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奥村 啓介; 川崎 憲二*; 森 貴正
JAERI-Research 2005-018, 64 Pages, 2005/08
JAERI-Research-2005-018.pdf:3.26MB
KRITZ-2臨界実験では、微濃縮UO
燃料または低Pu富化度のMOX燃料を装荷した3種類の炉心で、常温及び高温(約245
C)体系における臨界性と出力分布が測定されている。核データの検証のため、連続エネルギーモンテカルロコードMVPと4種類の核データライブラリ(JENDL-3.2, JENDL-3.3, JEF-2.2, ENDF/B-VI.8)を使用して、ベンチマーク解析を行った。その結果、出力分布に関しては、どの核データも実験値とよく一致したが、臨界性と等温温度係数に関しては、JENDL-3.2やJEF-2.2の結果の方が良好であり、より新しい核データ評価であるJENDL-3.3とENDF/B-VI.8の結果は、微濃縮UO炉心の臨界性を過小評価し、等温温度係数を負側に過大評価する傾向が見られた。この原因を調べるため、無限格子計算による詳しい検討を行った結果、核データライブラリ間の差異は、1eV以下のU-235核分裂断面積の差異に起因していることが判明した。
渡辺 庄一; 山本 俊弘; 三好 慶典
Transactions of the American Nuclear Society, 91, p.431 - 432, 2004/11
温度反応度効果は、臨界事故時の過渡特性を特徴づける主要な因子である。STACYの非均質炉心において二種類の格子配列について一連の温度効果の測定を行った。炉心は、軽水炉用使用済燃料再処理施設の溶解槽を模擬し、軽水炉型の燃料棒と低濃縮度の硝酸ウラニル水溶液から構成される。さまざまな溶液温度における臨界液位を測定した。臨界液位差法を用いて温度による臨界液位の変化から反応度効果を求めた。また、SRACコード及び輸送計算コードTWODANTを用いて温度効果を計算した。温度効果の実験値は、「2.1cmピッチ」については-2セント/C、「1.5cmピッチ」では-2.5セント/Cとなった。また、計算値は実験値に対して約10%以内で一致した。
Al multifilamentary strand fabricated by a jelly-roll method高橋 良和; 小泉 徳潔; 布谷 嘉彦; 高谷 芳幸*; 辻 博史
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 12(2), p.1799 - 1803, 2002/06
被引用回数：5 パーセンタイル：34.45(Engineering, Electrical & Electronic)原研はメーカと共同でITERのトロイダル磁場(TF)コイル用NbAl素線を開発してきたが、中心ソレノイド(CS)モデル・コイルを使用して実験されるNbAlインサート・コイル用に、ジェリーロール法による素線を1トン製造した。この素線は、量産を目指した製造技術(品質管理技術を含む)を確立し、それを用いて製造されたものである。この素線の臨界電流値を広い温度範囲(4~15K)と磁場範囲(16Tまで)において測定し、ピンニング力のスケーリング法により、臨界電流値の実験式を導き出した。この式は、ITERの運転温度において、実験結果とよい一致が得られた。よって、この式は、この素線を1152本用いた13T-46kA導体の性能評価及び核融合用超伝導導体の最適設計基準の確立のために有用と考えられる。
中島 健; 小川 和彦; 會澤 栄寿
Proceedings of 6th International Conference on Nuclear Criticality Safety (ICNC '99), 3, p.1286 - 1292, 1999/00
核分裂性溶液の臨界事故時の収束機構を調べるために、TRACY超臨界実験時の反応度フィードバック変化を評価した。添加反応度0.3~2.9$の実験における出力変化の測定値から、逆解析法を用いて、全フィードバック反応度を計算した。温度フィードバック効果は、エネルギーの測定値と経験的に定めた反応度温度係数を用いて評価した。これにより、放射線分解ガスボイドの反応度効果は、全反応度と温度フィードバック反応度の差として求まる。第1出力パルスにおける反応度フィードバックの内訳を調べた結果、添加反応度1.5$以下の実験では、出力ピークにおけるボイド反応度効果は無視できる程小さいことがわかった。一方、パルス終了時では、添加反応度0.5$以上の実験において、ボイド効果が主となっている。
礒野 高明; 布谷 嘉彦; 濱田 一弥; 松井 邦浩; 杉本 誠; 小泉 徳潔; 伊藤 智庸*; 種田 雅信*; 渡辺 郁雄*; 野澤 正信*; et al.
