Statistical optimization of nZVI chemical synthesis approach towards P and NO removal from aqueous solutions; Cost-effectiveness & parametric effects

Maamoun, I.; Eljamal, R.*; Eljamal, O.*

Chemosphere, 312, Part 1, p.137176_1 - 137176_11, 2023/01

https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.137176

This study aims to conduct statistical optimization of nZVI synthesis parameters towards the removal efficiency of phosphorus and nitrate, considering for the first time the cost-effectiveness index. The detailed statistical analysis was implemented to evaluate the main effects and interactions of eight synthesis parameters, including reductant concentration (R), reductant delivery rate (R), reductant liquid volume (R), pH, aging time (AG), mixing speed (M), temperature (T), and precursor concentration (P). Results revealed that the experimental optimization of the synthesis factors improved the removal efficiency of nitrate and phosphorus by 27 and 9%, respectively, with respect to that before the optimization. ANOVA statistical results indicated the significance of phosphorus and nitrate models with p-values of all the eight main linear effects were less than 0.05. However, most of the interaction parameters were not statistically significant (higher than 0.05) in the case of nitrate model, which is unlike phosphorus model where all interaction parameters were statistically significant (less than 0.05). The normal probability plots of factors effects provided significant evidence of the significance of the investigated parameters R had the highest positive statistically significant effect on phosphorus model followed by R, R, M and T. In case of nitrate model, R, had the highest positive significant effect, followed by A pH T MS. The cost-effective optimal constraints in this study resulted in the best economically optimized values of the nZVI synthesis parameters in terms of higher reactivity and reduced synthesis cost.

Bayesian nonparametric analysis of crack growth rates in irradiated austenitic stainless steels in simulated BWR environments

知見 康弘; 高見澤 悠; 笠原 茂樹*; 岩田 景子; 西山 裕孝

Nuclear Engineering and Design, 307, p.411 - 417, 2016/10

https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2016.07.015

照射誘起応力腐食割れ(IASCC)進展挙動に影響を及ぼすパラメータを調べるため、ノンパラメトリックベイズ(BNP)法を用いて、照射されたオーステナイト系ステンレス鋼の沸騰水型軽水炉(BWR)環境におけるき裂進展速度に関する既存データの統計解析を試みた。き裂進展速度と照射材の降伏応力()、応力拡大係数()、腐食電位(ECP)、及び高速中性子照射量といった入力パラメータの確率分布から、き裂進展速度の中央値を計算し、き裂進展速度の実測値と比較した。解析結果はき裂進展速度の実測値をよく再現するとともに、き裂進展速度が高い領域(すなわち高中性子照射量条件)では、照射誘起偏析(RIS)や局所変形など照射硬化とは異なるメカニズムにより、中性子照射量がき裂進展速度に影響を及ぼす可能性を示している。

Searching for pattern-forming asynchronous cellular automata; An Evolutionary approach

鈴土 知明

Lecture Notes in Computer Science 3305, p.151 - 160, 2004/00

本論文は質量保存則を満たす2次元非同期セルオートマトン(CA)のパターン形成について議論したものである。これまで、遺伝的アルゴリズム(GA)によってパターン形成セルオートマトンを探索する方法を紹介し、それによって数種類のパターン形成CAが見つかったことを報告した。今回は、上記の方法によって得られたもののうち1種類のパターン形成ルール群を統計的に解析し、それによりそのパターン形成に必要なメカニズムの解明について議論した。この解析によって問題となったパターン形成に必要な幾つかの基本的な論理が明らかになったが、パターン形成のすべてを説明することはできなかった。よって、パターン形成には異なった遷移則間になんらかの協調作用が存在するものと思われる。

Sensitivity analysis of model output; An Investigation of new techniques

A.Saltelli*; T.H.Andres*; 本間 俊充

Computational Statistics & Data Analysis, 15(2), p.211 - 238, 1993/00

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/016794739390193W

モデル出力の感度解析とは、モデル予測と入力パラメータの関係を解析することである。この報告書では、いくつかの既存の解析手法と新しく提案されたHoraとImanの手法及び繰返し一部実施法を比較した。特に、手法の再現性と正確度について調べた。核廃棄物の地層処分の性能評価に用いるモデルを対象に上記の手法を解析した結果、HoraとImanの手法は計算コストが大きいという欠点はあるが、手法自体は竪固で特にモデルの非単調性に対しても有効であることが分かった。繰返し一部実施法については、再現性は解析した手法の中で最も良かったが、正確度に関しては今後の課題である。

Development of a near real time materials accountancy data processing system and evaluation of statistical analysis methods using field test data

