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杉野 和輝; 滝野 一夫
JAEA-Data/Code 2019-011, 110 Pages, 2020/01
JAEA-Data-Code-2019-011.pdf:3.37MB
実機高速炉炉心やロシアのBFS臨界実験体系の中性子輸送計算を高精度で行うことが可能な決定論的手法に基づく3次元六角体系用三角メッシュ離散座標法(SN法)輸送計算コードMINISTRIコード(Ver.7.0)を整備した。具体的には、これまで整備したMINISTRIコード(Ver.1.1)の非収束性の問題を詳細に分析し、適切な改良を行うことにより、大型炉心体系への適用における収束性を飛躍的に向上させることができた。改良後のMINISTRIを種々の高速炉炉心を対象にして検証を行った結果、同じ断面積を用いた多群モンテカルロ法計算結果に対して、実効増倍率で0.1%以内、出力分布で0.7%以内の一致が見られ、十分な精度を有することを確認した。また、計算時間に関しては、初期拡散計算機能の導入と並列処理化により、従来と比較して約10分の1への計算時間の短縮を図ることができた。更に、セル非等方ストリーミング効果取り扱い機能の導入、摂動計算ツールの整備、六角格子内三角メッシュ毎断面積指定機能の追加、六角メッシュ計算コードMINIHEX統合を行い、汎用性を高めた。
奥村 啓介
JAEA-Data/Code 2015-015, 162 Pages, 2015/10
JAEA-Data-Code-2015-015.pdf:3.99MB
JAEA-Data-Code-2015-015-appendix(CD-ROM).zip:3.38MB
MOSRA-SRACは、モジュラー型原子炉解析コードシステム(MOSRA)の格子計算モジュールである。本モジュールは、既存の軽水炉や研究炉などを含む多様な原子炉の燃料要素に対し、日本の評価済み核データライブラリJENDL-4.0から作成した200群断面積セットを用いた衝突確率法に基づく中性子輸送計算を行う機能を有する。また、格子内の各燃料物質中の最大234核種に対する核種生成崩壊計算を行う。これらにより、MOSRA-SRACは、炉心計算で使用する燃焼依存の実効微視的断面積及び巨視的断面積を提供する。
永島 芳彦*; 星野 克道; 江尻 晶*; 篠原 孝司; 高瀬 雄一*; 都筑 和泰; 上原 和也; 川島 寿人; 小川 宏明; 井戸 毅*; et al.
Physical Review Letters, 95(9), p.095002_1 - 095002_4, 2005/08
被引用回数：101 パーセンタイル：92.51(Physics, Multidisciplinary)JFT-2Mトカマクのオーム加熱プラズマの周辺部で、高速駆動静電プローブにより、ポテンシャル揺動スペクトルを測定した。その結果、二種類のコヒーレントな静電揺動(約1kHzと10-15kHz)を初めて見いだした。これらのモードは、最外殻磁気面の内側に存在する。このうちの高周波のモードは測地的音波(GAM)の特徴を有する。しかし低周波のモードは測地的音波かどうか不明である。バイスペクトル解析により、これらの静電揺動と背景乱流揺動にはパラメトリック変調的な非線形結合がみられることがわかった。すなわち、高周波のGAMモードや背景乱流はこの低周波のモードで変調を受けている(さらに背景乱流はGAMモードからも変調されている)ことを初めて見いだし、この低周波モード(周波数約1kHz)が非線形的に乱流輸送に影響を与えていると推定されることを初めて示した。
山川 浩二*; 知見 康弘; 石川 法人; 岩瀬 彰宏*
Journal of Alloys and Compounds, 370(1-2), p.211 - 216, 2004/05
