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論文

Using MCNP code for neutron and photon skyshine analysis

Zharkov, V. P.*; Dikareva, O. F.*; Kartashev, I. A.*; Kiselev, A. N.*; Netecha, M. E.*; 野村 靖; 壺阪 晃

Journal of Nuclear Science and Technology, 37(Suppl.1), p.603 - 605, 2000/03

国際科学技術センター(ISTC)のプロジェクトとして「原子炉放射線の大気中散乱(スカイシャイン)実験研究」が、中性子と$$gamma$$線との混在場でのスカイシャインベンチマーク問題の設定を目的にロシアのRDIPE(原子炉研究開発機構)、カザフスタンのIAE NNC RK(カザフスタン国立原子力センター核エネルギー研究所)及び日本原子力研究所により行われた。スカイシャイン解析時における、地面の組成や厚さ、空気の密度、空気中の湿分、等価点線源スペクトルや位置等が、中性子や$$gamma$$線線束、線量率及びエネルギースペクトルへ及ぼす影響をMCNPコードを使って調査した。線源の中性子スペクトル及び地面の組成が熱中性子束及び2次$$gamma$$線量率に影響することが明らかになった。

論文

Comparison of radiation measurements an calculations of reactor surroundings for skyshine analysis

壺阪 晃; 野村 靖; 川辺 俊明*; Zharkov, V. P.*; Kartashev, I. A.*; Netecha, M. E.*; Orlov, Y. V.*

Journal of Nuclear Science and Technology, 37(Suppl.1), p.610 - 615, 2000/03

国際科学技術センター(ISTC)のプロジェクトとして「原子炉放射線の大気中散乱(スカイシャイン)実験研究」が、中性子と$$gamma$$線との混在場でのスカイシャインベンチマーク問題の設定を目的にロシアのRDIPE(原子炉研究開発機構)、カザフスタンのIAE NNC RK(カザフスタン国立原子力センター核エネルギー研究所)及び日本原子力研究所により行われた。本発表は、実験に使われた研究炉RA炉及びIVG.1M炉から大気中に漏洩する放射線をモンテカルロコードMCNP及びSnコードDOT3.5で解析し、測定値と比較することによりコードの適用性を確認したものである。RA炉は深層透過体系の、IVG.1M炉はストリーミング体系の典型的な遮蔽構造をしており、MCNP及びDOT3.5コード使用上での種々のオプション、例えば断面積ライブラリー、分散低減法、メッシュ数、Sn分点数等をパラメーターにした解析を行い測定値と比較した。また、スカイシャイン解析のための等価線源設定法について検討した。

論文

Skyshine analysis using various nuclear data files

Zharkov, V. P.*; Dikareva, O. F.*; Kartashev, I. A.*; Kiselev, A. N.*; 野村 靖; 壺阪 晃

Journal of Nuclear Science and Technology, 37(Suppl.1), p.606 - 609, 2000/03

国際科学技術センター(ISTC)のプロジェクトとして「原子炉放射線の大気中散乱(スカイシャイン)実験研究」が、中性子と$$gamma$$線との混在場でのスカイシャインベンチマーク問題の設定を目的にロシアのRDIPE(原子炉研究開発機構)、カザフスタンのIAE NNC RK(カザフスタン国立原子力センター核エネルギー研究所)及び日本原子力研究所により行われた。本発表は、MCNP及びDORTコードで種々の核断面積ライブラリーを用いたスカイシャイン解析を行い、測定値と比較したものである。使用ライブラリーは、ENDF/B-IV、ENDF/B-VI、FENDL-2及びJENDL-3.2である。解析結果は、RA炉で行われたスカイシャイン実験測定値と比較して、2次$$gamma$$線線量率でファクター2~3の差異が見られたが、そのほかの線束、線量率及びスペクトルでは数10%以内で一致した。

論文

Benchmark experiment on vanadium with D-T neutrons and validation of evaluated nuclear data libraries by analysis of the experiment

前川 藤夫; 春日井 好己; 今野 力; 村田 勲*; Kokooo*; 和田 政行*; 大山 幸夫; 池田 裕二郎; 高橋 亮人*

Journal of Nuclear Science and Technology, 36(3), p.242 - 249, 1999/03

 被引用回数:7 パーセンタイル:51.01(Nuclear Science & Technology)

