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河内山 真美
核データニュース(インターネット), (133), p.76 - 81, 2022/10
日本原子力学会2022年秋の大会での「シグマ」調査専門委員会と核データ部会の合同セッションにおける発表の概要を「核データニュース」誌に寄稿した。原子力機構では、研究施設等廃棄物の埋設処分に必要な研究炉の解体廃棄物の計算による放射能インベントリの評価手法を検討している。近年、JENDL-4.0及びJENDL/AD-2017などを基に作成したライブラリを導入して放射能評価計算を実施しており、その検討状況について紹介する。また、計算で得られた結果から、埋設事業に必要な埋設処分区分の判定や重要核種の選定の評価を行う方法について紹介した。
奥村 啓介
核データニュース(インターネット), (133), p.63 - 67, 2022/10
近年の評価済み核データを用いた原子炉廃止措置のための放射化計算における課題解決に向けて、以下を提言した。(1)微量不純物データの整備、(2)新しい放射化計算コードとデータライブラリの開発、(3)放射化感度解析、(4)放射化計算用データ・コードのV&V手法の確立
岡田 翔太; 村上 昌史; 河内山 真美; 出雲 沙理; 坂井 章浩
JAEA-Testing 2022-002, 66 Pages, 2022/08
JAEA-Testing-2022-002.pdf:2.46MB
日本原子力研究開発機構は、我が国の研究施設等から発生する低レベル放射性廃棄物の埋設事業の実施主体である。これらの廃棄物中の放射能濃度は、廃棄物埋設地の設計や埋設事業の許可申請をする上で必要な廃棄物情報である。埋設事業の処分対象となる廃棄物は、施設の解体に伴って発生する解体廃棄物が多くを占めている。このため、埋設事業センターでは、試験研究用原子炉の解体廃棄物を対象として、理論計算法による放射能濃度の評価手順の検討を行い、試験研究用原子炉に共通的な評価手順についてとりまとめた。本書で示す手順は、放射化計算により放射能インベントリを決定し、その妥当性を評価した後、処分区分の判定並びに処分区分毎の総放射能及び最大放射能濃度を整理するというものである。放射能インベントリの決定においては、まず2次元又は3次元の中性子輸送計算コードを用いて原子炉施設の各領域における中性子束及びエネルギースペクトルを計算する。その後、それらの計算結果に基づき、放射化計算コードを用いて、140核種を対象として放射化放射能を計算する。本書では、中性子輸送計算コードとして、2次元離散座標計算コードのDORT、3次元離散座標計算コードのTORT又はモンテカルロ計算コードのMCNPとPHITS、放射化計算コードとしてORIGEN-Sを使用することを推奨する。その他、利用を推奨する断面積データライブラリや計算条件等についても示す。評価手順のとりまとめに際しては、日本原子力研究開発機構外部の試験研究用原子炉の設置者と定期的に開催している会合において、各事業者が共通的に利用できるようについて意見交換を実施した。本書で示す手順は、今後の埋設事業の進捗や埋設事業に係る規制の状況等を反映して、適宜見直し及び修正をしていく予定である。
奥村 啓介
日本原子力学会第51回炉物理夏期セミナーテキスト「燃焼計算の基礎と実践」, p.16 - 38, 2019/08
様々な燃焼・放射化計算、燃焼チェーンの作成方法、研究炉の炉心燃焼解析、商用炉燃料の照射後試験解析、高レベル放射性廃液中の長寿命難分析核種のインベントリ評価、燃焼計算コードの検証、ORIGENコードの改良、福島第一原子力発電所プラントの崩壊熱計算、といった研究事例を採り上げ、燃焼計算の現場応用に必要な知識とその活用について解説する。
坂井 章浩; 吉森 道郎; 阿部 昌義
JAERI-Tech 2000-012, p.107 - 0, 2000/03
JAERI-Tech-2000-012.pdf:6.47MB
