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報告書

FCA XVII-1 における種々のサンプルを用いた$$^{238}$$Uドップラー効果測定

安藤 真樹; 岡嶋 成晃; 大井川 宏之

JAERI-Research 2001-017, 20 Pages, 2001/03

JAERI-Research-2001-017.pdf:0.82MB

組成・外径の異なる6種類の円筒形サンプルを用い、$$^{238}$$U自己遮蔽効果を変化させたドップラー効果測定実験を行い、FCA解析手法の予測精度を評価した。実験は、800$$^{circ}C$$までのサンプル加熱反応度価値測定法により行った。解析では、PEACO-Xコードにより求めたサンプルの実効断面積を用いドップラー効果を計算した。拡散理論に基づく解析の結果、金属ウラン及び二酸化ウランサンプルでは実験値と計算値はよく一致したが、背景断面積が大きく$$^{238}$$U自己遮蔽効果が小さいサンプルについては、10%~30%の過小評価となった。輸送計算によりこの過小評価は改善されたが、背景断面積が300barn以上であるサンプルに対しては、依然20%程度の過小評価であった。

論文

High temperature Doppler effect experiment for $$^{238}$$U at FCA, II; Reaction rate measurement up to 2000$$^{circ}$$C with a foil heated by laser exposure

岡嶋 成晃; 大井川 宏之; 安藤 真樹; 向山 武彦

Journal of Nuclear Science and Technology, 34(1), p.13 - 20, 1997/01

 被引用回数:2 パーセンタイル:23.97(Nuclear Science & Technology)

2000$$^{circ}$$Cまでのドップラー効果の計算精度の評価と向上を図るために、原研高速炉臨界集合体(FCA)において$$^{238}$$Uドップラー効果を測定する新しい実験装置を開発した。測定は、箔加熱・反応率測定法に基づく。実験装置は、高温部にタングステンを、その他の部分には不銹鋼を用いている。開発した装置を用いて、酸化物燃料高速炉模擬炉心においてドップラー効果を測定した。本模擬炉心においては、以前にサンプル加熱・反応度価値測定法による1500$$^{circ}$$Cまでのドップラー効果測定を行った。解析では、ドップラー箔中の捕獲反応率を詳細に計算した。共鳴エネルギー領域には超微細群セル計算コードPEACO-Xを、他のエネルギー領域にはセル計算コードSLAROMを用いた。JENDL-3.2を用いた計算結果は、実験値と良い一致を示した。高温領域でのC/E値について箔加熱・反応率測定法による結果とサンプル加熱・反応度価値測定法による結果を比較すると、両者に大きな差は見られなかった。箔加熱・反応率測定法はサンプル加熱・反応度価値測定法を補足することから、両者を総合することにより2000$$^{circ}$$Cまでのドップラー効果の計算精度が確認できた。

論文

High temperature Doppler effect experiment for $$^{238}$$U at FCA, I; Reactivity worth measurement with a small heated sample up to 1500$$^{circ}$$C

岡嶋 成晃; 大井川 宏之; 向山 武彦; 安藤 真樹

Journal of Nuclear Science and Technology, 33(3), p.202 - 210, 1996/03

 被引用回数:3 パーセンタイル:33.71(Nuclear Science & Technology)

原研高速炉臨界集合体(FCA)のためのドップラー効果測定の実験装置を開発した。この装置の完成により、1500$$^{circ}$$Cまでの$$^{238}$$Uドップラー効果測定が可能となり、高温領域でのドップラー効果の予測精度の評価と向上を図ることができる。測定は、サンプル加熱・反応度価値測定法に基づく。実験装置は、高温部にタングステンを、その他の部分には不銹鋼を用いている。実験装置の概要を、本論文中に示した。開発した装置を用いて、酸化物燃料高速炉模擬炉心においてドップラー効果を測定した。解析では、JENDL-3.2を用いて1次摂動理論に基づいてドップラー反応度価値を計算した。計算には、超微細群セル計算コードPEACO-Xを用いて、ドップラーサンプルの実効断面積を計算した。計算は高温領域でのドップラー効果を若干過小評価した。測定データを外挿して、1500$$^{circ}$$C以上でのドップラー効果を推定した。1500$$^{circ}$$Cまでの測定データを用いると、従来の800$$^{circ}$$Cまでの測定データによる推定に比べて、高温領域のドップラー効果の推定精度が飛躍的に向上した。