井原 均; 西村 秀夫; 猪川 浩次; 三浦 信之*; 岩永 雅之*; 小森 芳昭*

Nuclear Safeguards Technology 1986,Vol.1, p.341 - 352, 1987/00

ニア・リアル・タイム計量管理(NRTA)で得られるデータをミニコンピュータを用いて貯蔵し、かつ処理する実用的なシステムを開発した。このシステムでは保障措置に関係する3機関(IAEA、科技庁、施設)が同一のコンピュータを使用し、かつ基本的な計量管理データを共通のデータベースに保存し共用している。また、データ入力は会話型であるので、システムの取扱いが簡便である。このシステムを用いて、昭和53年以来蓄積されてきたNRTAデータの統計解析を行った。入出力計量に係わるバイアスを推定、未測定在庫の評価を行ってデータを補正し、転用検値感度の解析を行って各種統計検定手法の実用性を検討評価した。また、昭和60年のNRTA実証試験データを用いて、検認活動を模擬するデータ解析を行い、各物質収支ごとに異常を示す徴候がないかどうかを判定した。これらの解析を通じ、開発したシステムの有効性が実証された。

Near-real-time matenials accountancy; A technical status report

J.Lovett*; 猪川 浩次; J.Shipley*; D.Selliuschegg*

Nuclear Safeguards Technology,Vol.1, p.487 - 497, 1982/00

1981年12月、IAEAにおいてn.r.t計量管理に関するワークショップ(コンサルタント会合)が開催され、この分野の技術の現状をまとめるペーパーを作成した。本件はその要約と、その後の進展をまとめたものであり、上記会合の議長(Lovett)と参加キー・メンバーにより国際シンポジウムに報告するものである。本論文では、n.r.t計量の基本が高頻度の操業中在庫の測定と、それに基づく物質収支データの統計分析にあることを示し、これら2つの領域における現在の問題点及び解決の方向を示した。また、今後の開発努力を集中すべき領域として、これらの問題の外に、IAEAによるn.r.tデータの検証方法の開発、ならびにn.r.t計量管理の現実プラントにおける実証試験の必要性を強調している。

Application of the Basic Concepts of Dynamic Materials Accountancy to the Tokai Spent Fuel Reprocessing Facility; A Feasibility Study

J.E.Lovett*; 平田 実穂; 猪川 浩次; R.H.Augustson*

JAERI-M 9186, 46 Pages, 1980/11

JAERI-M-9186.pdf:2.5MB

TASTEXプロジェクトの下に東海再処理施設の保障措置の改善を目指した研究がなされている。本研究はその一環として実施されたもので、動的計量管理の適用の可否、有効性の有無を検討したものである。動的計量管理モデルとしては、転用検知時間の10日に対応して毎週動的実在庫測定を行なうという「10-day-detection-time model」を提案したが、既設のプラントに適用可能なモデルとして施設者側も受け入れられるものとなっている。このモデルを採用した場合、保障措置能力が如何に改善されるか、どれだけ有効かを評価するため、大規模なコンピューター・シミュレーション・システムを開発し、施設におけるプラント運転と計量管理を模擬した。その結果、現在議論されているIAEAクライテリアをほぼ満足することが判った。

Statistico-thermodynamical analysis of the behaviour of hydrogen and oxygen in liquid sodium or lithium at low concentrations

勝田 博司; 古川 和男

J.Chem.Res.,Part S, (12), p.322 - 323, 1977/12

一定の水素濃度を有する液体Naの平衡水素圧力は、温度が高くなると減少する。一方液体Liの場合はこれと逆である。また液体Na中の水素、酸素溶解度は180C以下の温度ではArrhenis形の直線からずれて、高い値をとるようになるが、Li中の水素溶解度はArrhenisの直線が表すことができる。液体Li-H素では、10at,%,以上の高い水素濃度になると、H-H相互作用のためにSievertsの法則が成立しなくなる。これらの現象について、液体NaやLiを擬結晶とみなして、統計熱力学的解析を試みた。計算結果と実験結果を比較することにより、いくつかの熱力学的数値の確定をすることができた。例としては、NaとHの相互作用エネルギー(Na)=-48kcal/mol,LiとHの相互作用エネルギー(Ni)=-58kcal/mol,NaとO,NaとOH相互作用エネルギーの差(Na-NHa)=76kcal/mol,Li中のH-H相互作用エネルギー(N-Hi)=-0.3~-0.9kcal/mol

Variance estimation and central limit theorem in Monte Carlo criticality calculation

植木 太郎

no journal, , 

モンテカルロ法臨界計算における統計誤差算出に関して、信頼性を備えた新しい手法を開発した。本開発手法は、関数版中心極限定理上の収束過程から導出されるものであり、原子炉出力分布の誤差評価に有用である。理論的骨格を、オペレーションズ・リサーチにおける一般的手法の観点から、記述した。また、臨界計算結果の処理に必要とされる基本事項の説明も行った。電気出力1200MW級の加圧水型原子炉の初装荷炉心モデルに関して、数値計算結果を示した。最後に、フラクタル次元解析に基づく収束判定について論じた。