Development of a code system DEURACS for theoretical analysis and prediction of deuteron-induced reactions

中山 梓介; 河野 広*; 渡辺 幸信*; 岩本 修; Ye, T.*; 緒方 一介*

EPJ Web of Conferences, 146, p.12025_1 - 12025_4, 2017/09

https://doi.org/10.1051/epjconf/201714612025

近年、重陽子加速器を使った大強度中性子源が様々な応用に対して提案されている。このような中性子源の設計のためには、高精度かつ広範な重陽子核データライブラリが必要不可欠である。それゆえ、我々はDEURACS (DEUteron-induced Reaction Analysis Code System)という、重陽子入射反応の解析と理論予測用の統合コードシステムを開発している。本研究では、反応の解析をこれまでよりも高い100MeV近傍まで拡張した上、DEURACSを80および100MeVにおける反応にも適用した。その結果、DEURACSの計算値はおよび反応の二重微分断面積の実験値を良く再現した。

Marine environmental assessment system of radionuclides around Japan

小林 卓也; 外川 織彦

Proceedings from the International Conference on Radioactivity in the Environment (CD-ROM), 4 Pages, 2002/09

海洋中へ放射性物質が放出される際に短期間(30日)の核種移行予測と日本人の集団線量を算出する海洋環境影響評価システムSTEAMERを開発中である。短期間の核種移行予測コードシステムは海流場を解析するプリンストンオーシャンモデル(POM)と溶存放射性核種の海洋中拡散を解析するランダムウォークモデルSEA-GEARNから構成される。予測結果の可視化システムも同時に開発した。本システムの適用試験として、海流,水温,塩分,領域客観解析気象データ(RANAL)を用いて原子力潜水艦の仮想沈没事故の影響解析を実施した。核種拡散結果を比較するため、そして日本人に対する集団線量を算出するために、もう一つの計算コードDSOCEANも使用した。DSOCEANは等分割コンパートメントモデルと地衡流解析モデルから構成される。

サーマルストライピングに関する研究の現状と今後の研究計画

村松 壽晴; 笠原 直人; 菊池 政之; 西村 元彦; 上出 英樹

JNC TN9400 2000-010, 168 Pages, 2000/02

JNC-TN9400-2000-010.pdf:8.78MB

サーマルストライピングは高温と低温の流体が構造材に交互に接することにより、構造材の温度分布が時間的に変動し、結果として構造材に熱応力による高サイクル疲労を生じさせる現象である。ナトリウム冷却高速炉では、ナトリウムの高い熱伝導率により流体側の温度変動が構造に伝わりやすいため特に留意が必要である。本現象は流体と構造の境界分野にある複雑な現象であることから、十分な解明がなされておらず、設計では構造表面での温度変動幅を考えられる最大温度差である流体の混合前温度差とするか、モックアップ試験により温度変動幅等を測定した上で保守的に設計条件を定めることが多い。また、その方法はルール化/基準化されていない。これに対し、著者らは流体と構造の両面からの分析により、流体側の温度変動の発生から構造内への伝達までの過程を現象論的に明らかにしつつあり、熱疲労に対する支配因子として温度ゆらぎ振幅の減衰に着目している。これまでに、流体内、熱伝達、構造材内での変動の減衰を考慮し、疲労損傷、き裂進展まで評価できる解析コードシステムを構築してきており、実機解析を通してその適用性を確認した。今後は、実験検証を継続して一般化していく予定である。さらに、高速炉の経済性向上に寄与するためには、温度変動の減衰を含め熱荷重を合理的に評価し設計に適用できる「サーマルストライピングの評価ルール」を確立する必要がある。その原案を構築し、大きく2つの道筋を立てた。すなわち、現象解明を進めることによって、温度ゆらぎ振幅の減衰機構等の支配メカニズムを忠実にモデル化した詳細解析手法を提示するとともに、安全率を明確にした見通しの良い簡易評価手法を提案し、解析に基づく詳細評価手法と並行して選択できる評価体系を整備する。本報ではこの目標に必要な実験計画を策定し、さらにより一般的な熱荷重の取り扱いについて検討した。

