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論文

Optimizing long-term monitoring of radiation air-dose rates after the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant

Sun, D.*; Wainwright-Murakami, Haruko*; Oroza, C. A.*; 関 暁之; 三上 智; 武宮 博; 斎藤 公明

Journal of Environmental Radioactivity, 220-221, p.106281_1 - 106281_8, 2020/09

 被引用回数:1 パーセンタイル:100(Environmental Sciences)

空間線量率をモニタリングする地点を最適化するための方法論を開発した。この方法では、ガウス混合モデルを使用して、標高や土地被覆のタイプなどの環境を表す複数の値をもとに代表的な場所を特定した。次に、ガウスプロセスモデルを使用して、対象領域全体の空間線量率の不均一性を推定した。この方法により、空間線量率の不均一性を最小限の数のモニタリング地点で把握することができることを示した。

論文

Mechanical properties of fuel debris for defueling toward decommissioning

星野 貴紀; 北垣 徹; 矢野 公彦; 岡村 信生; 小原 浩史*; 深澤 哲生*; 小泉 健治

Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 6 Pages, 2015/05

In the decommissioning of Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (1F), safe and steady defueling work is requested. Before the defueling in 1F, it is necessary to evaluate fuel debris for properties related to the defueling procedure and technology. It is speculated that uranium and zirconium oxide solid solution is one of the major materials of fuel debris in 1F, according to TMI-2 accident experience and the results of past severe accident studies. In this report, mechanical properties of uranium and zirconium oxide solid solution evaluated in the ZrO$$_{2}$$ content range from 10% to 65%.

報告書

Remediation of contaminated areas in the aftermath of the accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station: Overview, analysis and lessons learned, 1; A report on the "decontamination pilot project"

福島研究開発部門 福島環境安全センター

JAEA-Review 2014-051, 121 Pages, 2015/03

JAEA-Review-2014-051.pdf:64.45MB

東京電力福島第一原子力発電所の事故により汚染された広大な環境の除染のために、日本原子力研究開発機構は内閣府より「除染モデル実証事業」を受託し、避難区域内の11市町村16か所において広範な試験を行った。この大規模試験事業においては、個々の除染技術の適用性や効果に関する詳細で現実的なデータを得たのみならず、除染作業員の安全確保、コスト、発生する除染物の取扱いなどさまざまな情報を集約し、広域除染に関する知識基盤を国に対して提供することとなった。詳細な和文報告書はすでに別途公開されている。本報告書はその忠実な英訳ではなく、モデル事業終了後の実際の除染の進捗や除染に係る国際的な議論を加えて新たに執筆したものである。この第1分冊では、このような詳細で大規模な「除染モデル実証事業」を必要とした背景を含め、事業の全体成果をまとめた。第2分冊において当該事業で得られた成果の実際の除染事業への反映、事業終了後の線量の推移、除染に関する技術開発、実際の除染事業の進捗、および除染に関する国際的な議論などについて述べる。

論文

Current status and future prospects of the JT-60U control system

米川 出; 川俣 陽一; 戸塚 俊之; 赤坂 博美; 末岡 通治; 吉田 英俊

Fusion Engineering and Design, 71(1-4), p.11 - 15, 2004/06

 被引用回数:5 パーセンタイル:61.97(Nuclear Science & Technology)

UNIXを基本としたワークステーションとVME-busシステムから構成されるJT-60制御系は1991年の改造以来、先進プラズマ制御実験をはじめとする数々のプラズマ実験において重要な役割を果たしてきた。JT-60の制御系を統括する全系制御設備は、旧式の制御用計算機とCAMACシステムで構成されていたが、上記の改造により、プラズマ制御系は0.25ミリ秒の超高速でプラズマの位置形状同定,制御,表示を行っている。またJT-60を構成する各設備の制御系も全系制御設備と同様に旧式の制御系からワークステーションとVME-busシステムという組合せを基本としたシステムへの改造を逐次、進めている。現在、JT-60は、放電時間の伸長作業と同時に制御系の改良・開発が行われている。これまでの制御系の開発・改造と、現在行われている改造・開発計画について、その概要を報告する。

