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横山 賢治; 北田 孝典*
Journal of Nuclear Science and Technology, 56(1), p.87 - 104, 2019/01
被引用回数：4 パーセンタイル：40.43(Nuclear Science & Technology)線形推定に関する新しい仮定を導入して、拡張炉定数調整法の定式化を行った。なお、拡張炉定数調整法は、設計対象炉心の核特性の分散を最小化することが可能な炉定数調整法である。この定式化は最小分散不偏推定に基づいており、正規分布の仮定を用いていない。この定式化において、拡張炉定数調整法は、調整後の炉定数セットとして無数の解を持つことが分かった。この定式化では、このすべての解を表現できる一般的な式を提示しており、そのうちの解として、従来のベイズの定理に基づいて導出された拡張炉定数調整法と等価な解を含んでいることを示した。更に、この特殊な解では、設計対象炉心の核特性の分散だけでなく、核データの分散も最小化していることを示した。一方で、今回導入した線形推定の仮定はカルマンフィルターと整合しており、同様の方法で、拡張バイアス因子法,従来炉定数調整法,回帰炉定数調整法についても定式化できることを示した。
植木 太郎
Journal of Nuclear Science and Technology, 55(10), p.1180 - 1192, 2018/10
被引用回数：4 パーセンタイル：38.11(Nuclear Science & Technology)確率的に乱雑化された媒質のモンテカルロ法中性子輸送計算は、臨界性の揺らぎ評価に有効である。ところが、無限に広がる正規分布の裾野を、体積割合の上限と下限のような0%と100%の間に収めるために切り捨ててしまうと、正規性が失われてしまう。そこで、本研究においては、確率過程のKarhunen-Loeve展開による重ね合わせブラウン運動の近似と、確率解析におけるブラウン運動の反射軌道の等価性に基づき、空間的に一定の分散で有界の範囲に収まる正規分布駆動の乱雑化手法を開発した。ウラン燃料・コンクリート・ステンレス鋼への適用を通して、当該手法による効率的な臨界計算が可能であることを示した。
横山 賢治
炉物理の研究(インターネット), (70), 12 Pages, 2018/04
2017年度の日本原子力学会論文賞の受賞記念寄稿として、受賞対象となった論文の内容を紹介する。研究の背景となった炉定数調整法と拡張バイアス因子法の関係から、新たに拡張炉定数調整法が開発された。拡張炉定数調整法が開発されたことによって、炉定数調整法と拡張バイアス因子法の関係は明らかになったが、拡張バイアス因子法と拡張炉定数調整法の導出では用いられている正規分布に関する仮定が異なるという課題が残った。この課題を解決したのが受賞対象となった論文の研究内容であり、この研究により、拡張炉定数調整法と拡張バイアス因子法の間には矛盾はなく、両者の理論統合に成功した。また、その後の研究成果として、炉定数調整法における正規分布の仮定の役割に関する議論から新たに開発された次元削減調整法の概要についても紹介する。
横山 賢治; 山本 章夫*
Journal of Nuclear Science and Technology, 53(10), p.1622 - 1638, 2016/10
被引用回数：10 パーセンタイル：67.99(Nuclear Science & Technology)最小分散法に基づいて正規分布を仮定せずに、3種類の炉定数調整法の統一式を導出した。3つの調整法は、それぞれ、設計対象炉心核特性、調整後断面積セット、積分実験核特性の分散を最小にするものである。第1、第2の調整法は、それぞれ、ベイズの定理に基づき正規分布を仮定して導出された既存の拡張炉定数調整法、従来の炉定数調整法であることを導くとともに、異なる結果を与える場合も生じることが分かった。ただし、特定の条件や結果においては等価になる。第3の手法は新しい手法であり、他の手法との比較や統一式の対称性の観点から必要になる。本論文に示された導出手順は正規分布の仮定を必要としないことから、より高度な炉定数調整法の開発に応用できる可能性がある。
G.Meinrath*; 加藤 義春; 木村 貴海; 吉田 善行
Radiochimica Acta, 84(1), p.21 - 29, 1999/00
AnO
CO
(An=U,Np)の溶解度積logK'
、炭酸錯体AnOCO
,AnO(CO)
及びAnO(CO)
の安定度定数log
'
,log'
,log'
の確率密度分布を評価するために、0.1MNaClO
