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中山 梓介; 岩本 修; 木村 敦
EPJ Web of Conferences, 294, p.07001_1 - 07001_6, 2024/04
溶融塩炉などの革新型原子炉の減速材として黒鉛の利用が考えられている。減速材による熱中性子の散乱は炉心設計に大きな影響を与える。革新型原子炉の開発に貢献するため、原子炉級黒鉛の熱中性子散乱則の評価を行った。格子振動に起因する非弾性散乱成分は、第一原理シミュレーションから求めたフォノン状態密度に基づいて評価した。シミュレーションは理想的な結晶黒鉛に対して行った。結晶構造に起因する干渉性弾性散乱成分は、J-PARC/MLF施設で実施された中性子透過実験および散乱実験に基づいて評価した。中性子透過実験との比較においては、空孔などの結晶よりも大きな構造に起因する中性子小角散乱の定量が重要であることがわかった。以上の方法に基づいて、原子炉級黒鉛の熱中性子散乱則データを評価した。
多田 健一
Proceedings of 12th International Conference on Nuclear Criticality Safety (ICNC2023) (Internet), 8 Pages, 2023/10
熱中性子散乱則データのエネルギー点数は、連続エネルギーモンテカルロ計算コードの断面ファイルのデータサイズに大きく影響する。エネルギー点数の最適化は、断面ファイルのデータサイズを削減するための効果的な手法の一つである。本研究では、エネルギー点数の最適化のため、熱中性子散乱断面積の線形化機能を開発し、核データ処理コードFRENDYに実装した。線形化手法として、共鳴再構成とドップラー広がりで使用される線形化手法を用いた。エネルギー点数の違いが中性子輸送計算に与える影響を推測するため、ZrHを減速材として用いた臨界実験ベンチマークを計算した。計算結果から、熱中性子断面積の線形化が中性子輸送計算の計算精度が改善することが分かった。
川口 真穂*; 柴 茂樹*; 岩橋 大希*; 大川 剛*; 郡司 智; 井澤 一彦; 須山 賢也
Proceedings of 12th International Conference on Nuclear Criticality Safety (ICNC2023) (Internet), 8 Pages, 2023/10
原子力規制委員会は、2014年から日本原子力研究開発機構(JAEA)と共同で、福島第一原子力発電所事故で発生した燃料デブリの臨界性を評価するための実験的アプローチに取り組んでいる。その一環として、擬似燃料デブリの特性を評価する臨界実験を実施するため、原子力機構は臨界実験装置STACY(STAtic experiment Critical facilitY)を改良した。予備解析として、提案した炉心配置パターンについて、主要な核データライブラリを用いて臨界特性を検証した。3次元連続エネルギーモンテカルロ中性子・光子輸送コードSERPENT-V2.2.0と最新のJENDL-5を用いた。その結果、STACY更新炉の炉心配置パターン全てにおいてJENDL-5による中性子増倍率は、他のライブラリを使用した結果と比較して大きく評価された。また、JENDL-5の
H散乱反応及び
U核分裂反応断面積の感度係数は他のライブラリとは異なっていた。これらのライブラリとの比較から、JENDL-5の更新されたS(
, 
)は、STACY更新炉の臨界特性の評価結果に影響を与える可能性があることがわかった。
Np using graphite thermal column中村 詔司; 遠藤 駿典; 木村 敦; 芝原 雄司*
KURNS Progress Report 2020, P. 94, 2021/08
マイナーアクチノイド核種の一つであるNpの熱中性子捕獲断面積の精度向上のために照射実験を行った。京都大学研究用原子炉(KUR)の黒鉛照射設備を用いて、放射化法にて行った。950BqのNp試料、及び中性子束モニタとして、Au/Al合金線, Co, Sc, Mo, Ta箔のセットを一緒に、黒鉛照射設備にて、30分照射した。中性子束モニタの反応率を、Westcott's Conventionに基づき解析して、照射場が良く熱化されていることを確認した。Np試料の量は、放射平衡の関係にある
Paのガンマ線収量から求めた。Np(n,
)の反応率は、試料量と生成されたNpからのガンマ線の収量から求めた。Npの反応率を熱中性子束で割り込むことで、熱中性子捕獲断面積を導出する。
新居 昌至