核融合炉の低放射化構造材料であるバナジウムについて、原研FNSのD-T中性子源を用いた中性子工学ベンチマーク実験を行った。中性子スペクトル、ドシメトリ反応率、$$gamma$$線スペクトル及び$$gamma$$線核発熱率をバナジウム実験体系内において測定した。実験解析により4つの評価済み核データファイルのベンチマークテストを行った結果、次にあげるような核融合炉の設計精度にかかわる主要な問題点が指摘された。(1)JENDL Fusion File及びJENDL-3.2:全断面積(特に2keV付近)を見直すべきである。(2)ENDF/B-VI:角度分布を等方と仮定している14MeV中性子に対する二重微分断面積を見直すべきである。また$$gamma$$線生成断面積が過小であり、離散$$gamma$$線ピークが明瞭でない。(3)EFF-3:$$gamma$$線生成断面積が過大である。

論文

Status of six-group delayed neutron data and relationships between delayed neutron parameters from the macroscopic and microscopic approaches

Parish, T. A.*; Charlton, W. S.*; 篠原 伸夫; 安藤 真樹; Brady, M. C.*; Raman, S.*

Nuclear Science and Engineering, 131(2), p.208 - 221, 1999/02

 被引用回数:8 パーセンタイル:55.01(Nuclear Science & Technology)

本論文は、遅発中性子データを評価するAmerican Nuclear Society Standards Committee Subgroup(ANS19.9)において進められた研究の成果をまとめたものである。テキサスA&M大学において近年測定された遅発中性子放出率についても述べられている。測定データと核分裂生成物の収率データに基づく計算とを比較し、核データの妥当性を検証した。その結果、ENDF/B-VIデータライブラリーの6群構造遅発中性子データは修正の必要があることがわかった。また、Keepinが提唱した6群構造のうちの第2群をI-137とBr-88及びTe-136とに分けた詳細な構造の有用性が確かめられた。

論文

Evaluation of delayed neutron data using FCA $$beta$$$$_{eff}$$ benchmark experiment

岡嶋 成晃; Zuhair*; 桜井 健; H.Song*

Journal of Nuclear Science and Technology, 35(12), p.963 - 965, 1998/12

 被引用回数:2 パーセンタイル:25.2(Nuclear Science & Technology)

FCAの$$beta$$$$_{eff}$$国際ベンチマーク炉心の実効遅発中性子割合($$beta$$$$_{eff}$$)を、様々な遅発中性子データを用いて計算し、その結果を相互比較した。計算された$$beta$$$$_{eff}$$は、遅発中性子データ間では大差ないが、炉周期と逆時間方程式を用いて求めた基準反応度には、遅発中性子データ間に差が生じることが分かった。

論文

Reactor benchmark testing for JENDL-3.2, JEF-2.2 and ENDF/B-VI.2

高野 秀機; 秋江 拓志; 金子 邦男*

Proc. of Int. Conf. on the Phys. of Nucl. Sci. and Technol., 1, p.58 - 65, 1998/00

世界の3大核データファイル:JENDL-3.2,JEF-2.2とENDF/B-VIについて、現行軽水炉燃焼ベンチマーク及び軽水炉と高速炉の臨界実験ベンチマークを行い、各ライブラリーの核特性予測精度を評価した。燃焼ベンチマークは、三浜PWRの34GWd/t燃焼時の解析を行った。各ライブラリーとも比較的よい一致を示したが、U-232,Pu-236,Am-243等の生成量に大きな差が見られた。臨界実験ベンチマークでは、U-238非弾性散乱断面積核データ間の相違がk$$_{eff}$$に及ぼす影響が大きく再評価が必要である。また、U-233炉心では、JEF-2.2とENDF/B-VIはk$$_{eff}$$を過小評価した。

論文

Introduction of model calculated $$beta$$-ray spectrum to ENDF/B-VI fission products decay data file

片倉 純一; T.R.England*

Proc. of Int. Conf. on the Phys. of Nucl. Sci. and Technol., 1, p.438 - 443, 1998/00