中のUOCo及びNpOCOの溶解度データをモンテカルロ法により解析した。変数に対する正規確率密度の仮定を避けて、Kolmogorov-Smirnovテスト、Bayesian統計及びWilcoxon-Mann-Whitney準位テストを用いる母数によらない統計に基づいてデータの比較を行った。Np(VI)に対する変数は一般にU(VI)のものよりも小さいことがわかった。これはNp(VI)の有効電荷がU(VI)よりも小さいこと、炭酸錯体の構造的な特徴と一致する。しかし、これまでに報告されたデータは両イオン系の性質の統計的に決定的な評価を下すにはまだ不十分である。したがって、Pu(VI)も含めこれらの系の更なる研究が必要であると結論づけた。
荒井 長利
JAERI-M 92-009, 123 Pages, 1992/02
黒鉛材料を構造材料として用いる場合、静的強度、特に引張り破壊強度、の統計的性質を構造物の強度設計において如何に考慮すべきかが問題となる。本研究はこの問題について3つの側面から総合的検討を行った。先ず、HTTR用黒鉛IG-110,PGXの強度データ標本を詳細に解析すると共に、他の文献データにより、多くの標本が正規分布で近似できること、その近似の精度は標本数が多い程高くなることを明らかにした。しかし、銘柄によっては標本の性格(試料採取位置や方向)が著しく異なる。また、従来研究の統計モデルや理論を評価し、ワイブルの脆性破壊理論は一般に実用できないこと、現状の実用的方法は標本毎の性質に応じて、正規統計により信頼限界値として設計最小強度の設定に参考することのみであることを示した。更に、より適切な統計的破壊理論を確立するための材料強度学及び設計工学分野での課題を考察した。
中曽根 祐司*; 辻 宏和; 大場 敏夫*; 田辺 龍彦*; 八木 晃一*; 中島 甫
Creep: Characterization,Damage and Life Assessments, p.551 - 555, 1992/00
高温ガス炉高温部構造用ハステロイXR系合金を供試材料として、1次冷却材を模擬したヘリウムガス中で、1123~1273Kの4温度水準において、クリープ中断試験を行い、クリープひずみが5%までの初期クリープ損傷過程における微小粒界ボイドの統計的特性を調べた。ボイド寸法は対数正規分布、Aパラメータ(クリープ損傷の認められる結晶粒界の存在割合)はワイブル分布にそれぞれ従っていた。最大ボイド寸法及びAパラメータとクリープ中断ひずみの関係から、ボロン添加によって粒界ボイドの発生と成長が抑制されていることを確認するとともに、鍛造材の方が管財よりも同一クリープひずみへの到達時間は長いもののクリープ損傷は逆に大きくなっている等の知見を得た。これは、鍛造材の方が管材よりも結晶粒の変形が生じにくいことに起因していると考えられた。
荒井 長利; 佐藤 貞夫; 奥 達雄*; H.Schiffers*; W.Delle*
Journal of Nuclear Science and Technology, 28(8), p.713 - 720, 1991/08
高温工学試験研究炉の炉心黒鉛コンポーネント構造設計の関連研究として、IG-110黒鉛の実機サイズブロックから各種試験片を系統的に採取し、広範な物性測定試験を行い、ブロック内の非均質性と異方性を定量的に評価した。結果は次の通りである。(1)かさ密度の変動係数は0.5%と最小であった。(2)熱伝導率、平均熱膨張係数及び弾性係数の最大偏差は各平均値の
10%以内であり、非均質性も著しくない。変動係数はいづれも5%程度である。(3)引張り強さと曲げ強さの変動巾は各平均値の20%に及ぶが、系統的ログ内変動はない。圧縮強さの変動は極めて小さい。129点の引張り強さデータは統計的に正規分布で表わされる。(4)全ての物性値の異方性因子は0.98~1.05である。これらの結果から、構造設計での熱及び応力解析においては、IG-110黒鉛を等方性均質材料としてモデル化できることが分った。
荒井 長利; 西山 裕孝; 小西 隆志*
SMiRT 11 Transactions,Vol. G, p.313 - 318, 1991/08
HTTR用黒鉛構造物設計方針は、使用黒鉛材料の強度基準の設定において、従来の原子力用技術基準にはない信頼性工学的手法を採用している。その手法は、材料強度の統計的性質が正規分布に従うことを前提としている。本研究は、炉心構造物用等方性黒鉛IG-11の単軸引張り、圧縮強さ、2軸応力破壊強さ及び低サイクル疲労強度のデータを評価し、実験データに基づいて上記の設計法の妥当性を論証するものである。先ず、単軸強度については、従来データを集約した350点以上の総合判定として、強度分布は正規分布で近似することが最適又は唯一の解であることを明らかにした。2軸破壊強度においても、各組合わせ応力場の破壊データが、正規分布に従い変動することを明らかにした。疲労寿命においては、著しい変動を考慮した信頼限界寿命の設定が、現時点での効果的な方法としてPrice法を採用し、正規統計によって可能となった。
