Third international challenge to model the medium- to long-range transport of radioxenon to four Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty monitoring stations

Maurer, C.*; Galmarini, S.*; Solazzo, E.*; Kumierczyk-Michulec, J.*; Bar, J.*; Kalinowski, M.*; Schoeppner, M.*; Bourgouin, P.*; Crawford, A.*; Stein, A.*; et al.

Journal of Environmental Radioactivity, 255, p.106968_1 - 106968_27, 2022/12

https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2022.106968

2015, 2016年のモデル比較演習を経て、2019年に包括的なXe-133大気輸送モデル比較試験を企画した。欧米の医療用RI製造施設であるIREやCNLからの排出の影響が大きいヨーロッパと北米にある4つのCTBT国際モニタリングシステム局を対象とし、約30の参加モデルの結果の比較とアンサンブルを実施した。第2回ATMチャレンジの教訓により、参加者は事務局の指定する条件に基づいて計算を実施した。その結果、IREとCNLからの正確な日別スタック排出量を使用しても、拡散過程における誤差、残存排出源の適切な特性化、長いIMSサンプリング時間(1224時間)のデメリットと相殺され、平均すればスコアの改善が見られないことが確認された。一方、任意のモデル計算結果を用いたアンサンブルを実施したところ、今回対象とした4つの観測所でのXe-133バックグラウンドを十分に予測できることが確認できた。有効なアンサンブルのサイズは5以下であった。

Feasibility study of large-scale production of iodine-125 at the high temperature engineering test reactor

Ho, H. Q.; 本多 友貴*; 濱本 真平; 石井 俊晃; 藤本 望*; 石塚 悦男

Applied Radiation and Isotopes, 140, p.209 - 214, 2018/10

https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2018.07.024

The feasibility of a large-scale iodine-125 production from natural xenon gas at high-temperature gas-cooled reactors was investigated. A high-temperature engineering test reactor, which is located in Japan, was used as a reference HTGR reactor in this study. First, a computer code based on a Runge-Kutta method was developed to calculate the quantities of isotopes arising from the neutron irradiation of natural xenon gas target. This code was verified with a good agreement with a reference result. Next, optimization of irradiation planning was carried out. As results, with 4 days of irradiation and 8 days of decay, the I production could be maximized and the I contamination was within an acceptable level. The preliminary design of irradiation channels at the HTTR was also optimized. The case with 3 irradiation channels and 20-cm diameter was determined as the optimal design, which could produce approximately 180,000 GBq per year of I production.

Role of bremsstrahlung radiation in limiting the energy of runaway electrons in Tokamaks

Bakhtiari, M.; Kramer, G. J.*; 武智 学; 玉井 広史; 三浦 幸俊; 草間 義紀; 鎌田 裕

Physical Review Letters, 94(21), p.215003_1 - 215003_4, 2005/06

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.215003

トカマクにおいて発生する逃走電子の制動輻射は逃走電子の最大エネルギーを制限することがわかった。逃走電子の取りうる最小、及び最大のエネルギーはそれぞれ衝突と制動輻射によって決められている。さらに、キセノンのような高Zガスを入射することによって、ディスラプションによって励起された逃走電子電流を逃走電子が第一壁に到達する前に停止しうることがわかった。

Release of fission products from plate type fuel at elevated temperature

小森 芳廣; 清水 道雄; 岩井 孝; 齋藤 順市; 中川 哲也; 小山田 六郎; 斎藤 実

JAERI-M 93-016, 0, p.259 - 267, 1993/02

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAERI-M-93-016.pdf

JMTRでは、1993年に濃縮度45%のUAl-Al燃料から濃縮度約20%のUSi-Al燃料に変更する予定であり、この変更に係る安全解析が実施された。安全解析において使用する核分裂生成物の燃料から1次冷却水への放出率を求めるため、USi-Al燃料を用いた炉外実験を行った。実験は、600~1100Cの範囲で行われ、USi-Al及びUAl-Al燃料も比較のために含まれた。実験の結果から、USi-Al燃料は、これまでJMTRで使用されてきたUAl-Al燃料とほぼ同等の核分裂生成物保持能力を有することが明らかにされた。

計算結果の可視化

鶴岡 卓哉*; 石黒 美佐子

JAERI-M 90-100, 49 Pages, 1990/07

JAERI-M-90-100.pdf:1.29MB

計算結果の可視化は、物理現象をより良く理解するために不可欠な手段となってきている。原研においても、計算結果のアニメーション化の試行を昭和63年度末より開始した。平成元年度では、U字管内の熱流動挙動、レーザー同位体分離過程において電子ビームで加熱された金属片内の熱流動挙動、及び高温ガス炉炉心におけるキセノン振動の3例に対してアニメーション化を実施し、それぞれ実時間で数分のアニメーション画面作成した。画像作成には、3次元カラー・グラフィックス用ソフトウェアFACOM CGMSを用いて、M-780、又はVPにより画像計算を行なった。本報告では、アニメーション化のために用いた種々の可視化手法について説明する。