米国の評価済核データファイルEMDF/B-VIの核分裂生成物崩壊データファイルに理論計算による$$beta$$線スペクトルを導入した。核分裂生成物は短寿命核種が多く、崩壊データが十分でないものが多い。これらの核種に理論計算を導入し、応用で要求される完全性を満たすようにした。導入結果は、個々の核種のグロスな測定データや核分裂性核種の核分裂後のスペクトルと比較し、ENDF/B-VI理論計算を導入しない結果より、測定との一致が良いことが示された。

論文

Measurements and analyses of reactivity effect of fission product nuclides in epithermal energy range

山本 俊弘; 桜井 淳; 須崎 武則; 新田 一雄*; 星 良雄; 堀木 欧一郎*

Journal of Nuclear Science and Technology, 34(12), p.1178 - 1184, 1997/12

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Nuclear Science & Technology)

主要な核分裂生成物元素であるRh,Cs,Nd,Sm,Eu,Gdの熱外中性子領域での断面積評価に利用可能な実験データを示す。TCA(Tank-type Critical Assembly)の炉心中心に挿入されたカドミウム被覆の容器に純水と核分裂生成物元素を含む水溶液を入れたときの臨界水位の差から反応度効果を求めた。それらの値は実験誤差と比べて有意な値であった。随伴熱中性子束はカドミウムカットオフエネルギー以下では容器内で大きく低下するので、熱外中性子領域での反応度効果を測定することができる。この実験に対する解析をSRACコードシステムと中性子輸送計算コードTWOTRANを用いて行った。核分裂生成物元素の反応度効果の計算には厳密摂動論を用いた。JENDL-3.2及びENDF/B-IVを用いて計算した反応度効果を測定値と比較したところ、JENDL-3.2は妥当な結果を与えた。

論文

JENDL-3.2遅発中性子データに関する問題点

岡嶋 成晃

核データニュース(インターネット), 0(56), p.190 - 193, 1997/00

JENDL-3.2の遅発中性子スペクトルデータに誤りがあった。本来のSaphierの値を用いると、実効遅発中性子割合$$beta$$$$_{eff}$$が、-1~+3%変わることがわかった。

報告書

Generation of a WIMS-D/4 multigroup constants library based on the JENDL-3.2 nuclear data and its validation through some benchmark experiments analysis

M.Rahman*; 高野 秀機

JAERI-Research 96-056, 51 Pages, 1996/11

JAERI-Research-96-056.pdf:1.76MB

JENDL-3.2核データを用いて格子計算コードWIMS-D4用の群定数ライブラリーを作成した。このライブラリー作成においては、NJOY91.108プロセスコードを用いて、共鳴領域の計算を改良して行った。また、ENDF/B-VI核データについても同様の計算を行いライブラリーを作成した。これらの群定数ライブラリーを用いてウラン及びプルトニウム燃料熱中性子炉のベンチマーク計算を実施した。ベンチマーク計算の結果は、JENDL-3.2とENDF/B-VIともに良く似た傾向を示し実験値とも概略良い一致を示した。さらに、格子計算コードSRAC95の結果とも良く似た傾向を示した。

報告書

連続エネルギーモンテカルロコードMVP用中性子断面積ライブラリー作成コードシステム; LICEM

森 貴正; 中川 正幸; 金子 邦男*

JAERI-Data/Code 96-018, 121 Pages, 1996/05

JAERI-Data-Code-96-018.pdf:3.38MB

ENDF/B形式で表現された評価済み核データファイルを処理して、連続エネルギーモンテカルロコードMVPの中性子断面積ライブラリーを作成するコードシステムを開発した。本コードシステムは9つの単体コードによって構成されており、最新のENDF/B-VI形式の核データを処理することができる。本コードシステムを用いて、4つの評価済み核データファイル(JENDL-3.1、JENDL-3.2、JENDL-FUSIONファイル及びENDF/B-VI)から、原子炉の炉心解析や遮蔽計算あるいは核融合中性子工学において重要な核種のMVP中性子断面積ライブラリーを作成した。本報告には、MVP中性子断面積ライブラリーの形式、ライブラリー作成コードシステム及びその使用法について記述されている。

報告書

Sensitivity analysis of JENDL-3.2 based on benchmark calculations for fast reactors

