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論文

ストリーミングの簡易計算手法

松田 規宏

放射線遮蔽ハンドブック; 基礎編, p.229 - 288, 2015/03

日本原子力学会の「遮蔽ハンドブック」研究専門委員会により、中性子と$$gamma$$線に対する遮蔽研究の最新知見を2冊のハンドブック(基礎編、応用編)にまとめることとなった。著者は、同ハンドブック基礎編において、最近開発した任意の屈曲角を持ったコンクリートダクトに対する$$gamma$$線ストリーミングの簡易計算式について解説する。

論文

Calculation of nuclear characteristic parameters and drawing subcriticality judgment graphs of infinite fuel systems for typical nuclear fuels

奥野 浩; 高田 友幸

Journal of Nuclear Science and Technology, 41(4), p.481 - 492, 2004/04

 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

「臨界安全ハンドブック」の「データ集」改訂のため、核特性パラメタを計算し、未臨界判定図を作成した。核特性パラメタは、無限中性子増倍率,移動面積及び拡散係数で、核燃料サイクル施設の臨界安全評価に用いられる11種類の典型的な燃料についてであった。これらの燃料には「データ集」に記載のなかったADU-H$$_{2}$$O, UF6-HF及びPu(NO$$_{3}$$)$$_{4}$$-UO$$_{2}$$(NO$$_{3}$$)$$_{2}$$溶液が含まれる。計算は、日本の評価済核データJENDL3.2及び一連の臨界計算コードSRAC,POST及びSIMCRIを用いて実施した。未臨界判定図は、中性子増倍率がkinf=0.98を満たす領域を(a)ウラン濃縮度,239Pu/Pu比、あるいはプルトニウム富化度と(b)H/(Pu+U)比という2つの変数間において、無限媒質での同じ燃料(UF6-HFを除く)について描いた。未臨界判定図の制限についても議論した。

論文

Activities for revising Nuclear Criticality Safety Handbook

奥野 浩; 野村 靖

Proceedings of the 2001 Topical Meeting on Practical Implementation of Nuclear Criticality Safety (CD-ROM), 8 Pages, 2001/11

日本の臨界安全ハンドブックは1988年に初版が発刊され、その英訳が1995年になされた。この論文は計算コードの検証に力点を置きながら、米国の臨界安全関係者に日本のハンドブック改訂活動を紹介することを意図している。その中には、(1) 「臨界安全ハンドブック第2版」の公刊とその英訳,(2) 「燃焼度クレジット導入ガイド原案」の公刊,(3) 「臨界安全ハンドブック・データ集第2版」の作成準備,が含まれる。

報告書

Nuclear criticality safety handbook, 2; English translation

臨界安全性実験データ検討ワーキンググループ

JAERI-Review 2001-028, 217 Pages, 2001/08

JAERI-Review-2001-028.pdf:10.04MB

「臨界安全ハンドブック」第1版(昭和63年刊行)に、「臨界安全ハンドブック改訂準備資料」(平成7年刊行)の内容を盛込んで、この第2版を作成した。第2版では、以下の2点を新規に追加した。(1)実際の化学プロセスが持つ安全裕度を溶解工程及び抽出工程に対するモデル計算の形で例示したこと。(2)臨界事故への対応として、臨界事故の評価方法及び臨界警報装置の設計・設置の考え方について記述したこと。また、臨界安全評価を行う際のモデル化について、均質と見なしてよい燃料粒径や、燃料濃度の不均一性の影響,燃焼度クレジットなど、これまでの研究成果を踏まえ、内容の充実を図った。さらに、第1版では、臨界条件データとその計算に用いられたJACSコードシステムの計算誤差評価結果との間に対応のとれていないものが一部含まれていたが、今回の改訂ではその整合を図った。この報告書は、1999年にJAERI1340として日本語で刊行した「臨界安全ハンドブック第2版」の英訳である。

報告書

臨界安全評価に利用できる反射材・隔離材効果に関するデータ(受託研究)

奥野 浩; 片倉 純一

JAERI-Tech 99-033, 17 Pages, 1999/03

JAERI-Tech-99-033.pdf:0.82MB

臨界安全評価の際に、評価対象をモデル化する。このうち、反射材及び隔離材をモデル化するうえで有用な、これらの影響を示すデータを数値計算により算出した。(1)ステンレス鋼製の容器壁の反射の影響を、外側に反射体がない場合、及び外側に水反射体が付いている場合に検討した。(2)非減速燃料でコンクリートを隔離材とするときに、それらを介在した中性子相互作用の大きさを表す係数RFを導入し、その係数の隔離材の厚さの関係を示した。(3)隔離厚さと水素原子の原子個数密度との関係をさまざまな隔離材の種類について求めた。これらの計算結果は、既に「臨界安全ハンドブック」に引用されている。ここに、それらの計算の詳細を公開する。

