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核燃料サイクルで発生する放射性廃棄物のマスバランスを評価するためには、原子炉運転に始まり、再処理,ガラス固化,中間貯蔵,地層処分まで含めた、分野横断的な解析が求められる。日本原子力研究開発機構では核燃料サイクルのマスバランス解析を可能とする、Nuclear Material Balanceコード(NMBコード)を開発している。しかし、従来のNMBコードの解析対象は26核種のアクチノイドに対して核分裂生成物(FP)が2核種のみであり、アクチノイドのマスバランス解析に特化している。よって、バックエンドのマスバランス解析を精度良く行うために、NMBコードの計算で扱われるFP数を拡充する必要がある。本研究ではNMBコードにおいて解析対象とすべき主要なFPが選定され、NMBコードに実装するべきFPのリストが作成された。軽水炉ウラン燃料,軽水炉MOX燃料,高速炉MOX燃料の2炉型、3燃料の条件でORGIENを用いた燃焼・崩壊計算を行い、質量,発熱量,放射能量,被ばく線量,固化体阻害因子の5つの評価指標においてFPが選定された。また、ORIGENと同等の計算精度を有する簡易的な燃焼チェーンをNMBコード内で構成するために必要なFPが選定された。その結果、核種数が異なる2つのリスト(詳細リストと簡易リスト)が作成された。, Nuclear Material Balance code (NMB code) have been developed in Japan Atomic Energy Agency. The NMB code will be updated with the function of mass balance analysis at the backend process such as reprocessing, vitrification and geological disposal. In order to perform its analysis with high accuracy, it is necessary to expand the number of FP nuclides calculated in the NMB code. In this study, depletion calculation by ORIGEN code was performed under 3 different burn-up conditions such as spent uranium fuel from light water reactor, and nuclides were selected from 5 evaluation indexes such as mass and heat generation. In addition, the FP nuclides required to configure a simple burnup chain with the same calculation accuracy as ORIGEN in the NMB code was selected. As the result, two lists with different number of nuclides, such as "Detailed list" and a "Simplified list", were created., 著者所属: 日本原子力研究開発機構(JAEA), JAEA-Data/Code 2020-023

1980年代に高速炉臨界実験装置FCAにおいてTRU核種断面積積分実験の一環として7つのウラン炉心(FCA-IX炉心)が構築され、マイナーアクチノイド(MA)を含む7つのTRU核種(237Np, 238Pu, 239Pu, 242Pu, 241Am, 243Am, 244Cm)に関する核分裂率比が各炉心中心で測定された。FCA-IX炉心では、燃料プレート及び希釈材プレート(グラファイト又はステンレス)の単純な組合せにより燃料領域が構成され、その混合割合の調整により炉心中心の中性子スペクトルが系統的に変化しているのが特徴である。本報告書では、TRU核種の核分裂断面積の積分評価に資するため、同核分裂率比に関するベンチマーク問題を整備した。また、本ベンチマーク問題に対して、汎用評価済核データライブラリJENDL-4.0を用いて実施した解析結果も併せて報告する。, In the IX-th experimental series in 1980's at the fast critical assembly (FCA) facility, central fission rate ratios for TRU such as 237Np, 238Pu, 242Pu, 241Am, 243Am and 244Cm to 239Pu were measured in the seven uranium-fueled assemblies with systematically changed neutron spectra. In the present report, benchmark problems with respect to central fission rate ratios were established for the assessment of the TRU's fission cross sections. We reported the sample calculation results on the benchmark problems by using JENDL-4.0., 著者所属: 日本原子力研究開発機構(JAEA), JAEA-Data/Code 2014-030