Z.Pintai*; 高野 秀機

JAERI-Research 96-010, 72 Pages, 1996/03

JAERI-Research-96-010.pdf:2.01MB

JENDL-3.2は、JENDL-3.1より高速炉核計算への適用性が良く、それらの主な特徴は次のようである。(1)JENDL-3.2におけるPu-239の核分裂スペクトル、U-238の非弾性散乱断面積の再評価により、Pu炉心の実効増倍率が改善されている。(2)JENDL-3.2による大型ウラン炉心ZPR-6-6Aの実効増倍係数は実験値との一致がよい。これは、JENDL-3.2のU-235共鳴捕獲積分値が、JENDL-3.1より14%小さく評価されたためである。(3)ENDF/B-VIとJENDL-3.2のU-238非弾性散乱断面積の相違は、実効増倍計数に平均して1.4%の大きな影響を及ぼした。これは、両者で分離レベルと連続レベルの評価は極めて大きな相違があるためである。

論文

Temperature effect on critical mass and kinetic parameter $$beta$$$$_{eff}$$/$$wedge$$ 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($$beta$$$$_{eff}$$/$$wedge$$)$$_{c}$$を室温(21$$^{circ}$$C)と200$$^{circ}$$C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($$beta$$$$_{eff}$$/$$wedge$$)$$_{c}$$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、21$$^{circ}$$C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200$$^{circ}$$C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。($$beta$$$$_{eff}$$/$$wedge$$)$$_{c}$$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。

論文

Direct nuclear heating measurements and analyses for structural materials induced by deuterium-tritium neutrons

池田 裕二郎; A.Kumar*; 今野 力; 小迫 和明*; 大山 幸夫; 前川 藤夫; 前川 洋; M.Z.Youssef*; M.A.Abdou*

Fusion Technology, 28(1), p.156 - 172, 1995/08

核融合中性子場における構成材中の核発熱率に関する実験的研究を、1989年より日米共同実験の一環として進めてきた。核発熱を直接測定する方法としてマイクロカロリーメーターを開発し、主要構造材を含む15の物質について中性子照射中の温度上昇から核発熱率を測定した。実験解析をJENDL-3,ENDF/B-V,ENDL-85などのKERMAライブラリーを用いて行い、データの妥当性の評価を行った。本件では、Al,Ti,Fe,Ni,SS-304,Moなどの構造材及びLi$$_{2}$$Co$$_{3}$$増殖材について、これまでの結果を詳細に検討し、日米共同実験の共同論文としてまとめたものである。

論文

Measurement of effective delayed neutron fraction of VHTRC-1 core

秋濃 藤義; 竹内 素允; 小野 俊彦

Journal of Nuclear Science and Technology, 31(8), p.861 - 863, 1994/08

 被引用回数:3 パーセンタイル:50.49(Nuclear Science & Technology)

VHTRC-1炉心の実効遅発中性子分率、$$beta$$$$_{eff}$$の測定を燃料コンパクトとMnコンパクトとの置換法を用いて行った。Mnコンパクトの反応度価値は臨界時の制御棒位置を測定し、制御棒校正曲線から求めた。置換法における燃料コンパクトとMnコンパクトとの吸収断面積の相違による反応度効果の補正は10群3次元拡散の第1次摂動理論を用いて行い、$$beta$$$$_{eff}$$の測定値として0.0075$$pm$$0.0002を得た。一方、$$beta$$$$_{eff}$$の計算は24群3次元拡散理論のSRACコードを用いて中性子束、随伴中性子束分布を求め、$$^{235}$$Uの遅発中性子核データにENDF/B-IV又はKeepinの値を用いて行った。この結果、Keepinの値は測定値より10%小さく、ENDF/B-IVの値は測定値より3.6%小さい値となったが、ENDF/B-IVの値は測定値の測定誤差6%(2$$sigma$$)以内で一致した結果を得た。

