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G.D.Spriggs*; R.D.Busch*; 桜井 健; 岡嶋 成晃
Transactions of the American Nuclear Society, 76, p.374 - 375, 1997/06
外部/内部中性子源を有する未臨界増倍体系では、通常、中性子束の基本モード分布を仮定して増倍係数(keff)等を求める。一方、実際の体系では、中性子源に基づく中性子束分布は点状分布(外部中性子源の場合)や一様分布(内部中性子源の場合)となり、基本モード分布の仮定と異なる。そこで、外部/内部中性子源による中性子束分布が基本モード分布に相当する場合の中性子源強度(等価基本モード中性子源強度)へ換算する因子(g
)を導入して、中性子束分布の相違による未臨界増倍体系での増倍係数(keff)等への影響を考慮した。実例として、日本原子力研究所(JAERI)の高速炉臨界集合体(FCA)のXIX-1炉心で等価基本モード中性子源強度を測定した。
笹本 宣雄
JAERI-M 82-167, 154 Pages, 1982/11
3次元(x,y,z)幾何形状に対する中性子輸送方程式の直接積分法にもとづく数値解法の研究を行った。本手法を実用的な3次元遮蔽問題に適用することを目的に、粗い空間及びエネルギーメッシュを用いても実質的に計算精度を損なうことなく解が得られる新しい計算手法を開発した。さらに直接積分法の理論的誤差評価を試み、誤差改善の方向を明らかにした。本解法にもとづいて、3次元(x,y,z)形状中性子輸送計算コードPALLAS-XYZを開発した。本手法の妥当性の検証のため、PALLAS-XYZコードを用いてPCAベンチマーク実験及び非軸対称中性子ストリーミング実験の解析を行い、実験値、Sn計算、モンテカルロ計算との比較を行った。さらに本コードを1000MWe級PWRの圧力容器での中性子場の評価に適用した。その結果、本計算手法が実用的な遮蔽計算に十分適用可能であることが示された。
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：84.29(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。
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。
津田 孝
JAERI-M 6965, 24 Pages, 1977/02
不純物イオンの輸送に対する温度勾配の効果をトカマクのMHD領域において調べた。イオンの慣性および異なるイオン間の温度緩和の効果も考慮に入れた。軽い不純物イオンに対する結果は、以前のJAERI-M-5376と等しくなり、不純物イオンの粒子束における温度勾配に比例する項は、温度緩和の効果によって出てこない。重い不純物イオンに対しては、あるパラメータ領域では、プラズマ・イオンの密度勾配と温度勾配の向きが等しくても、不純物イオンがプラズマ柱の内部に入っていけない事が示された。
Obrejan, K.; 井戸村 泰宏; 本多 充*
no journal, ,
ダイバータやプラズマ対向機器に対するタングステンコーティングは重い高電荷(高Z)不純物による核融合プラズマの燃料純度低下につながる。このような高Z不純物の新古典および乱流輸送は完全に解明されていない。高Z不純物輸送を解析するために、多粒子種線形フォッカー・プランク演算子に基づく陰解法衝突ソルバによってジャイロ運動論的full-fオイラーコードGT5Dを拡張した。標準的新古典理論において幅広く用いられている低次近似は低Z不純物によく一致するが、高Z不純物に対しては温度勾配の存在下で大きな違いが見られた。本研究では、高衝突度領域における摩擦係数をより高精度に再現するために高次流を考慮する修正新古典理論をテストし、GT5Dと良い一致を確認した。これにより、不純物輸送におけるバルクイオンの熱遮蔽効果が弱まるという重要な結論が得られた。
Obrejan, K.; 井戸村 泰宏; 本多 充*
no journal, ,
タングステンのような重い不純物イオンの衝突性輸送、あるいは、新古典輸送に関して、ジャイロ運動論的full-fオイラーコードGT5Dの計算精度を検証した。タングステンの衝突性輸送は重水素や三重水素のような燃料イオンとの衝突相互作用によって決まる。重水素とタングステンの極端な質量比のために、衝突演算子は速度空間のマルチスケール問題となる。本研究では衝突演算子の数値的収束性を摩擦行列係数の評価によって検証し、重い不純物イオンの衝突性輸送理論を再現する上で必要な数値的解像度を明らかにした。
Obrejan, K.; 井戸村 泰宏; 本多 充*
no journal, ,
プラズマ対向機器におけるタングステンの利用は重イオン不純物の炉心への蓄積による核融合プラズマの汚染をもたらす。重イオン不純物の輸送は新古典輸送と呼ばれる衝突性輸送によって評価されてきたが、最近の研究により大域的ジャイロ運動論的シミュレーションとHirshman-Sigmar (H-S)モーメント法と呼ばれる標準的な局所的理論の違いが示された。本研究ではジャイロ運動論的full-fオイラーコードGT5Dにおける改良型異種粒子線形フォッカー・プランク衝突演算子を用いてタングステンの新古典輸送についての系統的なベンチマークを行った。平坦な温度分布ではH-S法とのよい一致が得られたが、小型装置サイズでは温度勾配依存性はH-S法より弱いことがわかった。GT5DとH-S法の一致は現在の核融合実験装置を上回るITER規模の大型装置のみで得られた。
Obrejan, K.; 井戸村 泰宏; 本多 充*
no journal, ,
プラズマ対向機器におけるタングステンの利用は重イオン不純物の炉心への蓄積により核融合プラズマの燃料純度低下を引き起こすが、この現象は完全には解明されていない。本研究では大域的ジャイロ運動論的full-fオイラーコードGT5DとHirshman-Sigmarモーメント法と呼ばれる局所衝突性輸送理論における不純物粒子束の系統的な比較を行った。この結果、シミュレーションと理論は平坦な温度分布のケース、あるいは、ITER規模の大型装置においてのみ一致することがわかった。衝突性不純物輸送を駆動する流れの比較により、現在の装置サイズにおけるシミュレーションと理論の不一致の原因を詳細に調査した。