波紋, 28(2), p.99 - 102, 2018/05
日本中性子科学会の学会誌「波紋」の入門講座「中性子のつくりかた」において、原子炉中性子源から発生する中性子の熱中性子及び冷中性子への減速について解説する。
内田 芳昭*; 三枝 純; 梶本 与一; 谷村 嘉彦; 清水 滋; 吉澤 道夫
JAERI-Tech 2005-012, 31 Pages, 2005/03
JAERI-Tech-2005-012.pdf:4.58MB
日本原子力研究所東海研究所・放射線標準施設棟には、中性子個人線量計やサーベイメータを校正するための熱中性子校正場が整備されている。この校正場では、中性子源を黒鉛パイル内に設置し、中性子を減速させることによって熱中性子場を得ている。2003年1月に行った黒鉛パイルの更新及びサイズの変更に伴い、熱中性子フルエンス率及び中性子エネルギー分布を測定した。また、平行場における個人線量当量を求めるため、熱中性子入射角度分布を計算により評価した。金箔放射化法を用いた測定により、等方場及び平行場の熱中性子フルエンス率を決定した。また、ボナー球型スペクトロメータを用いて、平行場における中性子エネルギー分布を評価した結果、全エネルギーに対する熱外中性子の割合は線量当量で南側校正場が9%であり、西側校正場が12%であることがわかった。平行場における個人線量当量を評価する際、熱中性子が平行に入射すると仮定した場合と、入射する熱中性子の角度を考慮した場合で、前者が後者に比べて約40%高い値であることがわかった。
松江 秀明; 丹治 輝; 宮田 賢; 安田 良; 松林 政仁; 中西 友子
第5回放射線による非破壊評価シンポジウム講演論文集, p.45 - 48, 2005/02
中性子即発線分析(PGA)あるいは中性子放射化分析(NAA)など中性子を利用する分析法は、非破壊多元素同時定量の特徴を持っていることから、各種材料中不純物の分析など産業界の幅広い分野において中性子利用を図るうえで重要である。本講演では、原研におけるPGA・NAAの現状,現在われわれが研究を進めている比較標準試料を必要としないPGAとNAAの定量法であるk
法の開発研究とその応用の話題を中心に紹介する。
-factors for neutron-induced prompt -ray analysis and the prompt -ray emission probabilities松江 秀明; 米澤 仲四郎
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 262(1), p.49 - 55, 2004/07
被引用回数：9 パーセンタイル：52.68(Chemistry, Analytical)これまでに原研JRR-3Mの冷及び熱中性子ビームで測定された即発線分析用のk係数のうち、中性子スペクトルの影響が無くPGAによる分析が有効な24元素について合計81本のk係数の推奨値を統計処理により求めた。得られたk係数の推奨値から正確なデータが得られている原子量,同位体存在比,熱中性子断面積を使用し、即発線放出率のデータを求めた。得られた線放出率をENSDFと比較した結果、両データの標準偏差はENSDFに近年の測定値が反映されたCaまでの軽元素では
10%とよく一致したが、古いデータが含まれる重元素では40%と大きな違いが見られた。
長壁 豊隆; 曽山 和彦; 鈴木 浩二*; 三代 達也*
波紋, 14(1), p.84 - 87, 2004/01
超高圧や強磁場など極限環境下の中性子散乱実験では、実験装置の制約から試料が極小なものになってしまうが、これを補うため、NiC/Ti製の3Q
仕様の中性子スーパーミラーを使用した熱中性子集光デバイスの開発を行った。この集光デバイスは、全長400mm程度のコンパクトなもので、全18枚の円形状ミラーを持つ。中性子散乱装置の第2コリメータから出て集光デバイスに入射した中性子は、円形状ミラーの内側で数回、等角度で反射を起こし、試料までの600mm程度の非常に短い距離で試料位置に集光するというものである。性能試験の結果、2.36
の熱中性子に対して、試料位置の中性子積分強度で少なくとも2倍以上の利得があることが明らかになった。
宮本 ユタカ
放射化分析ハンドブック, 7 Pages, 2004/00
中性子放射化分析において定量元素と熱中性子の核反応によって生成する測定核種は、それ以外に共存する他の元素の異なる核反応によっても生じる場合があり、それが系統誤差の原因になる。その影響の大きさは試料の元素組成だけでなく、原子炉施設や照射場によっても異なる。京都大学原子炉実験所研究用原子炉(KUR)で放射化分析によく用いられる照射設備について、妨害核反応が定量結果に与える影響の大きさを岩石及び植物標準試料の照射実験から定量的に評価した結果を示す。