研究所等廃棄物の処分における安全評価上の重要核種を選定するために、原研東海研の研究施設を原子炉施設、核燃料使用施設、RI使用施設に区分し、廃棄物発生記録等の調査、取扱試料等の燃焼・放射化計算調査、放射能測定データの調査を行い、廃棄物中の核種組成比を評価した。その結果、原子炉施設から発生する廃棄物は、冷却材中に含まれる核種が支配的であった。照射後試験施設から発生する試験燃料で汚染した廃棄物の各試験条件間における核種組成比の変動幅は比較的小さく、一方、試験材料で汚染した廃棄物における核種組成比の変動幅は材料が多種類であるため、比較的大きかった。また、RI使用施設の保有RIは82種類であった。これらの調査結果をもとにして、その3種類の研究施設から発生する各種廃棄物についてそれぞれの代表的な核種組成比を設定した。
奥村 啓介; 羽倉 洋行; 小嶋 健介; 山本 健土; 田中 健一*
no journal, ,
軽水炉プラントの廃止措置等で発生する廃棄物中に存在する放射性核種のインベントリ評価の最適化に資するため、放射化感度解析手法を開発した。本手法をBWRプラントに適用し、放射性廃棄物の処理・処分において重要となる約50の放射性核種に対して、それらの生成に寄与する不純物核種や核反応を明らかにした。
奥村 啓介
no journal, ,
廃炉人材育成の一環として、原子炉物理を主な専門とする研究者を対象に、以下の内容の講義を行う。(1)廃炉国際共同研究センターの活動について、(2)原子炉廃止措置のための放射化計算法、(3)1Fプラント内線量率分布評価手法の開発、(4)ゲルマニウム検出器のシミュレーション、(5)モンテカルロシミュレーションによる燃料デブリ収納缶の核物質量非破壊測定技術開発。
奥村 啓介; 坂本 雅洋; 多田 健一; 西原 健司; 溝上 伸也*; 溝上 暢人*; 三木 陽介*; 金子 誠司*
no journal, ,
軽水炉では、炉内や取り出し燃料集合体の詳細な核種インベントリが必要な場合には、ORIGENコード等を用いた燃焼計算が行われてきた。しかし、この種のコードでは、中性子スペクトルや燃焼度が大きく異なる領域が含まれていても、領域平均的な扱いがなされてきた。この扱いは、核種生成量が燃焼度に対して直線的に変化する核種については精度良く評価できるが、その他の核種については、系統的な誤差を発生させる。また、Gd入り燃料を適切に扱うことができない。そこで、炉内の全燃料を3次元ノードに分割し、Gdの効果も考慮して、領域毎の詳細な核種インベントリを計算する手法を開発した。本手法を、福島第一原子力発電所(1F)の各号機に適用し、事故直前における核種インベントリのデータを取得している。得られたデータは、今後の事故進展解析の高度化、燃料デブリの臨界性評価、分析値の評価、非破壊測定技術の開発、放射性廃棄物評価などへの利用が期待される。本発表では、既存の1F核種インベントリデータベースからの改良点を中心に紹介する。
坂本 雅洋; 奥村 啓介; 多田 健一; 西原 健司; 溝上 伸也*; 溝上 暢人*; 三木 陽介*; 金子 誠司*
no journal, ,
本発表では「東京電力福島第一原子力発電所の全炉心3次元核種インベントリ計算」のシリーズ発表の第2報として、全炉心3次元核種インベントリ計算手法の概要と、本手法を用いて評価した福島第一原子力発電所(1F)2号機の結果について報告する。本計算では、実際の燃料集合体仕様と実機運転管理データに基づき、BWR特有の炉心軸方向ボイド率分布や比出力の時間変化、並びに初期組成を詳細に考慮した炉内の3次元全13,152領域(燃料集合体数548
軸方向分割数24)に対し、約1,600核種のインベントリデータ(重量や放射能量等)を取得した。この核種インベントリデータには、燃料集合体中に含まれる微量不純物の放射化物(Co-60やC-14等)も含まれる。また、従来のORIGEN計算では正確な評価が困難であった可燃性毒物入り燃料棒中のGd同位体核種も考慮することができる。
坂本 雅洋; 奥村 啓介; 多田 健一; 西原 健司; 溝上 伸也*; 溝上 暢人*; 三木 陽介*; 金子 誠司*
no journal, ,
「東京電力福島第一原子力発電所の全炉心3次元核種インベントリ計算」のシリーズ発表の第3報として、新たに開発した全燃料集合体上下部構造材(タイプレート/スプリングなど)に対する放射化計算手法と本手法を2号機に適用した結果について報告する。シリーズ発表の第2報では、2号機の炉心燃料部に存在する燃焼燃料および放射化した構造材のインベントリデータについて報告した。今回は2号機の集合体上下部構造材の全1096領域(燃料集合体数548上部下部領域数2)に対し、核種インベントリ計算をおこなった。これらの領域には燃料材が存在していないため、各燃料集合体の上下部の中性子束をモンテカルロ法で評価し、全領域における微量不純物の放射化を考慮した674核種のインベントリデータを取得した。