低温工学, 33(7), p.473 - 478, 1998/00
SMESモデルコイルは、100kwh/20MWのSMESパイロットプラントのR&Dとして製作され、20kA定格で2.8Tの磁界を発生する。直流通電試験の結果、定格まで安定に通電でき、最大30kAまで通電した。温度を上げて限界性能を測定した結果、素線の性能から期待されるコイル性能を有し、劣化がないことが判明した。
金子 義彦*; 山根 剛; 島川 聡司; 山下 清信
日本原子力学会誌, 38(11), p.907 - 911, 1996/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)積分計数法は原子炉の臨界未満度を決定する制御棒落下実験で広く使用されてきた。制御棒の挿入開始にともなって起る中性子密度の減衰は、その挿入度が低いと遅れる。一点動特性に基づく解析によると、これまで使われてきた積分計数法では、たとえ挿入時間が1~2秒の領域でも反応をかなり過小評価してしまう。高温工学試験研究炉(HTTR)については挿入時間は4~6秒に拡大される。この問題に対処するため遅れ積分計数法を提案する。この方法では、制御棒の落下が完了してから積分計数を始め、また、それ以前の計数に対する補正は瞬時挿入を仮定した一点炉動特性モデルを用いた計算により実施する。その理由は、制御棒落下の遅れの中性子密度減衰の遅れへの影響はその時点でほとんど消失するからである。この方法によれば20ドルもの大きな負の反応度が系統誤差2%の範囲で決定し得る。
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of VHTRC-4 core山根 剛; 秋濃 藤義; 安田 秀志
PHYSOR 96: Int. Conf. on the Physics of Reactors, 2, p.E290 - E299, 1996/00
高温ガス炉の炉心設計では、炉心温度の変化範囲が大きいため、炉物理パラメータに及ぼす温度の影響に関する核計算精度が重要となる。この核計算の精度評価を目的として、軸方向非均質装荷炉心VHTRC-4を用いて集合体昇温実験を実施し、臨界質量及び遅発臨界時動特性パラメータ(/)
を室温(21C)と200Cにおいて測定した。実験では、集合体温度の上昇により臨界質量及び(/)がそれぞれ15%及び14%増加した。核データとしてENDF/B-IVを用いた場合とJENDL-3.2を用いた場合について核計算を行い、実験結果と比較した。その結果、臨界質量については、21CにおいてENDF/B-IVによる計算で4%、またJENDL-3.2による計算で6%ほど過小評価したが、炉心サイズが大きくなる200Cにおいては両計算ともに実験との一致が良くなる傾向にあった。(/)については、計算値と実験値との差は5%以内であり、かなり良い一致が得られた。
杉本 誠; 礒野 高明; 小泉 徳潔; 高橋 良和; 西 正孝; 奥野 清; 吉田 清; 中嶋 秀夫; 安藤 俊就; 細野 史一*; et al.
IEEE Transactions on Magnetics, 30(4), p.2042 - 2045, 1994/07
被引用回数：1 パーセンタイル：24.39(Engineering, Electrical & Electronic)原研では、これまで次期核融合装置のトロイダル・コイル用の導体開発を1988年より行ってきた。これらの導体のうち、ホロー型導体とディスク型導体でフェニックス用サンプルを製作し、その実験を1992年秋に行った。フェニックス試験装置は米国ローレンス・リバモア研究所が所有する、大型超電導導体の特性試験のための装置である。この装置を用いて上記のサンプルの臨界電流、分流開始温度、安定性を高磁場(12T)で測定した。これらの結果について報告する。
村田 勲; 山下 清信; 丸山 創; 藤本 望; 新藤 隆一; 数土 幸夫
JAERI-M 91-165, 71 Pages, 1991/10
HTTRは原子炉出口温度が950Cと高く、このためスクラムに伴う原子炉停止においては、制御棒の高温における繰り返し使用による寿命の低下を避けるため、まず反射体領域の制御棒を挿入して原子炉を未臨界にし、ついで炉心温度が所定の温度(原子炉出口温度が750C)に下がるのを待って、あるいは所定の時間(2400秒)をおいて燃料領域へ制御棒を挿入して常温で未臨界を維持する制御棒2段階挿入方式を採用している。本報告では、2段階挿入方式を用いたスクラム時において燃料領域の制御棒が挿入されるまでの間、原子炉を未臨界に維持できることの確認を行った。この結果、もっとも厳しい条件となる原子炉出口温度950Cからのスクラム時でも0.7%