報告書

高速炉燃料再処理溶解液への晶析法の適用に関する安全性の検討

奥野 浩; 藤根 幸雄; 朝倉 俊英; 村崎 穣*; 小山 智造*; 榊原 哲朗*; 柴田 淳広*

JAERI-Research 99-027, 37 Pages, 1999/03

JAERI-Research-99-027.pdf:1.82MB

高速増殖炉燃焼燃料の再処理に当たり、溶解液からウランのみを回収し、後段の処理量の低減化を図る考え方がある。この目的で、晶析法の適用が検討されている。この報告書では、晶析法導入に伴う安全問題について検討した。まず再処理工程全体における晶析の位置付けを明確にし、処理規模及び対象燃料を規定した。次に、安全上問題となりうる臨界、遮蔽、火災・爆発、閉じ込め機能喪失についての可能性、及び留意しておくべき起因事象を検討した。このうち臨界に関して、晶析工程の臨界安全管理例について検討した。特に晶析装置については、平常時及び事故時に分けて評価モデルを設定し、評価の参考となるデータを臨界安全ハンドブックから抽出した。評価上重要な基本データである硝酸プルトニウムの理論密度は、最新のデータに基づき独自に推算した。これらの情報に基づき、晶析装置の核的制限値を算出した。

報告書

JACSコードシステム計算誤差評価表の基礎データ

村崎 穣*; 奥野 浩

JAERI-Data/Code 99-019, 103 Pages, 1999/03

JAERI-Data-Code-99-019.pdf:3.69MB

この報告書は、「臨界安全ハンドブック」に記載されている計算誤差評価表の元になるデータを明らかにすることを意図した資料である。同表は、臨界安全評価コードシステムJACSのベンチマーク計算結果を体系により分類して得られたもので、一般形状のものと反射体付き単純形状のものの2種類がある。ベンチマーク計算結果は、さらに燃料の均質・非均質の別、燃料の種類(ウラン、プルトニウム、その混合など)により8つの燃料グループに区分されている。一般形状の計算誤差評価表について、根拠となるデータを網羅するのはこの報告書が初めてである。反射体付き単純形状については、1987年に技術報告書が出されたが、その後、臨界安全ハンドブック作成のワーキンググループにて均質低濃縮ウラン体系についてさらにデータの取捨選択が行われた。本報告書は、この結果にも触れる。さらに、OECD/NEAにて臨界安全ベンチマーク実験の評価が行われたのを受けて、同評価結果も取り入れた。

報告書

臨界安全ハンドブック第2版

臨界安全性実験データ検討ワーキンググループ

JAERI 1340, 189 Pages, 1999/03

JAERI-1340.pdf:8.41MB

「臨界安全ハンドブック」第1版(昭和63年刊行)に、「臨界安全ハンドブック改訂準備資料」(平成7年刊行)の内容を盛り込んで、この第2版を作成した。第2版では、以下の2点を新規に追加した。(1)実際の化学プロセスが持つ安全裕度を溶解工程及び抽出工程に対するモデル計算の形で例示したこと。(2)臨界事故への対応として、臨界事故の評価方法及び臨界警報装置の設計・設置の考え方について記述したこと。また、臨界安全評価を行う際のモデル化について、均質と見なしてよい燃料粒径や、燃料濃度の不均一性の影響、燃焼度クレジットなど、これまでの研究成果を踏まえ、内容の充実を図った。さらに、第1版では、臨界条件データとその計算に用いられたJACSコードシステムの計算誤差評価結果との間に対応のとれていないものが一部含まれていたが、今回の改訂ではその整合を図った。

論文

「国際臨界安全ベンチマーク実験ハンドブック」の紹介

小室 雄一

日本原子力学会誌, 40(9), p.697 - 701, 1998/00

 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

1992年10月、米国DOEは臨界実験データの鑑定、評価及び編集を行うプロジェクトをINELに委託した。プロジェクトの名称は標記の通りである。その後、本プロジェクトはOECD/NEAの下での国際的な活動として進められている。活動の成果は「International Handbook of Evaluated Criticality Safety Benchmark Experiments」と題する文献にまとめられ、その内容は年々増加している。本稿では、活動の概要を紹介して、ハンドブックの積極的な活用を訴える。

論文

Studies on burnup credit at JAERI

奥野 浩; 野村 靖; 須山 賢也

Proc. of Int. Conf. on the Phys. of Nucl. Sci. and Technol., 1, p.742 - 748, 1998/00