荒井 長利; 西山 裕孝; 石原 正博
Proc. of the 2nd Japan Int. SAMPE Symp. on Advanced Materials for Future Industries,Needs and Seeds, p.1183 - 1190, 1991/00
高温ガス炉では多結晶黒鉛が構造材料として用いられる。黒鉛材料は疑似脆性材料であり、強度の変動が大きいため、構造設計法を開発するに当っては、統計的検討が必要とされる。高温工学試験研究炉用等方性黒鉛IG-110、準等方性黒鉛PGXの引張り強さ、圧縮強さ、2軸引張り破壊応力、動的疲労強度について、一部照射効果も含めて、統計的評価を行った。その結果、現状では、正規統計が共通に経験的に設計最小強度を定めるために有効であることを明らかにした。また、設計法を高度化するためには、黒鉛が多孔質多結晶材料であることから、微視的及び巨視的組織構造を考慮するべきことを推奨した。
熊沢 蕃; 沼宮内 弼雄
Radiation Protection Dosimetry, 36(2-4), p.269 - 273, 1991/00
本論文は放射線防護の種々の局面における線量分布モデルの必要性を示したものである。対数正規及び正規分布を適用した、作業者の線量分布に関するGaleの研究(AERE-R4736、1965)以来、様々な線量分布モデルが出されている。その中でもICRP Pub1.26の採用により対数正規が最も普及している。しかし実際の線量分布は被曝を抑制するフィードバック機構の存在を示唆し、対数正規分布から外れることがある。このように線量分布モデルは線量限度の影響を反映したものである必要がある。本論文では、線量分布モデルの必要性、その分布モデルの簡単な歴史、1980年に著者らが提案した混成対数正規(HLN)という分布モデルのデータへのあてはめ法、混成目盛というスケール上における被曝管理状態の特徴、HLN分布を生ずる被曝管理過程、及びHLN分布の適用例を示した。
西山 裕孝; 荒井 長利
Int. Symp. on Carbon New Processing and New Applications; Extended Abstracts,Vol. l, p.202 - 205, 1990/11
HTTR黒鉛構造物の二軸引張応力下における破壊基準策定のため、IG-110、PGX黒鉛を用いて統計的に有意な数のデータを取得した。二軸引張試験は、薄肉円筒状試験片に主応力比が一定となるように内圧と軸荷重を加えることにより実試した。その結果以下のことが明らかとなった。(1)IG-110,PGX黒鉛の二軸引張破壊強度データは正規分布に従う。(2)両黒鉛とも引張-引張応力下の破壊基準としては修正最大ひずみエネルギー説が適切である。(3)黒鉛の粒径が小さくなるほど、修正最大ひずみエネルギー説に従うようになる。
熊沢 蕃
日本SASユーザー会論文集1987年, p.183 - 186, 1987/00
米国環境保護庁との研究協力の1つとして実施している職業被曝解析のため、昨年8月にSAS(Statistical Analysis System)ソフトウェアを原研に導入した。
大貫 敏彦
Waste Management 87, Vol.3, p.213 - 217, 1987/00
砂層を用いたカラム実験において得られた濃度分布に、拡散輸送方程式を解いて得た分布をフィッティングすることから、放射性ストロンチウムの遅延係数を求めた。さらに、得られた遅延係数を統計的に検討して、遅延係数の信頼区間を算出した。その結果、遅延係数は正規分布すること、深さ方向について母集団が異なることが明らかとなった。信頼区間の推定値より、信頼度を高めようとする場合には小さな遅延係数値を、核種移動予測に用いる必要があることが示唆された。
熊沢 蕃
日本原子力学会誌, 26(11), p.942 - 948, 1984/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Nuclear Science & Technology)米国環境保護庁の新連邦放射線防護指針の策定計画の一環として全米職業被曝の解析を担当する機会を得た。本稿はこのときの解析結果を紹介したものである。職業被曝の有する典型的な性質と、それをモデル化した混成対数正規分布による全米職業被曝の四半世紀にわたる被曝低減化の歴史的動向や産業分野による特色を示した。また全米職業被曝に占める原子力産業の位置付けと、被曝低減化の持つ役割も示した。なお、本解析の中心課題は1980年度の要約にあり、これには性別や年令別の解析も含む。また生涯線量の推定も新しい方法で行い、現実的な値を求めた。