報告書

Shielding benchmark tests of JENDL-3

川合 將義*; 長谷川 明; 植木 紘太郎*; 山野 直樹*; 佐々木 研治*; 松本 誠弘*; 竹村 守雄*; 大谷 暢夫*; 桜井 淳

JAERI 1330, 129 Pages, 1994/03

JAERI-1330.pdf:5.52MB

JENDL-3に格納されている主要な遮蔽物質の中性子断面積に対する積テストを種々の遮蔽ベンチマーク問題を解析することにより実施した。核分裂中性子問題として、次の実験を解析した。(1)ORNLにおける酸素、鉄、ナトリウムに対するブルームステック実験,(2)ASPISにおける鉄に対する深層透過実験,(3)KfKにおける鉄球からの漏洩スペクトル測定,(4)ORNLにおける鉄、ステンレススチール、ナトリウム、グラファイトに対する中性子透過実験,(5)RPIにおけるグラファイトブロックからの角度依存中性子スペクトル測定。D-T中性子問題として以下の2つの実験を解析した。(6)LLNLにおけるグラファイト、鉄球からの漏洩スペクトル測定,(7)原研FNSにおけるベリリウム、グラファイトからの角度依存中性子スペクトル測定。解析は一次元S$$_{N}$$輸送計算コードANISN,DIAC,二次元S$$_{N}$$輸送計算コードDOT3.5および三次元ポイントモンテカルロコードMCNPを用いて実施した。S$$_{N}$$輸送計算に用いて群定数はPROF-GROUCH-G/BおよびRADHEAT-V4で作成した。

報告書

Revision of the $$^{241}$$Pu Reich-Moore resonance parameters by comparison with recent fission cross section measurements

H.Derrien*

JAERI-M 93-251, 14 Pages, 1994/01

JAERI-M-93-251.pdf:0.49MB

最近、$$^{241}$$Puの核分裂断面積がWagemans等によって測定された。彼らは、以前に報告されたデータに反して、熱中性子エネルギー領域の断面積が1/$$upsilon$$法則に従っていることを見つけた。その結果、核データ評価に使われた実験データの再規格化が必要になった。この再規格化を考慮にいれて、ENDF/B-VIに格納されている共鳴パラメータの改訂を行い、その結果、熱中性子エネルギーから300eVで核分裂断面積が平均約3%小さくなった。

報告書

Effects of neutron data libraries and criticality codes on IAEA criticality benchmark problems

M.M.Sarker*; 高野 誠; 増川 史洋; 内藤 俶孝

JAERI-M 93-203, 39 Pages, 1993/10

JAERI-M-93-203.pdf:1.0MB

熱中性子炉(軽水炉)に対する核データライブラリと臨界コードの効果を比較するために、IAEA臨界ベンチマーク問題の計算を行った。選択した臨界実験は、単純な幾何形状の炉心構成であるTRX-1とTRX-2である。計算は、WIMS-D/4,MCNP4,JACS(MGCL,KENO)とSRACで行った。ライブラリについては、WIMS-D/4にはオリジナルのWIMSライブラリを用い、その他のコードには、JENDL-3およびENDF/B-IVから作成したライブラリを用いた。これらのコードシステムやライブラリの相互比較をTRX-1,TRX-2のLWRベンチマーク実験により行った。TRXの炉心は、臨界超過、臨界未満の状態についても解析され、同様に比較を行った。臨界状態では解析結果はよく一致したが、臨界超過・臨界未満の状態では、ライブラリの違いによる結果の差異は臨界状態の時に比べて大きくなった。

報告書

Activation cross section measurements at neutron energy from 13.3 to 14.9MeV using the FNS facility

今野 力; 池田 裕二郎; 大石 晃嗣*; 河出 清*; 山本 洋*; 前川 洋

JAERI 1329, 105 Pages, 1993/10

JAERI-1329.pdf:3.54MB

1984年以来,FNSの強力中性子源を用い、13.3から14.9MeVの中性子エネルギーに対する放射化断面積の系統的な測定が行われている。本論文は、1988年から1990年にかけて測定された放射化断面積のデータをまとめたものであり、24元素を対象とし、(n,2n),(n,n),(n,p)及び(n,$$alpha$$)反応に関し、合計89反応断面積データを含んでいる。このうち、9反応の断面積は今回初めて測定されたものである。これまで1点の測定データしかない14の反応についても、広いエネルギー範囲で精度の良いデータが得られた。実験手法及びデータ処理の方法については、前回の報告書の時とほぼ同様である。今回測定された実験値は、文献値及びJENDL-3やENDF/B-V,-VIの評価値と比較検討された。また、FNSだけの測定値を基にして、(n,2n),(n,p),(n,np)及び(n,$$alpha$$)反応のシステマティックスについても概観した。

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