O亀田 恭男*; 佐々木 基弥*; 臼杵 毅*; 大友 季哉*; 伊藤 恵司*; 鈴谷 賢太郎; 福永 俊晴*
Journal of Neutron Research, 11(3), p.153 - 163, 2003/09
水HOのTOF中性子回折におけるH(軽水素)からの非弾性散乱の効果を、DO(重水)と混合することで干渉性散乱強度をゼロにして、構造と関係ない非干渉性(-非弾性)散乱のみを観察することで、直接調べた。
factors for PGA at JAERI松江 秀明; 米澤 仲四郎
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 257(3), p.565 - 571, 2003/09
被引用回数：7 パーセンタイル：45.83(Chemistry, Analytical)中性子即発線分析(PGA)は、他の方法では困難なH,B,N,S等の軽元素を含む多元素を非破壊で定量することができる。PGAの元素定量法として、元素の相対感度比を検出効率で規格化して求められた汎用的な校正係数(k係数)によって多元素を定量するk法を開発した。JRR-3Mの冷及び熱中性子ビームを使用し、Clを内標準とする27元素のk係数を3%の精度で測定した。得られたk係数の正確さを、(1)他の施設で測定された係数との比較,(2)計算値との比較,(3)標準物質の分析によって評価した。その結果、大部分の1/v元素では10%以下であった。Cd,Sm等の非1/v元素は中性子スペクトルの影響を受け、装置間で10%以上の違いが認められた。今後これらの元素について中性子スペクトルの補正法の開発が必要である。開発したk-PGA法を各種標準物質の分析に応用した。
中川 庸雄; 岩本 修
JAERI-Data/Code 2002-025, 134 Pages, 2003/01
JAERI-Data-Code-2002-025.pdf:3.48MB
JENDL-3.3に与えられているマイナーアクチニドの核分裂断面積と捕獲断面積を他の評価済みデータ及び実験データと比較した。データを比較した核種は、Th-227,228,229,230,233,234,Pa-231,232,233,U-232,234,236,237,Np-236,237,238,Pu-236,237,238,242,244,Am-241,242,242m,243,Cm-242,243,244,245,246,247及び248の合計32核種である。本レポートでは、これらの核種の断面積図と、0.0253eVにおける断面積及び共鳴積分値の表を示す。
-factors for k-based neutron-induced prompt -ray analysis松江 秀明; 米澤 仲四郎
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 255(1), p.125 - 129, 2003/01
被引用回数：8 パーセンタイル：49.89(Chemistry, Analytical)k-中性子即発線分析法(k-PGA)は、内標準法に基づき、比較標準試料を使用しないで多元素を正確に定量できる。われわれはk-PGAの検討を行い、27元素のk係数を測定してきた。k係数は他の施設でも共用でき、核データからも計算可能である。しかし、現在利用可能な核データ集としてLoneのデータがあるが、十分ではない。このため、昨年度よりIAEAの主催する国際共同研究「中性子即発線分析のためのデータベースの開発」においてk係数の測定,及び必要な核データの評価が始められた。その一環として、ハンガリー同位体及び表面化学研究所(IKI)のグループが79元素のk係数を報告し、また、ローレンス・バークレイ国立研究所(LBNL)及びIKI共同で軽元素の核データが公開された。本研究では、演者らの測定値とIKIのk係数,LBNL-IKI及びLoneのデータから計算したk係数を比較しk係数の正確さの評価を行った。
Am, 
Am, 
Tc and 
Ce中川 庸雄; 岩本 修; 長谷川 明
JAERI-Research 2002-035, 94 Pages, 2002/12
JAERI-Research-2002-035.pdf:2.73MB