論文

JT-60 control system

米川 出; 川俣 陽一; 戸塚 俊之; 赤坂 博美; 末岡 通治; 栗原 研一; 木村 豊秋; JT-60Uチーム

Fusion Science and Technology (JT-60 Special Issue), 42(2-3), p.521 - 529, 2002/09

 被引用回数:5 パーセンタイル:63.31(Nuclear Science & Technology)

この論文では、JT-60大電流化改造後(1991年)のJT-60制御システムの進展、及び数々の制御系の改良について、JT-60設計当初の考え方を含めて述べる。JT-60制御系は、構造的には階層構造を有し、機能面では分散制御の特徴を備えている。制御系を構成するハードウエア機器としては、当初はCAMACインターフエース、現在ではVME-busシステムを採用している。プラントの運転,監視を行うシステムはCAMACハイウエイとイサーネットを通信手段として用いている。プラズマ放電シーケンス制御は、VME-busシステムとタイミングシステムから構成されるシステムによって実行される。実時間プラズマ制御系とマンマシンインターフェースシステムは、これまで、JT-60の実験の進展に合わせて、継続的に改良されてきている。

論文

Development of a new discharge control system for JT-60 with a UNIX workstation and a VME-bus system

戸塚 俊之; 赤坂 博美; 末岡 通治; 高野 正二*; 米川 出

Fusion Engineering and Design, 60(3), p.409 - 414, 2002/06

 被引用回数:2 パーセンタイル:82.04(Nuclear Science & Technology)

JT-60の実験開始以来、全系制御設備の放電制御計算機システムとして使用してきた16ビットミニコンピューターを更新した。新しい放電制御計算機システムはWSとVME-busで構成する分散処理型計算機システムとした。機能分担として、WSは、ネットワークとの接続性,ファイルシステムの管理,プログラム開発の容易性から、JT-60各設備との通信や各種演算処理,データ収集等を分担し、VME-busは、リアルタイム処理に適していることから、放電シーケンスの実行とハードウエア信号の入出力処理及び一部更新できず残るCAMACとのインターフェースを分担するものとした。このシステム更新により、データ収集等が高速となり、実験が効率的になった。また、機能追加や変更に容易に対応でき、JT-60改修後の放電制御システムの改造にも十分対応できる性能を備えたものとなった。

論文

Design of JRR-4 operation supporting system

高橋 博樹; 新井 信義; 山本 和喜; 頼経 勉

JAERI-Conf 99-006, p.125 - 130, 1999/08

JRR-4では、1996年2月から1998年5月にかけて、高濃縮燃料から低濃縮燃料への炉心改造作業を行った。この改造工事の一環として、計測システムと主制御盤の更新を行い、それにあわせて新たに運転支援システムを設計・製作した。このシステムは、運転員の負荷軽減、誤操作防止、利用者へのデータ提供などを目的としている。このシステムの開発により、一括集中監視、運転の一部自動化、データ管理などが実現された。また、冷却計測制御系統のコンパクト化もされた。

報告書

ワークステーションクラスターによる格子ガス二相流シミュレーションコードの並列計算

渡辺 正; 海老原 健一; 加藤 克海*

JAERI-Data/Code 99-029, 38 Pages, 1999/05

JAERI-Data-Code-99-029.pdf:1.58MB

格子ガス法による2次元二相流シミュレーションコードをMPIライブラリーを用いて並列化し、ネットワークにより接続された4台のワークステーションからなるクラスターを用いて並列計算を行った。並列化効率をスカラー並列型計算サーバAP3000並びにベクトル並列型スーパーコンピュータVPP500と比較することによりワークステーションクラスターの性能評価を行った。ワークステーションクラスターのプロセッサ間データ転送性能は100Mb/sであり、並列計算機の専用ネットワークより劣るものの、並列計算機と比べて実用上十分な並列化効率が得られた。

