの範囲におけるバナジウムの核デー夕評価を行った。その結果はENDF/Bフォーマットの形で、わが国の評価ずみ核データライブラリー第2版(JENDL-2)に収録されることになっている。この論文には、評価に用いたデータベース、評価手続きとその判定、および評価結果が述べられている。その内容としては、バナジウムの全断面積、無視できるものを除いたすべての部分断面積、および共鳴パラメータが含まれている。高速炉および核融合炉ニュートロニックスへの利用を考えて、特に高いエネルギー領域における評価に注意が払われている。

報告書

Evaluation of Neutron Nuclear Data for $$^{2}$$$$^{4}$$$$^{1}$$Am and $$^{2}$$$$^{4}$$$$^{3}$$Am

菊池 康之

JAERI-M 82-096, 103 Pages, 1982/08

JAERI-M-82-096.pdf:3.17MB

JENDL-2のために$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{1}$$Amと$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{3}$$Amの中性子核データの評価を行った。評価量は全断面積、弾性・非弾性散乱、核分裂、捕獲、(n、2n)、(n、3n)、(n、4n)反応の各断面積、分離・非分離共鳴パラメータ、二次中性子の角度およびエネルギー分布、核分裂当りの平均放出中性子数および核分裂スペクトルである。核分裂断面積は最近の実験値に基いて評価し、閾値以下のエネルギー領域においてはJENDL-1よりかなり低くなった。また$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{1}$$Amにおいて高エネルギー領域の全断面積や捕獲断面積の実験値の入手により、計算パラメータの信頼性も向上した。

報告書

Evaluation of Neutron Nuclear Data for $$^{4}$$$$^{5}$$Sc

岡 芳明*; 中川 庸雄; 菊池 康之

JAERI-M 9981, 59 Pages, 1982/02

JAERI-M-9981.pdf:1.84MB

$$^{4}$$$$^{5}$$Scの中性子核データを熱中性子領域から20MeVにわたり評価した。評価した量は、全断面積、弾性散乱、非弾性散乱、捕獲、(n、2n)、(n、p)、(n、$$alpha$$)反応断面積、共鳴パラメータおよび放出粒子の角度分布である。共鳴パラメータは100keV以下の領域で与えた。現在、東京大学工学部付属原子力工学研究施設の高速中性子源炉「弥生」において金属Scを用いた単色中性子フィルターを設計しているので、2keV近傍の全断面積の極小値には特に注意を払った。共鳴領域より上の滑らかな断面積は光学および統計模型に基き評価した。今回の評価結果はENDF/Bフォーマットにまとめ、JENDL-2に格納される。

論文

Evaluation of neutron nuclear data for $$^{2}$$$$^{3}$$$$^{3}$$U

浅野 則雄*; 松延 広幸*; 菊池 康之

Journal of Nuclear Science and Technology, 19(12), p.1037 - 1052, 1982/00

https://doi.org/10.3327/jnst.19.1037
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Nuclear Science & Technology)

JENDL-2作成の一環として、10$$^{-}$$$$^{5}$$eV~20MeVのエネルギーで$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{3}$$Uの中性子核データの評価を行った。評価した量は、$$sigma$$$$_{t}$$,$$sigma$$$$_{f}$$,$$sigma$$$$_{n}$$,$$_{gamma}$$,$$sigma$$$$_{e}$$l,$$sigma$$$$_{i}$$n,$$sigma$$$$_{n}$$,$$_{2}$$n,$$sigma$$$$_{n}$$,$$_{3}$$n,$$nu$$$$_{p}$$,$$nu$$$$_{d}$$である。熱領域および共鳴領域の断面積は測定データに基いて評価した。共鳴領域では100eV迄は分離共鳴パラメータ、100eV~30keVは非分離共鳴パラメータで与えられる。高速領域の$$sigma$$$$_{t}$$および$$sigma$$$$_{f}$$は最近の測定データに基いて評価したが、他の断面積は光学模型、統計模型、蒸発模型による理論計算に基いて評価した。今回採用した光学ポテンシャルパラメータは、S波強度函数の測定データと全領域の$$sigma$$$$_{t}$$の実験値を良く再現する。1MeV以下の$$nu$$$$_{p}$$値に見られる構造は、核分裂片のエネルギーバランスに基く半経験式によって良く再現された。本評価で求められた$$sigma$$$$_{f}$$は10~50keVの領域でENDF/B-1Vの値よりかなり低い。この低い値は$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{3}$$U臨界集合体のベンチマークテストで指摘された実効増倍率予測を改善するものと期待される。

報告書

沸騰軽水型炉における変量ゆらぎの源と伝達特性に関する研究

松原 邦彦

JAERI 1269, 85 Pages, 1981/03

JAERI-1269.pdf:5.87MB

本研究の目的は、運転中の沸騰軽水型炉の観測データから、信号のゆらぎ源や、ゆらぎの伝達関数の特性変動を監視することができるかどうかを実験的に考慮することである。観測変量のゆらぎを、統一的な時系列表現形式、多変量自己回帰(MAR)モデルに、最小2乗法を用いてあてはめる。このモデルを通して、ノイズ源のパワースペクトル、伝達関数を推定する。この手法が、フィードバック系である出力炉のノイズ解析に適している。実験はJENDL-IIにおいて行われた。計装燃料集合体(IFA)のタービン流量計、燃料中心温度熱電対からの信号、ポンプ流量、中性子密度、圧力などの信号が観測された。IFAチャンネル内ボイド発生ノイズの確定、チャンネル入り口流量とポンプ流量の相関係係解析、燃料温度ほか、各変量のゆらぎ源のパワー寄与分を解析した。また、各変量間の周波数応答を推定し、定常運転時のノイズ源、特性パラメータの監視に応用できることを示した。

報告書

Neutron cross sections of 28 fission product nuclides adopted in JENDL-1

菊池 康之; 中川 庸雄; 松延 広幸*; 川合 将義*; 五十嵐 信一; 飯島 俊吾*

JAERI 1268, 142 Pages, 1981/02

JAERI-1268.pdf:7.02MB

本報告書は、JENDL-1 に収納された核分裂生成物28核種の中性子断面積評価の最終報告である。測定の現状と評価方法を核種毎に詳述し、他の評価値や実験値と比較した。また今回の評価に残る問題点を指摘し、将来の改善方向を示している。

論文

Evaluation of neutron cross sections of plutonium-241

菊池 康之

Journal of Nuclear Science and Technology, 14(7), p.467 - 481, 1977/07

https://doi.org/10.3327/jnst.14.467
 被引用回数：0

$$^{2}$$$$^{4}$$$$^{1}$$Puの断面積を10$$^{-}$$$$^{5}$$eVから15MeVのエネルギー区間で評価し、JENDL-1に収納した。100eV以下のエネルギーでは、ENDF/B-4の評価値やBNL-325の共鳴パラメータを便宜的に採用した。100eVと21.5keVの間では、核分裂及び捕獲断面積の実験値を再現するように、非分離共鳴パラメータを与えた。21.5keV以上では、核分裂断面積を実験値より評価した。実験値の多くは$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{5}$$Uの核分裂断面積との比で与えられているので、松延氏による$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{5}$$Uの評価値で規格化した。捕獲断面積は、250keVまでは$$alpha$$の実験値より求めた。250keV以上の捕獲断面積と21.5keV以上の弾性散乱、非弾性散乱、(n,2n)、(n,3n)の各断面積は、理論計算に基いて評価された。計算による断面積は、非分離共鳴パラメータから求められた値と、21.5keVで滑らかに接続する。これは今回の計算の信頼性を示している。

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