被引用回数：1 パーセンタイル：12.41(Chemistry, Physical)Pd系希薄合金(Pd-1at.% Fe-H及びPd-1at.% Ag-H)における水素の移動について、50K付近の電気抵抗測定により調べた。0.5MeV電子線を15K以下で照射することにより不規則化した水素原子は、試料の昇温中に原子移動により規則化した。このときの電気抵抗の回復曲線には、電子線照射した試料では2つのサブステージが、急冷した試料では1つのステージのみが見られた。各ステージでの水素の移動エネルギーは、規則化に起因する電気抵抗変化をクロスカット法で解析することにより得られた。低温ステージでの移動エネルギーは高温ステージよりも小さく、高温ステージでの値は急冷の場合と同程度であった。Pd系合金に関して、照射による水素原子の不規則化と急冷によるものとの違いについて議論する。
黒石 武; Hoang, A.; 野村 靖; 奥野 浩
JAERI-Tech 2003-021, 60 Pages, 2003/03
JAERI-Tech-2003-021.pdf:4.56MB
OECD/NEAベンチマーク問題II-Cにおいて提案されたPWR使用済み燃料輸送容器を対象に、軸方向燃焼度分布の非対称性による反応度効果について研究した。炉内中性子束測定に基づき、軸方向燃焼度分布は21の組成領域で模擬される。連続エネルギーモンテカルロコードMCNP-4B2と核データライブラリーJENDL-3.2を用いて、3次元モデルの臨界計算を実施した。アクチニドと核分裂生成物を考慮する手法に加え、アクチニドのみ考慮する手法についても実施した。計算の結果、燃焼度A.O.の増加に伴って、実効増倍率及び端部効果はほぼ直線的に増加することが示された。また、より高い燃焼度に対して、燃焼度分布非対称性の端部効果への感度はより高い。軸方向分布を持つ燃焼度に対して、核分裂源分布は、燃料下端部より燃焼度の低い上端部に向かってピークがシフトするという強非対称になった。さらに、平均燃焼度の増加に伴って、核分裂源分布のピークはより高くなった。実測値から得られた最も非対称性の強い軸方向燃焼度分布を用いてアクチニドと核分裂生成物を考慮する手法に基づく実効増倍率計算結果と比較することより、一様燃焼度分布を仮定したアクチニドのみ考慮する手法の保守性を定量的に評価することができる。
滝塚 知典; 北條 仁士*; 羽鳥 尹承*
プラズマ・核融合学会誌, 78(9), p.857 - 912, 2002/09
磁場閉じ込めプラズマ中の磁力線に沿った輸送について概説する。無衝突及び衝突拡散的輸送について比較する。その速い輸送のために、磁力線方向のプラズマの性質は非局所的に振る舞いやすい。トカマク中のスクレイプオフ層とダイバータプラズマの非局所的現象の一つを紹介する。その磁力線方向に形成される非対称性はスクレイプ層の電流に関連する熱電不安定性に起因する。MARFEと呼ばれる局所的な現象は強い放射冷却により作られる。磁力線方向に非局所的で磁力線垂直方向に局所的構造を持つスネークはトカマクの中心プラズマに生じている。ミラープラズマにおけるミラー端からの軸方向損失について紹介する。特にピチ角散乱によるロスコーンへの落下及び磁気モーメント断熱性の破れによる損失が非局所的な軸方向輸送に関連することを述べる。
Uドップラー効果測定安藤 真樹; 岡嶋 成晃; 大井川 宏之
JAERI-Research 2001-017, 20 Pages, 2001/03
JAERI-Research-2001-017.pdf:0.82MB
組成・外径の異なる6種類の円筒形サンプルを用い、U自己遮蔽効果を変化させたドップラー効果測定実験を行い、FCA解析手法の予測精度を評価した。実験は、800
までのサンプル加熱反応度価値測定法により行った。解析では、PEACO-Xコードにより求めたサンプルの実効断面積を用いドップラー効果を計算した。拡散理論に基づく解析の結果、金属ウラン及び二酸化ウランサンプルでは実験値と計算値はよく一致したが、背景断面積が大きくU自己遮蔽効果が小さいサンプルについては、10%~30%の過小評価となった。輸送計算によりこの過小評価は改善されたが、背景断面積が300barn以上であるサンプルに対しては、依然20%程度の過小評価であった。