重要マイナーアクチニド核種であるAm及びAmと核分裂生成物核種Tc及びCeについて、JENDL-3.2に与えられている評価済核データを最近の測定データや評価済みデータと比較・検討を行った。その結果、データの問題点を抽出し、その改善を行った。AmとAmについてはMaslov et al.による最近の評価値が優れていることがわかり、それをさらに改善して再評価値とした。TcとCeについては、共鳴パラメータや計算に使用する光学模型パラメータの改善などを行い、連続領域の断面積も再計算し、JENDL-3.2のデータを改善した。データは10
eVから20MeVで与え、ENDF-6フォーマットで編集した。今回の結果は、JENDL-3.3に採用された。
中川 庸雄; 川崎 弘光*; 柴田 恵一
JAERI-Data/Code 2002-020, 327 Pages, 2002/11
JAERI-Data-Code-2002-020-Part1.pdf:12.62MBJAERI-Data-Code-2002-020-Part2.pdf:18.38MB
JENDL-3.3に収納されている337核種の中性子断面積を図と表で示した。表には、0.0253eVと14MeVの断面積,マックスウェル平均断面積(kT=0.0253eV),共鳴積分値,核分裂中性子スペクトル平均値を示した。また、典型的な炉心の中性子スペクトル平均値も示した。さらに、核分裂あたりの遅発中性子数と全中性子数を図で示した。
吉澤 道夫
放計協ニュース, (29), p.2 - 5, 2002/05
日本原子力研究所・放射線標準施設(FRS)には、熱中性子,速中性子、及び減速中性子の校正場が整備されている。これらの校正場については、昨年(平成13年)4月の放射線防護関係法令の改正により線量換算係数が大きく変更されたことから、基準線量当量率の変更及び見直しを行った。本稿では、上記3種類の中性子校正場について、現在の基準値とそのトレーサビリティの現状及び法令改正に伴う変更点を述べる。また、散乱線の評価をはじめとして、これまで各校正場について行われてきた特性評価結果の概要をまとめた。
線分析米澤 仲四郎
分析化学, 51(2), p.61 - 96, 2002/02
被引用回数：5 パーセンタイル：4.47(Chemistry, Analytical)中性子即発線分析(PGA)は、原子炉の冷中性子等の低エネルギーガイドビームを使用することにより高感度化し、ほかの方法では分析が困難なH,B等の軽元素及び多元素の非破壊分析法として近年大きく発展した。原子炉の中性子を利用するPGAについて原理と特徴及びその歴史について述べた後、装置を炉内型,ビーム型及びガイドビーム型に分類し、その特徴を述べた。さらに、元素分析のための基礎事項及び定量法について述べ、各種分野への応用を述べた。最後に最近開発された中性子レンズによる局所領域,微小試料及び分布分析を述べ、PGAの今後の展開を予測した。
Son, N. N.*; 永目 諭一郎; 西中 一朗
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 250(2), p.255 - 261, 2001/11
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Chemistry, Analytical)軽アクチノイドから重アクチノイドに至る領域での自発核分裂ならびに熱中性子核分裂における質量収率分布を多重モード核分裂の考えに基づいて解析した。この方法を用いることで、核分裂収率の予測を数個のパラメータで比較的良く再現できることがわかった。
-ray analysis using k standardization松江 秀明; 米澤 仲四郎
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 249(1), p.11 - 14, 2001/06
原研JRR-3Mの冷及び熱中性子ガイドビームポートに設置された即発線分析装置を用いて、k-中性子即発線分析法(k-PGA)により食事及びそれに関連する標準物質の多元素定量の検討を行った。PGAにkを適用することで、比較標準試料を使用しないで多元素を正確に定量できる。しかし、k-PGAの問題点として、元素の絶対濃度を直接求めることができない点がある。その解説策として、標準添加法により試料中の1元素を定量し、その値から各元素の絶対濃度を求める方法を検討した。その結果、国立環境研究所及び米国標準技術研究所(NIST)の食事あるいはミルク粉末標準物質中の軽元素を中心とした水素、炭素、窒素、ナトリウム、イオウ、塩素、カリウム及びカルシウムの8元素の定量が可能であった。また、NIST標準物質の分析結果はNISTの認証値に対して7%以内で一致した。