Mass-spectrometric study of the negatively-charged krypton and xenon monofluorides

峰原 英介; 阿部 信市

Nuclear Instruments and Methods, 212, p.533 - 537, 1983/00

He以外の希ガス元素(Ne,Ar,Kr,Xe,Rn)は単体の電子親和力が負であるので単体負イオンとして生成不可能、かつ化合物を作らないので化合物負イオンの生成も不可能と考えられて来た。この為負イオンが加速に不可欠であるタンデム加速器ではこれらの希ガスの加速は不可能と考えられて来た。しかしながらKrとXeについては数値類の弗化物の存在が知られている。したがってこれらの化合物を用いればKrとXeの弗化物負イオンを生成する可能性があると考えられる。原研ではこの弗化物であるKrFとXeFを原料ガスとしてKrFとXeFの生成と分析に初めて成功した。使用したイオン源は横引出し型PIGイオン源である。KrFとXeFの生成は質量分析計による同位体比の測定により確認された。

Release behavior of gaseous fission product from coated fuel particles under irradiation

福田 幸朔; 小川 徹; 鹿志村 悟; 井川 勝市; 岩本 多實; 山本 克宗

Journal of Nuclear Science and Technology, 19(11), p.889 - 902, 1982/00

https://doi.org/10.3327/jnst.19.889

高温ガス炉用TRISO被覆燃料粒子を2本のスィープガスキャプセルで照射し、照射下でのFPガス放出挙動を調べるとともに、この放出測定をもとに被覆粒子破損率を推定した。この被覆粒子破損率を検証するために、被覆粒子の照射後試験を行い、外観検査での破損率及び酸浸出率を測定した。推定破損率と酸浸出率との一致は1試料を除いて良かった。健全粒子からの放出挙動を解析することにより、LTI-PyC中のクリプトンの拡散係数(炉内値)を求めることが出来た。また1600Cにおける破損粒子からの放出が拡散支配であるのに対し、1400Cにおける健全粒子からの放出が反跳と拡散の両機構に支配されていることを確認した。

Fission xenon release from lightly irradiated(Th,U)O powders

柴 是行; 伊藤 昭憲; 宇賀神 光弘

Journal of Nuclear Materials, 96(3), p.255 - 260, 1981/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(81)90569-9

各種(Th,U)O粉末からのXe放出量を低照射量における照射後実験法により測定した。試料のウラン濃度は0.15~20モル%の範囲であった。放出の加熱曲線の形状はすべてほぼ同様であったが、照射下放出量と1000Cまでの照射後放出量との和で表される全放出率は、通称純ThOを除き、ウラン濃度とともに増大した。雰囲気、温度、化学量論性などの調整条件の効果も同時に検討したが、その効果は小さいことがわかった。これらの実験データに基き、放出機構を議論した

Fission iodine and xenon release from the UO--UO system with emphasis on radiation damage

柴 是行

Journal of Nuclear Materials, 57(3), p.271 - 279, 1975/03

https://doi.org/10.1016/0022-3115(75)90210-X

UO-UO系からの核分裂ヨウ素とキセノンの放出に関する加熱曲線を求めた。その結果、FPガス放出と核分裂片損傷の回復との間には密接な関係があること、核分裂損傷を受け易い物質ほどFPガス放出量が大きいこと、UO-UOのように等方的で化学量論的な物質は核分裂片損傷を受け難しいこと、またヨウ素とキセノンでは欠陥に促えられる確率が異なりキセノンはクラスタやポアのような大きな欠陥に捕捉され易いことを明らかにした。

炭酸ガスの放射線分解; キセノン,プロパン,プロピレン添加効果

池添 康正; 佐藤 章一; 清水 三郎; 森山 昇; 小林 敏明

JAERI-M 5498, 10 Pages, 1973/12

JAERI-M-5498.pdf:0.43MB

炭酸ガス-キセノン、炭椴ガス-プロパン、炭酸ガス-プロピレンの三つの系の放射線分解の組成(0~100%)、照射温度(-196C~400C)、仕込圧(0.05~2気圧)、線量率(0.085~6.810R/h)などに対する依存性を調べた。これらの系からの一酸化炭素の生成は仕込圧、線量率にはあまり依存しない。温度に対する依存性からは、みかけの活性化エネルギー、1.7kcal/mode(CO-Xe)、0.1kcal/mode(CO-CH、CH)が求められた。三つのいずれの系においても、添加率1%前後で一酸化炭素生成の最大収率がえられ、そのG値は室温および高温(400C、CH添加系のみ300C)で、それぞれ0.6と29(CO-Xe)、5.3と7.8(CO-CH)、ならびに6.0と6.8(CO-CH)であった。実験結果から、逆反応を阻止した時にえられる一酸化炭素生成の最大G値、および逆反応の性質について議論した。