k/k(制御棒1対のスタックを考慮した場合)の炉停止余裕を確保できることがわかった。
高村 三郎; 星屋 泰二; 有賀 武夫
Applied Physics Letters, 56(16), p.1582 - 1584, 1990/04
被引用回数：2 パーセンタイル：17.39(Physics, Applied)超電導体に電流と磁場を同時に加えた場合に磁束線にはローレンツ力が働く。磁束線の運動の熱活性化過程は大きく影響される。高温超電導体Bi-Sr-Ca-Cu-O薄膜を磁場下で電気抵抗を測定し、磁束線の動きを磁場および電流値の関数として求めた。磁束線の動きを示す実効熱活性化エネルギーは磁場と電流の積のローレンツ力に比例して減少し、減少の割合は磁場が増す程、減ることがわかった。
山根 剛; 安田 秀志; 秋濃 藤義; 金子 義彦
Journal of Nuclear Science and Technology, 27(2), p.122 - 132, 1990/02
高温工学試験研究炉(HTTR)の核的温度特性に関する設計計算精度を検証するために、高温ガス炉臨界実験装置(VHTRC)において、VHTRC-1炉心の反応度温度係数を測定した。VHTRCは、低濃縮二酸化ウラン被覆粒子を用いたピン・イン・ブロック型燃料の炉心をもつ臨界集合体である。集合体全体を電気加熱により昇温して、200Cまでの温度上昇に伴う反応度変化をパルス中性子法により測定し、等温条件下での反応度温度係数を求めた。その結果、反応度温度係数は25C~200Cの範囲で平均-1.71
10
k/k/Cであり、またその絶対値は高温領域に比べて室温付近で20%小さくなった。SRACコードシステムにより核データとしてENDF/B-IVを用いて解析したところ、計算はこの実験結果をよく再現することができた。
峰原 英介; 永井 良治*; 星野 和友*; 竹内 学*
J. Supercond., 3(3), p.277 - 280, 1990/00
高い遷移温度を持つ金属酸化物の超電導体が発見された事は液体ヘリウムより遙に高い温度で動作する新しい一群の超電導高周波素子の可能性を浮上させた。このような高周波、マイクロ波、ミリ波の超電導素子(空洞共振器、伝送線路、導波管、反射鏡、アンテナ、フィルタ等)の実用可能性を明らかにするための研究が1987年4月から原研東海において始められた。ここではこの実用可能性調査研究の現状、特にBi系、Y系の超電導体空洞共振器の製作、測定装置、測定結果について報告する。Bi系TEモード空洞共振器の例では約18GHzで20K~40Kにて数m
の値を得ている。
星屋 泰二; 高村 三郎; 有賀 武夫; 小桧山 守*
Japanese Journal of Applied Physics, 28(8), p.L1352 - L1354, 1989/08
被引用回数：5 パーセンタイル：34.13(Physics, Applied)高温超電導体Bi-Sr-Ca-Cu-O薄膜を室温で400keV Heイオン照射し、臨界電流の温度依存性を測定した。臨界電流は常電導状態での電気抵抗に逆比例しており、照射によって電気抵抗が増加するのに伴い、臨界電流は逆比例して減少する。臨界電流は超電導相-常電導相の羽結合相によって決められることを示す。照射後400Cに昇温すると臨界電流は元の状態に向って回復していく。
安田 秀志; 秋濃 藤義; 山根 剛; 吉原 文夫; 北舘 憲二; 吉藤 久; 竹内 素允; 小野 俊彦; 金子 義彦
JAERI 1305, 138 Pages, 1987/08
本書はSHE(半均質臨界実験装置)の炉心改造により建設されたVHTRC(高温ガス炉臨界実験装置)に関する設計、安全性の検討及び主要な試験検査結果についての報告書である。VHTRCは高温ガス実験炉詳細設計IIの模擬を目指した装置であり、黒鉛ブロック構造、低濃縮ウラン被覆粒子燃料装荷及び炉心を210Cまで電気的に昇温可能という特徴がある。設計では水平、鉛直とも0.3Gの耐震性を持たせ、210C炉心昇温時にも各設備がその機能を保こととし、安全性検討でこれを証明した。使用前検査では各設備の性能が設計基準値を満足することを確認し、施設の安全性を実証した。1985年5月13日の初臨界達成時のデータ解析の結果、臨界質量についてはSRACコードによる予測値は実験値をわずか3%小さく評価したに留まり、VHTRCの製作精度の高い事とSRACコードの予測精度が基本的な炉心構成において高い事を示した。
有金 賢次
JAERI-M 87-063, 133 Pages, 1987/04