はじめに日本における燃焼度クレジット導入状況を概観した。次に、日本原子力研究所の活動を燃料サイクル施設に現れる使用済燃料の臨界安全評価の立場から総括した。これらには、(1)使用済燃料組成データベースSFCOMPO,(2)核分裂生成物核種の効果を明瞭にする臨界実験、(3)モデル溶解槽の安全裕度についての数値的研究が含まれる。これらの事項を、日本の臨界安全ハンドブックとの関連で議論した。計算コード及びデータライブラリの検証も、さまざまな活動の中で進められた。最近開発した燃焼計算コードSWATを、日本の加圧水型原子炉中で照射した17$$times$$17型燃料集合体の照射後試験データに適用して検証した。さらに、OECD/NEA主催の燃焼度クレジット・ベンチマーク活動への参加、ARIANE計画への参加、核種量推定に対する反応度感度係数の新しい計算方法の提案、未臨界度測定を目的としたPWR使用済燃料の指数実験についても言及した。

論文

臨界安全ハンドブック第2版の作成について

奥野 浩; 野村 靖

日本原子力学会誌, 39(10), p.832 - 841, 1997/00

 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

「臨界安全ハンドブック第2版」の作成も臨界安全性実験データ検討ワーキンググループにおいて最終の検討段階に入っている。第2版は、日本における最新の研究成果を取り入れた。本稿では、第1版(1988年に発刊)の継続課題として検討されたものの中から、(1)非均質な体系であっても均質と見なせる燃料粒径の大きさ、(2)均質燃料で燃料分布が不均一になったときの反応度効果、(3)水没を仮定しない臨界安全評価の方法、(4)燃料の燃焼を考慮したときの臨界データ、について内容を解説する。さらに、第1版ではもともと範囲外としていた化学プロセスの臨界に関する事項及び臨界事故関連事項について概要を紹介する。最後に、第3次版を目指した準備状況についても触れる。

報告書

水反射、水減速の均質MOX燃料の臨界条件

小室 雄一; 酒井 友宏*

JAERI-Data/Code 96-002, 73 Pages, 1996/02

JAERI-Data-Code-96-002.pdf:2.65MB

臨界安全評価コードシステムJACSに含まれるモンテカルロ臨界計算コードMULTI-KENO-3.0と多群定数ライブラリー137群MGCL-J3との組み合わせで、水反射、水減速の均質MOX燃料の臨界条件(推定臨界質量、推定臨界下限質量、推定臨界球体積、推定臨界下限球体積)を算出した。得られた値は、米国の基準ANSI/ANS-8.12(1987)と矛盾のないことを確認した。本臨界条件は、プルサーマル用MOX燃料加工施設の臨界安全性評価等に活用できる。

報告書

臨界安全ハンドブック改訂準備資料

奥野 浩; 小室 雄一; 中島 健; 野村 靖; 内藤 俶孝; 仁科 浩二郎*; 西堀 俊雄*; 松本 忠邦*; 三好 慶典; 高井 克昭*; et al.

JAERI-Tech 95-048, 168 Pages, 1995/10

JAERI-Tech-95-048.pdf:4.87MB

昭和63年に科学技術庁編として刊行された「臨界安全ハンドブック」の見直しの準備作業を同年度から進めてきた。その結果を臨界安全ハンドブックの改訂準備資料としてここにまとめて公開する。内容としては、「評価対象のモデル化」及び「安全解析評価の方法」を重点的に補充し、ハンドブックには記載されなかった「化学プロセスの臨界安全」、「臨界事故とその評価方法」及び「臨界警報装置の設計・設置の考え方」について新しく記載した。

論文

Supplements to the Nuclear Criticality safety Handbook of Japan

奥野 浩; 小室 雄一; 中島 健; 野村 靖; 内藤 俶孝

ICNC 95: 5th Int. Conf. on Nuclear Criticality Safety, Vol. I, 0, p.2.61 - 2.65, 1995/00

1988年に公開された日本の臨界安全ハンドブックに対する改訂準備資料の公開準備を現在進めており、その概要を特に改訂準備の活動成果を中心に紹介する。安全裕度確保の方法、均質と見なしてよい燃料粒径を決める方法、燃焼燃料の未臨界質量データ及び溶解槽モデルの臨界安全解析を含んでいる。臨界データ(例:裸の均質$$^{235}$$U-H$$_{2}$$O球の臨界質量)やモデル化する際の基準データ(例:中性子孤立化のためのコンクリート壁の厚さ)を様々なハンドブックあるいは手引書の間で比較している。それらの間にある差異を解消するために国際的な活動が提案されている。