論文

Systems engineering approach to planning of nuclear power plant decommissioning; Application of JPDR dismantling data to Tokai Power Station Decommissioning

柳原 敏; 助川 武則; 田辺 憲男*; 高谷 純一*

Proc. of SPECTRUM'98, p.269 - 274, 1998/00

JPDRの解体実地試験において各種作業データを収集・分析して、解体作業の特徴を明らかにした。また、解体作業に要した人工数と機器重量など、人工数と特定の指標との関係を明らかにして、人工数や被ばく線量等を予測する計算モデルを開発した。さらに、開発した計算モデルを原子炉デコミッショニング管理のための計算コードシステム(COSMARD)に適用するとともに、COSMARDを用いて東海発電所の解体計画を検討した。この結果、さまざまな廃止措置シナリオに対して、人工数等の管理データの特徴が明らかになり、COSMARDにより作業計画を効率的に検討できることがわかった。本報告書は、JPDR解体作業データの分析結果、また、東海発電所の解体計画の検討結果に関して述べたものである。

報告書

UNIX-WSを利用した新JT-60実験データベースシステムの開発

戸塚 俊之; 栗原 研一

JAERI-Tech 97-026, 47 Pages, 1997/06

JAERI-Tech-97-026.pdf:1.66MB

近年の計算機技術の急速な進展を反映し、那珂研究所に設置の大型汎用計算機が撤去されワークステーションを用いて分散処理を行うシステムへとその構成が大きく変更されることとなった。そのシステムで核となるのは、解析計算やデータ管理を統括する複数のワークステーションである。この変更に伴い、大型汎用計算機に構成されていたJT-60実験データベースシステムについても新システムに対応して新たに開発する必要が生じた。従来の集中利用型のデータベースが5分散処理による新しいデータベースの開発を行った結果、大型汎用計算機から比べると比較的安価なUNIXワークステーションで構成されたハードウェアシステムの採用により、コストパフォーマンスに優れたJT-60実験データベースシステムの構築ができた。

論文

放射線管理へのファジィ理論の適用

重田 幸博

保健物理, 29, p.460 - 462, 1994/00

近年、「あいまいさ」を取扱うファジィ理論は、様々な分野に適用され、実用化が計られている。今回、放射線管理へのファジィ理論の適用例として、放射線作業事前評価システムを開発した。本システムは、制御分野で実用化されている代表的ファジィ推論法により、放射線作業における被ばく、空気汚染、表面汚染の事前評価を行うものである。本報告では、システムの概要を述べるとともに実作業への適用例を紹介し、システムの有効性及び問題点について考察を行う。

論文

核燃料物質等総合管理システムの開発

西村 秀夫; 西沢 敏

第14回核物質管理学会 (INMM)日本支部年次大会論文集, p.155 - 162, 1993/11

新日米原子力協定の締結等により核燃料物質等の国際規制物資には一層慎重な管理が求められるようになってきた。また、IAEAの保障措置の強化と合理化を求める動きは結果として、施設の計量管理に対し一層の透明性、確実性、迅速性を求めるものとなると考えられる。一方、施設にとっては核物質防護、安全、財産、経済性といった面での管理も重要であり、合わせて広報にも留意する必要がある。このようないろいろの要求に効率的に応えるには、情報管理を一元化した総合管理システムを構築することであると考える。原研では、このため、十分な調査活動の後にシステム開発に着手した。開発用及び管理用の2台のワークステーションを中心に施設及び管理部門の端末等とネットワークシステムで結ぶ構成とし、計量管理、国籍別管理等の基本的データ以外にも、施設の概観、燃料の形状、保障措置の概要といった情報も取扱うこととしている。