JRR-4燃料の低濃縮化計画が原研の試験・研究炉濃縮度低減化計画に基づいて進められている。低濃縮炉心の核設計には、SRACコードシステムが用いられている。本報告は、低濃縮炉心の核設計に用いた解析手法の妥当性を明らかにするため行なったJRR-4高濃縮ウラン燃料炉心のベンチマーク計算について述べたものである。ベンチマーク計算は、過剰反応度、幅寄性、制御棒価値、熱中性子束分布、ボイド係数、温度係数、質量係数、動特性パラメータおよび
Xeの蓄積による反応度減少の各核特性について実施した。その結果、計算結果と測定結果は良い一致を示し、解析手法の妥当性が示された。
古田 照夫; 川崎 了
J. Nucl. Mater., 105(2), p.119 - 131, 1982/00
被引用回数：23 パーセンタイル：87.68(Materials Science, Multidisciplinary)冷却材喪失事故時の破裂被覆管内面で起こる反応挙動を明らかにするために、高温水蒸気-水素混合ガス中のジルカロイ-4管の反応挙動を調べた。全重量増加は混合ガス中の水素体積比によって変化し、反応温度と水蒸気流速に依存する臨界水素体積比が存在する。また、この臨界体積比で全重量増加は減少し、形成される酸化膜も緻密なものから多孔質なものへと変り、ジルカロイに多量の水素が吸収される。この水素吸収によってジルカロイの延性低下が起されることも判った。以上の結果から、混合ガス中の反応が水素体積比に影響されるという考え方は、破裂被覆管内面での反応挙動を十分説明できることを明らかにした。
西堂 雅博; 曽根 和穂; 山田 礼司; 中村 和幸
J. Nucl. Mater., 96(3), p.358 - 368, 1981/00
被引用回数：7 パーセンタイル：66.54(Materials Science, Multidisciplinary)イオン照射下において、表面の連続観察をおこなえる電子顕微鏡を用いて、種々の照射条件でヘリウムイオン衝撃されたモリブデンの表面侵食の形態を観察した。 表面侵食の形態は、照射条件、試料の熱処理温度に強く依存する。特に、モリブデンが再結晶化を開始する温度まで加熱すると、ヘリウム照射によって剥離が顕著になる。一方、表面から比較的一様に分布するようにヘリウムが打ち込まれた場合には、剥離は発生せず、ブリスターが生成される。表面侵食において重要な臨界照射量が精度良く求まり、表面侵食の発生するヘリウム濃度は、従来予想されていた値より低くなることを示した。
金子 義彦; 安田 秀志; 秋濃 藤義; 竹内 素允
JAERI-M 8846, 21 Pages, 1980/05
高温ガス実験炉の炉心設計に関する精度実証に寄与することを目的として、単一燃料棒昇温装置を使用して、SHE-14炉心において、単一本の被覆粒子燃料棒の温度上昇に伴う反応度の減少量を測定した。この被覆粒子燃料棒は4%の濃縮ウランを使用した高温ガス実験炉用の被覆粒子ウランペレットを石英管に装填したものであって、炉心中心軸に貫通して挿入した。単一燃料棒の温度上昇に伴う反応度の減少量から、同一系状の黒鉛棒の温度上昇に伴う反応度の減少量をさし引いた量は、ドップラー効果により増加した
Uの共鳴吸収にのみ原因すると解釈することが出来る。この測定結果は、ENDF/B-3の共鳴パラメータを使用して評価した
の実効共鳴積分の増加量のみを考慮した摂動論による計算結果と極めて良く一致した。したがって、被覆粒子燃料を使用してた高温ガス実験炉のドップラー反応度係数は、上記の核データ・手法により可成り良い精度で評価し得るという実験的根拠を得た。
金子 義彦; 竹内 素允; 桝山 年夫*
JAERI-M 8311, 58 Pages, 1979/07
SHEにおいて、一本の燃料棒を昇温して反応度温度係数を測定し、高温ガス炉の炉心設計に関する研究開発に寄与することを目的として、単一燃料棒昇温装置を製作し実験を行った。この装置は一本の被覆粒子燃料棒をニクロム線ヒータを巻いた石英管中に収め電気加熱して約700Cまで昇温することができる。この石英管は真空断熱のためジルカロイ管に収納されており、ジルカロイ管の外側は放射熱を除去するため空気より冷却される。また、冷却空気の昇温により、SHE炉心へ伝熱することを20ワット以下にするために、ジルカロイ管はさらに、二重のアルミニウム管に収納されている。黒鉛棒を昇温体とした特性試験により、以上の特性が実施されていることがわかった。この装置は中性子吸収の少ない部材により構成し、中性子場の援乱が少ないという特徴もあるので、被覆粒子燃料棒の高温における反応度係数を精度良く測定できる見通しを得た。
東稔 達三
Journal of Nuclear Science and Technology, 16(6), p.453 - 456, 1979/00
被引用回数：1駆動型D-Tプラズマの熱的不安定域の特性を明らかにすると共に、プラズマ粒子の閉込め時間及びリサイクリングが安定域に及ぼす効果を明らかにした。