報告書

種々の核燃料物質における無限体系の核特性パラメタ及び臨界データ; MGCL-J3とSIMCRIの組合せによる計算

奥野 浩; 梅田 健太郎*; 小室 雄一; 内藤 俶孝

JAERI-M 93-135, 98 Pages, 1993/08

JAERI-M-93-135.pdf:4.1MB

種々の核燃料物質における無限体系の核特性パラメタ及び臨界データをMGCL-J3ライブラリとSIMCRIコードの組合せにより計算した。対象とした核燃料物質は、U-H$$_{2}$$O、UO$$_{2}$$-H$$_{2}$$O、UO$$_{2}$$F$$_{2}$$水溶液、UO$$_{2}$$(NO$$_{3}$$)$$_{2}$$水溶液、Pu-H$$_{2}$$O、PuO$$_{2}$$-H$$_{2}$$O、Pu(NO$$_{3}$$)$$_{4}$$水溶液、PuO$$_{2}$$・UO$$_{2}$$-H$$_{2}$$Oの8種類である。核特性パラメタは、無限増倍率k$$infty$$、移動面積M$$^{2}$$及び拡散係数Dで、臨界寸法の推定に役立つ。無限体系の臨界データとしては未臨界領域判定図、推定臨界下限濃縮度及び推定臨界下限濃度があり、臨界安全管理に有用である。MGCL-J3は、評価済み核データJENDL-3に基づき作成された多群定数ライブラリで、臨界計算コードシステムJACSに組込まれている。得られた核特性パラメタ及び臨界データは旧版の多群定数ライブラリMGCL-B-IVにより計算したものと大きな差異はなかった。

報告書

放射性物質輸送容器熱解析ハンドブック

幾島 毅

JAERI-M 91-061, 119 Pages, 1991/04

JAERI-M-91-061.pdf:1.5MB

本文は放射性物質輸送容器の安全解析の一部である熱解析に関して、熱解析法、伝熱計算式、輻射形態係数、解析条件、計算コード、伝熱計算データについて記述したものである。

報告書

放射性物質輸送容器構造解析ハンドブック

幾島 毅

JAERI-M 91-060, 164 Pages, 1991/04

JAERI-M-91-060.pdf:3.1MB

本文は放射性物質輸送容器の安全解析の一部分である構造解析に関して、使用されている安全解析法、安全解析条件、計算コード、材料データについてまとめ、解析および評価を行うために便利なようにハンドブックとしたものである。

論文

Preparations for revising the criticality safety handbook of Japan

奥野 浩; 小室 雄一; 内藤 俶孝

Proc. of the 91 Int. Conf. on Nuclear Criticality Safety,Vol. 1, p.III-38 - III-43, 1991/00

日本原子力研究所では1988年に科学技術庁によって発行された日本初の臨界安全ハンドブックの改訂及び補追作業を行っている。この作業は仁科教授を主査とする作業グループの意見を反映する形で行われている。改訂版では反応度効果をより精細に取扱い、化学プロセスデータや事故評価データを加える予定である。改訂版に含まれる予定の2つの項目-燃料粒径の効果及び部分反射体の効果についてこの論文では述べる。

論文

Preparations for revising the criticality safety handbook of Japan

奥野 浩; 小室 雄一; 内藤 俶孝

Proc. of the CSNI Specialist Meeting on Safety and Risk Assessment in Fuel Cycle Facilities, p.103 - 109, 1991/00

日本原子力研究所では1988年に科学技術庁によって発行された日本初の臨界安全ハンドブックの改訂及び補追作業を行っている。この作業は仁科教授を主査とする作業グループの意見を反映する形で行われている。改訂版では反応度効果をより精細に取扱い、化学プロセスデータや事故評価データを加える予定である。改訂版に含まれる予定の2つの項目-燃料粒径の効果及び部分反射体の効果についてこの論文では述べる。

報告書

均質低濃縮ウラン系燃料の臨界条件データの再計算

奥野 浩; 小室 雄一

JAERI-M 90-058, 174 Pages, 1990/03

JAERI-M-90-058.pdf:2.19MB

均質低濃縮ウラン系燃料の臨界条件データを臨界安全性評価コードシステムJACSを用いて再計算した。臨界条件データは、臨界と推定される燃料寸法(円柱直径、平板厚さ、球体積)と球質量及び未臨界と判断される燃料寸法と球質量の上限値である。再計算は、昭和62年度に実施されたJACSコードシステムの誤差の再評価に伴うものである。対象とした燃料は、UO$$_{2}$$-H$$_{2}$$O、ADU(II)-H$$_{2}$$0、UO$$_{2}$$F$$_{2}$$水溶液、UO$$_{2}$$(NO$$_{3}$$)$$_{2}$$水溶液の4種類である。今回の再計算では、「臨界安全ハンドブック」記載の最小推定臨界下限値より厳しい結果は得られなかった。

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