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報告書

HTTRの起動用中性子源の交換時期の推定

小野 正人; 小澤 太教; 藤本 望*

JAEA-Technology 2019-012, 15 Pages, 2019/09

JAEA-Technology-2019-012.pdf:2.83MB

HTTRでは、原子炉の起動及び広領域中性子検出器の計数率の確認を目的として、起動用中性子源$$^{252}$$Cfを用いているが、半減期が約2.6年と短いことから適切な時期に交換する必要がある。交換時期の推定には、広領域中性子検出器の「WRM計数率低」の警報発報を防ぐために、半減期のみならず、ゆらぎを考慮する必要がある。このため、広領域中性子検出器の計数率と標準偏差の関係式等から計数率の最小値を予測する手法を考案した。本手法を用いて広領域中性子検出器の計数率の変化を予測した結果、計数率が3.0cpsに低下するのが2022年、1.5cpsに低下するのが2024年となり、2024年までに交換を完了する必要があることが明らかとなった。

論文

Improvement of neutron startup source handling work by developing new transportation container for High-Temperature engineering Test Reactor (HTTR)

島崎 洋祐; 澤畑 洋明; 篠原 正憲; 柳田 佳徳; 川本 大樹; 高田 昌二

Journal of Nuclear Science and Technology, 54(2), p.260 - 266, 2017/02

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

HTTR(高温工学試験研究炉)では、起動用中性子源として小さなキャプセルに封入された$$^{252}$$Cf(3.7GBq)を3個炉内に装荷している。炉内黒鉛構造物の一つである制御棒案内ブロック内に中性子源入りの中性子源ホルダが装荷されており、約7年の頻度で交換している。中性子源入りの中性子源ホルダは輸送容器を使用して販売業者のホットセルからHTTR原子炉建家まで運搬される。中性子源ホルダの制御棒案内ブロックからの取出・装荷はHTTR原子炉建家内のメンテナンスピット内で行う。前回までの中性子源交換作業から、中性子源取扱作業の安全性向上を目的として輸送容器に係る2つの課題、作業者の被ばくリスク低減・予防及び中性子源ホルダの誤落下防止を抽出した。そして、これらの課題を解決できるHTTR起動用中性子源専用の輸送容器を従来の輸送容器のオーバーホールと同程度のコストで開発した。この結果、新たな輸送容器を使用して実施した中性子源の取扱作業は、安全に完遂された。

報告書

PHITSコードを用いたHTTR原子炉起動用中性子源の交換作業に伴う遮蔽計算

篠原 正憲; 石塚 悦男; 島崎 洋祐; 澤畑 洋明

JAEA-Technology 2016-033, 65 Pages, 2017/01

JAEA-Technology-2016-033.pdf:11.14MB

高温工学試験研究炉の起動用中性子源交換作業において、中性子線による作業員の被ばくを低減させるため、燃料交換機遮蔽キャスク下部に仮設中性子遮蔽体を設置した場合の線量当量率をPHITSコードで計算した。この結果、仮設中性子遮蔽体を燃料交換機遮蔽キャスク下部に設置することによって、中性子線による線量当量率を約1桁程度低くできることが明らかとなった。また、実際の交換作業において、仮設中性子遮蔽体を設置した結果、作業員の被ばく積算線量は0.3mSv人となり、前回の0.7mSv人と比較して半減させることができた。

論文

Development of transportation container for the neutron startup source of High Temperature engineering Test Reactor (HTTR)

島崎 洋祐; 小野 正人; 栃尾 大輔; 高田 昌二; 澤畑 洋明; 川本 大樹; 濱本 真平; 篠原 正憲

Proceedings of International Topical Meeting on Research Reactor Fuel Management and Meeting of the International Group on Reactor Research (RRFM/IGORR 2016) (Internet), p.1034 - 1042, 2016/03

HTTRでは起動用中性子源として、$$^{252}$$Cf(3.7GBq$$times$$3個)を炉心内に装荷し、約7年の頻度で交換している。中性子源の中性子源ホルダへの装荷、中性子源ホルダ収納ケース及び中性子源用輸送容器への収納は販売業者のホットセル内で行われ、その後、HTTRまで輸送される。中性子源ホルダの黒鉛ブロックからの取出・装荷は、HTTRのメンテナンスピット内で行う。前回の交換作業において、輸送容器に中性子源ホルダを取扱う上でのリスクが2つ確認された。従来の輸送容器は大型($$phi$$1240mm、h1855mm)で床に固定できないため、地震時の輸送容器のズレを原因とする漏えい中性子線・$$gamma$$線による被ばくのリスクがあった。また、中性子源ホルダ収納ケースが長尺($$phi$$155mm、h1285mm)で、メンテナンスピット内の適切な作業位置に引込めないため、中性子源ホルダの遠隔操作による取扱いが困難となり、ホルダが誤落下するリスクがあった。そこで、これらの問題を解決する、新たな輸送容器を低コストで開発した。まず、被ばくのリスクを排除するために、メンテナンスピット上部のフロアにボルト固定できるよう輸送容器を小型化($$phi$$820mm、h1150mm)した。また、中性子源ホルダケースをマニプレータで適せつな位置に引き込めるように小型化($$phi$$75mm、h135mm)かつ単純な構造とし、取扱性を向上させた。その結果、2015年に行った中性子源ホルダ取扱作業は安全に完遂された。同時に、製作コストの低コスト化も実現した。