報告書

VME-busとCAMACシステムを用いたJT-60制御用データ伝送システムの開発

戸塚 俊之

JAERI-M 93-158, 36 Pages, 1993/08

JAERI-M-93-158.pdf:0.87MB

大型核融合装置JT-60の制御系におけるデータ収集・伝送システムは、CAMAC規格の機器を用いて構成されている。しかし、このシステムは、その完成から10年近くを経過し、最新の32ビット・マイクロコンピュータを利用したシステムに較べ性能やプログラム開発環境の点で明らかに劣ったものとなっている。この点を改善するため、VME-busモジュールの高速マイクロコンピュータとCAMACシリアル・ドライバを用いたデータ伝送システムを導入することを計画している。これに対応してVME-busシステムに組み込まれたマイクロコンピュータ上で動作するCAMACハンドラーの開発、及びシリアル・ドライバの機能確認、データ伝送性能の評価を行った。本開発の結果、プログラム開発が容易で、十分な処理速度を有し、信頼性の高いデータ伝送システムの構築ができる見通しを得た。

報告書

並列計算機を利用した遮蔽安全評価用モンテカルロコードMCACEの高速化,3; 共有メモリ型並列計算機による並列処理および複数ワークステーションを使用した並列処理

高野 誠; 小野寺 えみ*; 増川 史洋; 内藤 俶孝; 今若 恒幸*; 依田 佳久*

JAERI-M 93-128, 50 Pages, 1993/07

JAERI-M-93-128.pdf:1.51MB

遮蔽安全評価用モンテカルロコードMCACEの並列化を、共有メモリ型のベクトル並列計算機Monte-4を使用した場合および複数ワークステーションを使用した場合の2種類の並列処理について検討した。Monte-4では、MCACEコードのコピーを4CPU上で実行し、並列処理後の結果を同一ファイルへ書き込む方法を用いた。複数ワークステーションによるネットワークパラレル処理では、ホスト・ノード型のモデルによる並列化について検討した後、先のMonte-4で使用したモデルを特別な並列処理用ソフトを使用せずFORTRAN言語のみで実現することを試みた。検討の結果、Monte-4では4CPUを使用してほぼ3倍の高速化が達成され、複数ワークステーションの場合には、4台のワークステーションを用いて、スカラー大型計算機M780以上の処理速度を達成可能であることがわかった。

報告書

中性子および光子輸送モンテカルロコードシステムMCNP-4の整備; グラフィック機能と核データライブラリの整備(SUNワークステーション用)

高野 誠; 佐々木 幹夫*; 金子 俊幸*; 山崎 孝男*

JAERI-M 93-050, 72 Pages, 1993/03

JAERI-M-93-050.pdf:1.62MB

連続エネルギモンテカルロコードMCNP-4を、グラフィック機能も含め、必要な修正を行った後、Sun-4Sparc-2ワークステーション上にインストールした。インストールされたMCNP-4の妥当性を、付属の25題のサンプル問題を実行し、オリジナルの計算結果と比較することにより確認した。また、グラフィック機能については3種のサンプルを使い、殆んどの機能を実行させて問題のないことを確認した。さらに、JENDL-3版の連続エネルギデータライブラリに新たに14核種を追加した。

報告書

高速EWS環境における臨界・遮蔽計算コードの整備

増川 史洋; 高野 誠; 井上 修*; 原 俊治*

JAERI-M 93-024, 31 Pages, 1993/02

JAERI-M-93-024.pdf:0.84MB

最近のエンジニアリングワークステーション(EWS)の性能の向上は目覚しく、臨界・遮蔽解析コードを現実的な時間で実行することが可能である。本報では当研究室でよく使用される臨界・遮蔽解析コード、MAIL3,ANISN-JR,KENO-IV,ORIGEN2,CITATION,TWOTRAN,VIM,DORTを高速EWS SUN-4/2で使用可能なように移植・変換を行った際のノウハウをまとめるとともに、EWSで各コードを実行する際の使用手引きを示した。各コードの実行の際にI/Oアクセスファイルを容易に指定できるようにサブミットコマンドを作成した。