坂本 雅洋; 奥村 啓介
no journal, ,
本報は、東京電力福島第一原子力発電所の事故直前における1
3号機の炉内核種インベントリ再評価研究の概要について紹介するものである。
奥村 啓介
no journal, ,
JENDL-5などの近年の評価済み核データライブラリの開発では、量的にも質的にも詳細化が進められており、原子炉廃止措置に向けた放射化計算もより正確で合理的な計算ができる環境が整いつつある。日本における放射化計算は、主にORIGEN2やORIGEN-Sコードを用いて行なわれているが、これらの放射化計算コードは、プログラムやデータライブラリの仕様が新しい核データに対応できなくなりつつある。このため、新しい核データに対応可能な放射化計算コードの開発とその信頼性を確認するためのV&Vが望まれる。
河内山 真美; 坂井 章浩
no journal, ,
日本原子力研究開発機構では、研究施設等廃棄物の埋設処分に係る検討の一環として、研究炉の解体によって発生する廃棄物の計算による放射能インベントリの評価手法を検討している。研究炉の放射能評価では、炉内の中性子輸送計算を実施し、得られた中性子スペクトルを用いてORIGEN-Sコードによる炉内構造物の放射化計算を実施する方法を検討してきた。近年、JENDL-4.0及びJENDL/AD-2017などを基に作成したライブラリを導入して評価を実施しており、その検討状況について紹介する。また、JPDRの解体で発生した生体遮蔽コンクリートのうち保管されているものを対象に、放射能評価計算で得られた結果の埋設処分への適用方法について紹介する。
今野 力; 河内山 真美; 林 宏一
no journal, ,
2021年に公開されたJENDL-5の放射化計算コードORIGEN, ORIGEN-Sでの利用を可能とするため、両コード用の放射化ライブラリをJENDL-5から作成した。作成したライブラリを用いたJPDRの放射化計算結果は、ORIGEN, ORIGEN-S付属のライブラリによる計算結果と同等であることから、作成したライブラリに問題がないことを確認した。
河内山 真美; 富岡 大; 戸塚 真義*; 仲田 久和; 坂井 章浩
no journal, ,
日本原子力研究開発機構は、国内の研究機関や医療機関等から発生する低レベル放射性廃棄物の埋設処分事業の計画を進めている。試験研究炉の解体に伴い発生する放射性廃棄物を埋設処分するためには、廃棄物中の放射能濃度を評価することが必要となる。研究炉から発生する解体廃棄物についての放射能評価手法の検討状況について報告する。
原田 正英; 山口 雄司; 橋本 典道*; 伊藤 卓*; 田島 考浩*; 奥 隆之; 羽賀 勝洋; 池田 浩*; 田村 智志*
no journal, ,
J-PARC物質・生命科学実験施設では、3GeV、1MWの陽子ビームを炭素標的や水銀標的に当てることで、ミュオンや中性子を生成している。生成されたミュオンや中性子は、それぞれの実験装置に供給され、物質科学や生命科学を中心に、様々な研究に活用されている。一方で、中性子やミュオンが試料に照射されることにより、試料中や試料ホルダーなどで、放射性物質が生成されるために、施設の安定的な運転管理のためには、生成される放射性物質の種類と放射能を推定するコードが必要であった。そこで、DCHAIN-SP-2001コードのデータを利用し、試料放射化計算コードを開発した。実験装置毎に照射条件を選択し、各試料の情報を入れることで、遮蔽計算で用いている中性子束データに、試料の組成毎の放射化断面積を掛け合わせて、放射化量を算出可能とした。本コードは、JAVAをベースに書かれ、Web上でアクセスでき、各クライアントに負荷をかけないよう、サーブレットとして稼働し、センター内のネットワークから利用可能である。また実測モードを有しており、実測ベースの中性子束を導入することで、実際に近い放射化計算が実現できる。また、計算結果をPDFで出力することもできる。今後、様々な物質の放射化実験を行い、本試料放射化計算コードとの比較を行う。
