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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

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

Computation on fuel particle size capable of being regarded as homogeneous in nuclear criticality safety analysis

奥野 浩; 内藤 俶孝; 奥田 泰久*

Journal of Nuclear Science and Technology, 31(9), p.986 - 995, 1994/09

 被引用回数:2 パーセンタイル:28.77(Nuclear Science & Technology)

核燃料施設で取扱われる粉末状燃料に対して、臨界安全評価上では最も厳しい状態として冠水状態がしばしば想定される。このような体系は非均質ではあるが、燃料粒径が非常に小さければ均質と見なしても反応度は殆ど変わらないであろう。水中に置かれた低濃縮の二酸化ウラン球状燃料粒塊の無限立方配列を対象に、濃縮度、水対燃料体積比及び燃料粒径を変えて中性子増倍率を計算した。計算には超多群衝突確率法計算コードを用いた。中性子増倍率の均質系からの変化割合は、共鳴を逃れる確率、次いで熱中性子利用率の変化割合に支配され、これらの量は低濃縮度ウラン(10wt%以下)、燃料粒径1mm以下では、平均ウラン濃度(または水対燃料体積比)に主に依存し、濃縮度に殆ど依存しないことが分かった。得られた関係式を用いることにより、均質と見なしてよい燃料粒径の大きさは無視しうる中性子増倍率の相対誤差との関係で決められる。

報告書

超多群一次元輸送計算による実効断面積作成モジュールRABTHの使用手引書

内藤 俶孝; 奥野 浩; 奥田 泰久*

JAERI-M 93-180, 66 Pages, 1993/09

JAERI-M-93-180.pdf:1.57MB

臨界安全性評価コードシステムJACSでは、多群定数ライブラリーMGCLを背景断面積について内挿して実効断面積を計算していた。このようなボンダレンコの方法に対する参照計算のため、体系の超多群(64,194群)中性子束を衝突確率法を用いて求め、この中性子束で重み付けして実効断面積を求めるための計算モジュールRABTHを開発した。このモジュールでは、中性子源としては$$^{235}$$Uの核分裂中性子スペクトルを用いている。1次元セルに対して約1.9eV以上の高速群側はRABBLEコード、これ以下の熱群側はTHERMOSコードで解き、全エネルギー領域の中性子束分布が得られる。完全反射または真空の境界条件下で、平板、円柱、球形状のセルが取扱えるように両コードを拡張するとともに、精度向上のためにTHERMOSコードを改良した。本報告書には、RABTHモジュールを取扱うための実際的情報のほか、RABBLEコード、THERMOSコードに施した拡張・改良の基礎式を記した。

報告書

FCAにおける高温ドップラー効果測定,3; 超微細群によるセル計算コード(PEACO-X)の開発

岡嶋 成晃; 大井川 宏之; 向山 武彦

JAERI-M 92-185, 42 Pages, 1992/11

JAERI-M-92-185.pdf:1.02MB

FCAでは、サンプル加熱・反応度測定法と箔加熱・反応率測定法を組み合わせて、2000$$^{circ}$$Cまでのドップラー効果を測定する装置を開発した。これらの測定装置では、耐熱材料として比較的多量のタングステンを使用しているため、実験解析にあたっては、ドップラーサンプルを取り囲む構造材核種および炉心燃料中の$$^{238}$$Uとサンプル中の$$^{238}$$Uとの共鳴干渉効果を評価することが重要である。共鳴干渉効果が顕著なエネルギー領域での実効断面積を得るために、衝突確率法に基づく超微細群構造計算コードPEACO-Xを作成した。また、共鳴干渉効果の詳細解析に必要な超微細群群定数セット(MCROSSライブラリー)をJENDL-3からTIMS-1及びPROF GROUCH-Gを用いて作成した。PEACO-Xでは、超微細群構造(0.25~4.0$$times$$10$$^{-4}$$)で非均質セル内の中性子束を計算することができる。中性子スペクトルの計算方法はRABBLEの方法と同様である。PEACO-Xは、均質体系および球、円筒、平板、四角格子、六角格子体系の計算ができ、20核種、25組成、50領域まで取り扱うことができる。