高田 弘; 義澤 宣明*; 小迫 和明*; 石橋 健二*
JAERI-Data/Code 98-005, 101 Pages, 1998/02
JAERI-Data-Code-98-005.pdf:3.57MB
これまでに用いてきた高エネルギー核子・中間子輸送コードNMTC/JAERIについて、物理モデルに新しい計算オプションを追加する改良、核子・原子核断面積の更新、多重配列システムによる結合型幾可形状記述方式及びインポータンスサンプリング手法を新規に導入する改良を加えて、NMTC/JAERI97を完成させた。新しいコードにはタリー機能も導入したため、モンテカルロ計算のヒストリーファイルを計算終了後に改めて編集することなく中性子エネルギースペクトル、発熱量及び核種生成率等の物理量を求めることができる。また、本コードはUNIX上で実行できるようにチューニングされている。本レポートでは、NMTC/JAERI97の機能、物理モデル及び幾可形状記述方式等の計算手法を解説し、コードの使用法についても説明する。
前川 藤夫; 今野 力; 大山 幸夫; 宇野 喜智; 前川 洋; 池田 裕二郎
Fusion Engineering and Design, 42, p.275 - 280, 1998/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)原研FNSのD-T中性子源を用い、核融合炉の遮蔽体中に存在するボイド領域が遮蔽能に与える影響を調べるためのベンチマーク実験を行った。直径1200mm、厚さ1118mmのステンレス鋼の深さ300mm近傍にボイド領域を設けた遮蔽体とボイドのない遮蔽体について、D-T中性子入射時の各種の中性子・
線応答をボイド領域の背後で測定した。また輸送計算を行い、実験・計算の両者に対してボイドの有無による応答の比(ボイド効果)を導出した。14-MeV中性子に対するボイド効果は最大4と顕著だが、1MeV以下の中性子束と線束では効果は高々1.3と小さかった。モンテカルロ法輸送計算コードMCNP-4とMVPによる結果は実験値と良く一致した。しかし2次元S
法に基づくDOT-3.5コードの結果は1回散乱源法を採用にも関わらずボイドの背後でレイ効果が現れ、計算精度低下の一因となった。
C及びPu反応度価値の軸方向空間分布の解析長家 康展; 大野 秋男; 大杉 俊隆
JAERI-Research 95-003, 40 Pages, 1995/01
JAERI-Research-95-003.pdf:1.37MB
高速炉における物質反応度価値の予測精度向上を目的として、高速炉臨界実験装置(FCA)を用いてBC及びPu反応度価値の軸方向空間分布を測定し、その解析を行った。測定に用いられた炉心はXVII-1炉心で、典型的な酸化物燃料炉心である。実験ではこの炉心の中心軸方向にサンプルを挿入して余剰反応度を測定し、サンプルを挿入していないときの余剰反応度との差から反応度価値を求めた。解析はいくつかの計算モデルを用いて行い、その結果を比較した。更にDUO
燃料板のコーティング剤に含まれている水素の影響、炉心間ギャップの影響、輸送効果、メッシュ効果を調べ、実験値と比較した。BC及びPuの場合とも、炉心領域ではよい精度で計算値は実験値と一致するが、ブランケット領域では測定方法及び計算精度改善について検討する必要があることが明らかになった。
山口 誠哉; 大山 幸夫; 中村 知夫; 前川 洋
JAERI-M 85-086, 40 Pages, 1985/07
核融合炉中性子工学実験への適用を目的とし、
Li、
Liガラス・シンチレー夕を用い、Liによるトリチウム生成率を測定する方法を開発した。本方法の利点は、(1)感度が高いので、重照射を必要とせず、(2)オンラインで測定できることである。
線パックグランドは、両シンチレータの波高分布を差し引くことにより除いた。差引の際に必要となる、両シンチレ一タの線検出効率比は、測定により決定した。Li(n,n'd)
He反応等の競合反応の寄与については、運動学的解析による評価を行なった。また、自己遮蔽効果、および、