論文

$$^{1}S_{0}$$ proton superfluidity in neutron star matter; Impact of bulk properties

谷川 知憲; 松崎 昌之*; 千葉 敏

Physical Review C, 70(6), p.065801_1 - 065801_7, 2004/12

 被引用回数:9 パーセンタイル:51.98(Physics, Nuclear)

相対論的Hartree-Bogoliubov模型を用いて自己無撞着に構成した中性子星物質において、そのバルクな特性、特に核子の有効質量と陽子混在率が超流動性に及ぼす影響に着目し、$$^{1}S_{0}$$陽子対ギャップの計算を行った。ギャップ方程式には対相互作用としてBonn-Bポテンシャルを用いた。その結果、対ギャップの最大値が1-2MeVであることと、対ギャップの大きさと核子の相対論的有効質量との間の顕著な相関を明らかにした。そこで、これが相対論的有効場理論のパラメータセットを絞り込む指針となることを唱えた。また、密度増大に伴う陽子混在率の増大が緩やかなモデルでは、対ギャップ値のピークがより小さく、超流動状態がより高いバリオン密度まで持続することを見いだした。

報告書

中性子実験データ格納検索システムNESTOR2

中川 庸雄

JAERI-Data/Code 2003-016, 89 Pages, 2003/11

JAERI-Data-Code-2003-016.pdf:3.0MB

中性子入射反応に関する実験データを格納し、検索するためのシステムNESTOR2を開発した。このシステムはFortran77で書かれていて、UNIXのワークステーションまたはWindowsのパソコンで利用できる。NESTOR2への入力は、核データに関する国際協力の下で収集整備されているEXFORのデータを使用する。検索用コードを用いて格納したデータの索引,数値リスト,数値データファイル,コメント情報のリストなどを作成することが可能である。本レポートでは、システムの概要と使用法を説明する。

論文

Possibility of $$LambdaLambda$$ pairing and its dependence on background density in a relativistic Hartree-Bogoliubov model

谷川 知憲; 松崎 昌之*; 千葉 敏

Physical Review C, 68(1), p.015801_1 - 015801_8, 2003/07

 被引用回数:16 パーセンタイル:67.49(Physics, Nuclear)

$$Lambda$$粒子間の引力がこれまで知られていたよりも弱い可能性が最近報告されたが、それは中性子星の性質に大きな影響をもたらす。そこでわれわれは、核子と$$Lambda$$粒子の混合物質中における$$LambdaLambda$$対ギャップを相対論的Hartree-Bogoliubov模型で計算した。対を組む$$Lambda$$粒子は常伝導状態にある背景核子中に存在する。ギャップ方程式には、系のLagrangianから相対論的に導出される現象論的$$LambdaLambda$$相互作用を用いた。核子密度が飽和密度の2.5倍程度では$$LambdaLambda$$対ギャップは非常に小さいこと,核子密度が増すと$$LambdaLambda$$対ギャップが減少することを見出した。この結果は相対論的模型で混合物質を扱う際に特有の、核子密度に対する新たな依存性を示唆するものである。

報告書

Proceedings of the 3rd Symposium on Science of Hadrons under Extreme Conditions; January 29-31, 2001, JAERI, Tokai, Japan

千葉 敏

JAERI-Conf 2001-012, 116 Pages, 2001/09

JAERI-Conf-2001-012.pdf:6.33MB

第3回「極限条件におけるハドロン科学」研究会は、先端基礎研究センター第203回基礎科学セミナーとして極限ハドロン科学研究グループの主催で、2001年1月29日~31日にかけて、東海研究所先端基礎研究交流棟にて行われた。核子,ハドロン及びクォークから成る多体系の極限条件におけるさまざまな様相を理解するうえで重要な核子物質,高エネルギー核反応,中性子星,量子色力学及び超新星爆発・元素合成,有限核子系等のトピックスについての22件の発表が行われた。特別セッションとして、原研及び高エネルギー加速器研究機構で進められている統合計画の概要についての講演が設けられた。参加総数は約40名で、盛況のうちに全日程を終えた。本レポートはその報告集である。

報告書

高温工学試験研究炉炉心解析モデルの改良;過剰反応度に関する検討

藤本 望; 山下 清信

JAERI-Research 99-059, p.43 - 0, 1999/11

JAERI-Research-99-059.pdf:2.51MB

これまで、HTTRの炉心解析モデルについて、VHTRCの実験結果を用いて検証が行われてきた。またモンテカルロコードとの比較に基づき、ゼブラ型反応度調整材の形状及び位置の効果、中性子ストリーミング効果を考慮できるようモデルの改良が進められてきた。さらにこの改良モデルを用いて臨界試験の予備解析が行われてきた。しかしながら臨界試験の結果から、予備解析に用いたモデルでも過剰反応度を過大に評価することが明らかとなった。検討の結果、燃料セルの外径が過大で実際より減速材の黒鉛が多いため柔らかい中性子スペクトルとなり、$$^{235}$$Uの核分裂断面積を大きく評価していることが原因であると考えられた。そこで、燃料セルの外径をこれまでより小さい、燃料棒のピッチによる値とすることにより、臨界試験結果とよく一致する結果を得ることができた。

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