熊沢 蕃; 島崎 潤也; 沼宮内 弼雄
JAERI-M 82-035, 63 Pages, 1982/04
職業被曝の解析法を確立する一環として、混成対数正規分布に関連した数値計算法と計算プログラムを開発した。これらは、混成対数正規分布のパラメータの推定、分布関数、パーセント点、中央値、最頻値の計算、積率、平均値、分散、幾何平均値、幾何標準偏差の計算、さらに積率分布の分布関数、パーセント点、中央値、最頻値の計算である。計算プログラムはすべてサブルーチンまたは関数サブプログラム形式であり、必要な補助プログラムも含めることにより、混成対数正規分布に関し完備したプログラムパッケージとした。この結果、実測データから混成対数正規分布の3つのパラメータを推定し、個人被曝線量分布や個人被曝線量による集団線量分布を求めるための各種の統計量の計算が簡単化された。
熊沢 蕃
電子通信学会論文誌,A, J65-A(2), p.201 - 202, 1982/00
混成対数正規分布は線量限度効果の働いた被曝線量分布を記述するため、著者らによって導入された確率分布モデルである。このモデルは、正値の確率変数Xが混成対数正規分布に従うとき、
を正の定数として、enX+Xが正規分布に従うというのと同じである。本報では生体器官の成長過程を例に取り、混成対数正規分布の発生機構を示した。これは1903年にJ.C.Kapteynによって示された対数正規分布の発生機構に成長抑制のためのフィードバック機構を追加することによって得たものである。この分布は値の大きな変量の現れるのをそれだけ厳しく管理する状態で発生することを示し、さらに工学的適用例として、フィードバック機能を各段に持つ多段信号増幅系の出力監視や計算機の巨大利用の抑制、または休止時間の長い機器の監視などに適用し得ることを示した。
熊沢 蕃; 伊藤 精; 西 健雄; 沼宮内 弼雄
保健物理, 16(2), p.141 - 144, 1981/00
原研における年間全身被曝線量の分布則性をK.Pearsonの
検定および尤度比検定により検討したものである。危険率5%として次のことが知られた。 1.年間全身被曝線量分布の対数正規分布への適合度は、フィルムバッジ全使用者に対して否定される傾向が見られるのに対して、検出限界線量以上の被曝者に対しては否定されない傾向が見られた。 2.年間最大全身被曝線量分布の二重指数分布への適合度は否定されなかった。 3.年度別の年間全身被爆線量の最大値対平均値の比の分布の対数正規分布への適合度はフィルムバッジ全使用者にたいしては否定されなかったのに対して、検出限界線量以上の被曝者に対しては否定された。
熊沢 蕃; 松井 浩
保健物理, 15(2), p.101 - 109, 1980/00
保健物理分野の統計解析で、高い値の管理データが得られる割合や傾向を把握することは、測定データの妥当性を評価し、かつ管理方式を検討する上で重要である。本論では上記の割合や傾向を解析する上で問題となる点を考察した。先ず、正規,対数正規,二重指数,対数二重指数の4つの確率分布の特徴や相互関係を示し、これらのいくつかの適用例を示した。その後、上記の問題点を検討して次の結論を得た。(1)累積百分率の計算法や対数目盛の確率変数軸の取り方で確率紙から求めた上側確率はかなり影響を受ける。(2)年間被曝の最大値は二重指数分布に従うのに対し、一定期間や区域の汚染データの最大値は対数二重指数分布に従う。(3)管理データを大きさ順に並べて、順位による減少傾向を見ると、被曝データでは順位の指数関数,汚染データでは順位のベキ関数で表わされる。
西 健雄; 熊沢 蕃; 伊藤 精; 沼宮内 弼雄
保健物理, 15(2), p.111 - 118, 1980/00
原研における被曝の特徴を明らかにするとともに将来の被曝を予測するため、年間全身被曝線量分布について各種被曝統計解析をおこない、下記の結論をえた。(1)年間全身被曝線量分布は、対数正規分布則にしたがう。(2)年度別の年間最大全身被曝線量分布は、二重指数分布則にしたがう。この結果より、年間3remおよび4remを超える年間最大被曝者の出現年度割合は、それぞれ20年間に1回程度および100年間に1回程度と推定される。(3)年度別に年間全身被曝線量の最大値を平均値で割った値の分布は、対数正規分布則にしたがう。(4)年度毎の年間最大全身被曝線量を大きさの順にならべると、線量の大きさは順位の指数関数として表わすことができ、11番目ごとにその線量は1/eに減少する。