論文

Doppler effect measurement up to 2,000$$^{circ}$$C in the fast critical facility FCA

岡嶋 成晃; 大井川 宏之; 安藤 真樹; 向山 武彦

Proc. of 9th Int. Symp. on Reactor Dosimetry, 0, p.172 - 179, 1996/00

高速炉の安全性において、負のフィードバック効果として重要なドップラー効果の高温域での予測精度向上を図るために、FCAにおいて2000$$^{circ}$$Cまでのドップラー効果測定を行った。測定には、(1)サンプル加熱・反応度価値変化測定法(1500$$^{circ}$$Cまで)と(2)箔加熱・反応率変化測定法(2000$$^{circ}$$Cまで)を用いた。ドップラー効果の中性子スペクトル依存性を調べるために、組成の異なる3つの体系において、測定を行った。解析では、共鳴遮蔽効果を正確に計算する超詳細群セル計算コード(PEACO-X)を用いた。サンプル加熱法によるドップラー反応度は一次摂動法により求めた。箔加熱法による反応率変化は、基本モードが成立していると仮定して、PEACO-Xと従来のセル計算結果から算出した。これらの計算には、核データとしてJENDL-3.2を用いた。計算は、ドップラー反応度では実験値を若干過小評価し、反応率変化では実験値と良い一致を示した。

論文

Resonance interaction effect between hot sample and cold core in analysis of Doppler effect measurement

岡嶋 成晃; 大井川 宏之; 向山 武彦

Journal of Nuclear Science and Technology, 31(10), p.1097 - 1104, 1994/10

 被引用回数:7 パーセンタイル:57.56(Nuclear Science & Technology)

サンプル加熱法による$$^{238}$$Uドップラー実験において、サンプルとサンプル周辺の炉心物質間の共鳴干渉効果を評価した。この干渉効果を検討するために、衝突確率法による超微細群セル計算コード(PEACO-X)を作成し、それを用いてFCAでの$$^{238}$$Uドップラー効果測定を解析した。解析結果を従来の計算法(SLAROM)による解析結果と比較した。共鳴干渉効果は、炉心中の$$^{238}$$Uの背景断面積に依存し、ドップラーサンプルの半径や密度にも依存する。共鳴干渉効果を考慮すると、ドップラー反応度の計算値は従来の計算値より大きくなり、サンプル依存性も解消し、計算の信頼性が向上した。

論文

Measurement of Doppler effect up to 2000$$^{circ}$$C at FCA

岡嶋 成晃; 大井川 宏之; 向山 武彦; 早野 睦彦*; 笠原 芳幸*; 工藤 文夫*

Transactions of the American Nuclear Society, 66, p.523 - 524, 1992/11

高温領域でのドップラー効果の予測精度向上のため、2000$$^{circ}$$Cまで測定可能な実験装置を開発し、FCAにおいて実験を行った。測定方法は、UO$$_{2}$$サンプルを1500$$^{circ}$$Cまで加熱するサンプル加熱・反応度変化測定法とUO$$_{2}$$箔を2000$$^{circ}$$Cまでレーザーで加熱する箔加熱・反応率測定法の2つを組せた。$$^{238}$$Uと実験装置の高温構造材(W)との共鳴の干渉効果を評価する超微細群セル計算コードを作成し、干渉効果が小さいこと確認した。計算値と実験値を比較すると、サンプル加熱法ではC/Eが0.8であり、箔加熱法では両者は良い一致を示した。

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