Measurements and analyses of reactivity effect of fission product nuclides in epithermal energy range

山本 俊弘; 桜井 淳; 須崎 武則; 新田 一雄*; 星 良雄; 堀木 欧一郎*

Journal of Nuclear Science and Technology, 34(12), p.1178 - 1184, 1997/12

https://doi.org/10.3327/jnst.34.1178

主要な核分裂生成物元素であるRh,Cs,Nd,Sm,Eu,Gdの熱外中性子領域での断面積評価に利用可能な実験データを示す。TCA(Tank-type Critical Assembly)の炉心中心に挿入されたカドミウム被覆の容器に純水と核分裂生成物元素を含む水溶液を入れたときの臨界水位の差から反応度効果を求めた。それらの値は実験誤差と比べて有意な値であった。随伴熱中性子束はカドミウムカットオフエネルギー以下では容器内で大きく低下するので、熱外中性子領域での反応度効果を測定することができる。この実験に対する解析をSRACコードシステムと中性子輸送計算コードTWOTRANを用いて行った。核分裂生成物元素の反応度効果の計算には厳密摂動論を用いた。JENDL-3.2及びENDF/B-IVを用いて計算した反応度効果を測定値と比較したところ、JENDL-3.2は妥当な結果を与えた。

DIST: ピュレックス系分配比計算コードシステム

館盛 勝一

JAERI 1337, 250 Pages, 1996/05

JAERI-1337.pdf:8.2MB

使用済み核燃料の再処理で用いられているピュレックス法は、リン酸トリブチル(Tri-n-butylphosphate,以下略してTBPという)を抽出剤とする溶媒抽出法であるが、この系の主要な溶質成分の分配比を計算するコードシステムDISTを開発した。DISTは、分配比の実験データを格納したデータベース:DISTEX(およびDISTEXFP)、主要なアクチノイドである、U(IV)、U(VI)、Pu(III)、Pu(IV)、Pu(VI)、Np(IV)、Np(VI)あるいは核分裂生成物元素のTc(VII)、Zr(IV)さらにピュレックス工程において重要な成分である硝酸、亜硝酸の分配比を計算するコード:DIST1、DIST2より構成される。DIST1、DIST2コードは、多くのパラメータを含む分配比表記式に基づき、データベース(DISTEX)から指定条件を満足する抽出系の実験データを呼出して、最適化手法により表記式のパラメータ値を求めるという手法を採っている。DISTEX(およびDISTEXFP)には現在、約5000件の分配比の実験データを収納している。

Development of accident consequence assessment code at JAERI

本間 俊充; 外川 織彦; 飯嶋 敏哲*

EUR-13013-2, p.1049 - 1063, 1991/00

原子炉の確立論的安全評価研究の一環として、事故時における環境への放射線影響を総合的に評価するための計算コードシステムOSCAARを開発している。このシステムはいくつかの計算コード及びデータベースから構成され、放出源情報を使用して核種の環境における移行、早期及び長期の被爆線量分布、防護対策による被爆低減効果、放射線による身体的影響が推定される。本報告では、OSCAARコードシステムの開発の現状と使用しているモデルの概要を紹介する。

速中性子エネルギー領域群定数作成コード・システム:TIMS-PGG

高野 秀機; 長谷川 明; 金子 邦男*

JAERI-M 82-072, 105 Pages, 1982/07

JAERI-M-82-072.pdf:2.34MB

TIMS-PGGはENDF/B-ル形式に編集された核デー夕・ファイルを処理して、速中性子領域群定数を計算するために開発したコード・システムである。このシステムにおいては軽中重核と重い核種の滑らかな断面積に対する群定数は、1/Eと分裂スペクトルあるいは衝突密度スペクトルを重みとして計算し、共鳴核種に対しては中性子減速方程式を厳密に解いて計算する。計算された核種毎の無限希釈断面積、共鳴遮蔽因子、散乱マトリックス及び分裂スペクトルはマスターファイルにPDS形式で収容される。使用者は目的に応じて、このマスターファイルからユーティリティコードを用いてユーザライブラリーを作成することができる。本報告書はTIMS-PGGコード・システムの使用法及び群定数ライブラリーの作成法について述べる。