粒子・トリトンの逃げの割合についても検討を加えた。本方法を、D-T中性子場に置いた核融合炉ブランケット模擬体系内におけるTPR分布測定に応用し、測定されたTPR分布を中性子輸送計算の結果と比較検討した結果、本方法が、核融合炉中性子工学実験において有効であることが実証された。
竹内 清*; 笹本 宣雄
Nuclear Science and Engineering, 80, p.536 - 553, 1982/00
被引用回数：18 パーセンタイル：84.25(Nuclear Science & Technology)定常の積分型輸送方程式を一般形状に対して解く直接積分法の理論を、単一エネルギー線源の精確な取り扱いやレイエフェクト低減化の技法とともに記述する。遮蔽計算に適するための解法の特徴が強調されている。例えば、中性子の弾性散乱には微分散乱断面積を、コンプトン散乱にはクライン・仁科の式を使用し非等方散乱を正確に取り扱う。線束項や線源項の空間積分を放射線の進行方向に直接積分し、点エネルギー計算により群計算の繰り返し計算を行なわない。またレイエフェクト低減のため非散乱線束を解析的に行なう等である。本解法の妥当性検証のためPALLAS-Pl、SP-BrおよびPALLAS-2DCY-FCコードによる計算を、水中の点線源からのガンマ線角度分布およびエネルギースペクトル、円筒および円環ダクト中性子ストリーミング、鉄深層透過問題に対して行い、実験値と比較したところかなり良い一致が得られた。しかし詳細に比較すると計算と実験との間に差が出ている場合もある。
仁平 猛*; 岩田 忠夫
Journal of the Physical Society of Japan, 49(5), p.1916 - 1919, 1980/00
被引用回数：6 パーセンタイル：51.98(Physics, Multidisciplinary)(JAERI-memo 8480を推敲したもの) 電子照射した黒鉛の熱伝導度を5-80Kの範囲で測定して、格子間原子によるフォノン散乱を調べた。照射は2MeV VdGを用いて80K附近で行った。格子間原子によるフォノン散乱の緩和時間はフォノンの振動数の1乗に逆比例することがわかった。即ち、T
=B・W、ここでBは1ppmの格子間原子に対して1.14
10
である。また、弾性定数Cの照射による変化も熱伝導度の解析よりきめることができた。
中川 正幸
JAERI-M 8138, 197 Pages, 1979/01
高速臨界集合体中で測定された種々の核特性値の解析手法を研究し、ナトリウムポイド反応の解析に応用した。まず非均質系で積分型輸送方程式を解くSLAROMコードを開発し、JAERI Fastセットを用いて、種々の体系のNaボイド反応度を解析した。この時中性子ストリーミング効果を考慮することにより精度が良くなることを示めした。また詳細スペクトルコードESELEM5を作成し、ZPPR-2とMZAにおける実験を解析して、炉定数による結果と比較検討した。詳細法の方が10~15%正の側になることが分かった。また炉定数の精度改良として弾性除去断面積の遮蔽因子を作成し、実際の解析も行った。このように本報告は、Naボイド反応度の解析手法、コード、解析モデル、解析結果についての研究成果を綜合的にまとめたものである。
井戸村 泰宏
no journal, ,
新しいハイブリッド運動論的電子モデルによってジャイロ運動論的トロイダル5次元full-fオイラーコードGT5Dを拡張することによって、電子乱流に関連するITERの重要課題を研究できるようになった。本講演では、新しいハイブリッド運動論的電子モデルの物理的背景と数値計算特性を議論するとともに、プラズマ乱流輸送の同位体効果や電子加熱によるプラズマ回転変化といったITER重要課題へのモデル適用事例を紹介する。これらのシミュレーション研究はITERにおいて電子乱流が重要な役割を果たすこと、このため新しいハイブリッド運動論的電子モデルがITERの炉心プラズマ性能解析に必須となることを示している。