報告書

高温ガス冷却炉・格子燃焼特性解析コード; DELIGHT-7

新藤 隆一; 山下 清信; 村田 勲

JAERI-M 90-048, 225 Pages, 1990/03

JAERI-M-90-048.pdf:5.06MB

高温ガス炉には、ブロック型燃料あるいは球状燃料を使用した炉心がある。そこで、これらの燃料の格子燃焼特性解析が可能でありかつ、炉心特性解析に必要な群定数を作成可能な高温ガス冷却炉・格子燃焼計算コードDELIGHT-7を開発した。本コードの計算は、共鳴吸収計算、中性子スペクトル計算、燃料格子計算、可燃性毒物格子計算、エネルギ群縮約計算、燃焼計算等からなる。なお、本コードでは、被覆燃料粒子を用いることによって生じる高温ガス炉燃料特有の二重非均質性の効果を考慮している。本報は、DELIGHT-7コードで用いている計算理論及びコードの使用方法について説明するものである。

報告書

高温ガス冷却炉・格子燃焼計算コード:DELIGHT-6(Revised)

山下 清信; 新藤 隆一

JAERI-M 85-163, 78 Pages, 1985/10

JAERI-M-85-163.pdf:2.33MB

DELIGHT-6は、被覆燃料粒子を用いることにより生じる二重非均質性をもった高温ガス炉用燃料の格子中性子スペクトルの計算を行い、炉心特性解析に必要な群定数を作成する格子燃焼計算コードである。本DELIGHT-6(Revised)コードは従来のDELIGHT-6コードに次の3点について変更または追加を行なったものである。(1)ペブルベッド型高温ガス炉に使用される球状燃料の格子燃焼計算を可能にした。(2)核分裂生成物の生成率及び崩壊定数などの燃焼計算に関する核データの一部を改訂した。(3)補助計算機能の追加(燃料領域の原子数密度計算の自動化、局所中性子束歪の算出、詳細メッシュ炉心計算用群定数の作成)

報告書

Collision Probability in Two-Dimensional Lattice by Ray-Trace Method and its Applications to Cell Calculations

土橋 敬一郎

JAERI-M 85-034, 206 Pages, 1985/03

JAERI-M-85-034.pdf:5.57MB

3種の1次元座標あるいは一般的な2次元円柱座標で表される多領域格子に対する衝突確率を計算する一連の公式が、「光線軌跡」法と名付けられた数値プロセスを利用するのに適した形式で示され、これに基づいて、いろいろの形状の格子に対する計算ルーチンが開発された。VHTRの燃料ブロックのように粒子構造を伴う二重非均質体系における共鳴吸収を対象とする二つの研究が示された。まず黒鉛希釈材中に分散する粒子の無秩序な分布の共鳴積分に対する効果が究明された。次に粒子及び希釈材中の中性子束が燃料ブロック全体の中性子束分布を記述する方程式で陽に表現され、多領域格子の共鳴吸収を超詳細群で求める厳密な方法で解かれた。原研熱中性子炉体系標準核設計コードシステムSRACが開発された。広範囲な検証計算の結果、SRACが、格子計算に用いられるさまざまな実際的な形状ルーチンのおかげで、すべての型式の熱中性子炉に適用できることが示された。

報告書

PEACO-II; A Code for Calculation of Efective Cross Sections in Heterogeneous Systems

石黒 幸雄

JAERI-M 5527, 20 Pages, 1974/01

JAERI-M-5527.pdf:0.46MB

平板、円筒、六方および正方格子非均質系で、衝突確率を間いて中性子減速方程式を解くPEACO-IIコードに用いられている方法が要約される。衝突確率の計算に対して、精密・計算時間が共に優れた新しい内ソウ法が開発される。いわゆるRABBLE法が中性子の減速源を計算するのに用いられる。PEACO-IIコードはFACOM230/60計算機用FORTRAN IVで書かれており、次の問題を行うには100kバイトのコアー・メモリーを必要とする。30領域、10核種、3共鳴核種、10組成。

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