報告書

並列計算機を利用した遮蔽安全評価用モンテカルロコードMCACEの高速化,2; 512セルの並列計算機上での性能評価

高野 誠; 増川 史洋; 内藤 俶孝; 井戸 勝*; 中嶋 太二*

JAERI-M 92-193, 62 Pages, 1992/12

JAERI-M-92-193.pdf:1.53MB

並列版MCACEコードを、並列計算機AP-1000上でセル数を1台から512台まで変化させながら実行して、並列効率の測定を行った。殆どの問題では、並列効率は80%以上の高い値を示した。しかし、比較的規模の小さな問題では、セル数の増大とともに通信時間が問題となり、処理時間は始めセル数とともに短かくなってゆくが、ある点で最小値となった後は増大してゆくことがわかった。一方、以前使用していた並列乱数発生方法であるLeap Frog法に不都合な点があることが判明したため、通常の乱数発生ルーチンを使った簡単な並列乱数発生方法を考察した。

報告書

Manual of a suite of computer codes, EXPRESS(EXact PREparedness Supporting System)

茅野 政道

JAERI-M 92-082, 82 Pages, 1992/06

JAERI-M-92-082.pdf:1.9MB

エンジニアリングワークステーションで利用可能な、原子炉事故時等の緊急時対策サポートシステムEXPRESSを開発した。このシステムの目的は、原子炉施設からの放射能異常放出に対する実時間の汚染地区予測を目的としている。EXPRESSでは、予測モデルとして質量保存風速場モデル(コード名EXPRESS-I)とランダムウォーク型大気拡散モデル(コード名EXPRESS-II)を用いている。これらは、ワークステーションなどの小型の計算機においても迅速な評価が可能となるように、EXPRESS-Iについては前処理付共役残差法による高速反復解法を採用し、EXPRESS-IIでは粒子数を減らしたことによる統計誤差を減らすためにカーネル濃度計算法を用いている。本使用手引書は、両モデルの概要、プログラム構造、関連ファイル、ネームリスト、サンプル出力について記述している。

論文

Development of a man/machine interface system for the JT-60 upgrade

米川 出; 下野 貢; 戸塚 俊之; 山岸 耕二郎

Proc. of the 14th Symp. on Fusion Engineering,Vol. 2, p.798 - 801, 1992/00

JT-60の実験運転を統括的に制御する全系制御設備は、制御用ミニコンピュータ、CAMACシステムを用いて、約5年間の運用を経験した。JT-60の大電流化への改造に伴ない、全系制御設備もプラズマ制御系およびマン・マシン・システムにおいて、改造を実施し、今後の実験に備えることとした。マン・マシン・システムにおいては、これまでの経験に基づく知識を活用し、最新の技術を利用したワークステーションを標準ネットワークで結合したシステムを構築し、放電条件の自動設定機能による作業の効率向上、運転監視機能の強化、制御室の環境改善を図り、利用効率の向上を図った。本報告では、これらの開発研究における要求分析、試験報告および、実験運転における活用状況と、今後の展望を述べる。

論文

Development of intellectual reactor design system IRDS

土橋 敬一郎; 中川 正幸; 森 貴正; 久語 輝彦

Proc. of the Int. Conf. on Design and Safety of Advanced Nuclear Power Plants,Vol. 3, p.32.1_1 - 32.1_8, 1992/00

科技庁のADES構想に沿って知的原子炉設計システムを原研で開発してきた。当面の目標は核、熱水力、燃料の分野で、新型炉の概念成立性検討と概念設計の支援をすることである。本システムが支援する設計プロセスは設計モデルを中心に駆動される。現在稼働しているか又は計画中の原子炉の設計情報はオブジェクト指向設計データベースに格納し、新概念の参照検出に備える。本システムは大型機とネットワークで結んだワークステーション上で稼働する。設計モデルの構築、解析手法、解析コードの入力作成には知識ベースの知的支援をうけて、利用者がメニュー画面上で作成する。

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