過去の軽水炉燃料から将来想定される軽水炉燃料(PWR及びBWRにおけるUO2燃料及びMOX燃料の代表的燃料ピン仕様)の燃焼後燃料組成について、一般化摂動論に基づいた燃焼感度解析を行った。この解析においては、我が国の最新の核データライブラリJENDL-4.0と汎用炉心解析システムMARBLEを用い、主要な核種である、35個の核分裂生成物と18個の重核種の燃焼後数密度について、多群(107群)断面積、半減期及び核分裂収率に対する感度係数を算出した。算出した感度係数については、データベースとして電子ファイルをCD-ROMに格納した。本報告書では、重要な結果を包括的に示すとともに、個々の燃焼感度係数について、物理的なメカニズムを詳細に考察した。本報告書にまとめた感度係数は、核データ共分散や照射後試験データを組み合わせることによって、verification & validation等への要求に応えることが可能となる。また、核データに起因した不確かさを要因別に評価できるため、設計合理化のための方策を検討する上で、物性データの精度向上を目指した、核データ測定への提案や炉物理実験のニーズの抽出を行うために有効なデータベースとなることが期待される。, In design work for nuclear fuel cycle plants, decommissioning facilities and light water reactors (LWRs), it has been feasible to quantitatively evaluate the uncertainty of fuel burnup characteristics with identifying error sources arising from the analytical modeling or the related physical property such as nuclear data. Owing to the recent improvement of sensitivity analysis method and enhancement of computer capability, this new evaluation technology would be a promising strategy against the current demand for quality assurance, verification & validation (V&V) and accountability. The present report summarizes nuclear-data sensitivity of atomic number densities after burnup for the LWR fuels of UO2 and MOX in PWR and BWR. The analysis method is based on the generalized perturbation theory with JENDL-4.0 and a multi-purpose reactor analysis code MARBLE. The present study focuses on 35 fission products and 18 actinides. Sensitivities are calculated with respect to multigroup cross sections, half-lives and fission yields. Electronic files of the sensitivities are stored in a compact disk as a database. Important trends of the sensitivities are presented and their physical mechanisms are discussed. By incorporating the sensitivities with nuclear data covariance and post irradiation examination data, it would be possible to meet the demand for V&V and to break down the uncertainty due to nuclear data into dominant error sources. Thus, the sensitivities can be used to suggest the needs for nuclear data measurements and to extract those for reactor physics experiments in order to make the strategic deliberation of design rationalization., 著者所属: 日本原子力研究開発機構(JAEA), JAEA-Data/Code 2013-019

平成23年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震に伴う東京電力福島第一原子力発電所の事故を受けて、福島県をはじめとする東日本各地では、除染による線量の低減化が期待されている。原子力機構では、除染作業で効果的に線量率を低減させる計画の立案を支援するため、除染効果評価システムCDE(Calculation system for Decontamination Effect)を開発した。CDEは、環境中に分布する放射性セシウムに対して作成した線量寄与データベースを用いて、適用する除染技術に応じた放射性物質の除去効果(除染係数)から、除染前後の空間線量率を計算する。これにより、除染効果を示す線量率の減少(線量率減少係数)が得られ、その結果は除染対象地域の地図上に可視化される。計算結果の妥当性は、3次元放射線輸送コードPHITSを用いた除染領域と線量低減効果の解析結果と比較して検討した。これにより、CDEは短時間の計算で、PHITSによる解析と同等の精度で結果を与えることが確認された。本報告書では、CDEの概要,計算手法,検証解析を示すとともに、付録として線量計算プログラムのソースコードと取扱説明書を掲載する。, A computer software, named CDE (Calculation system for Decontamination Effect), has been developed to support planning the decontamination. CDE calculates the dose rates before the decontamination by using a database of dose contributions by radioactive cesium. The decontamination factor is utilized in the prediction of the dose rates after the decontamination, and dose rate reduction factor is evaluated to express the decontamination effect. The results are visualized on the image of a target zone with color map. In this paper, the overview of the software and the dose calculation method are reported. The comparison with the calculation results by a three-dimensional radiation transport code PHITS is also presented. In addition, the source code of the dose calculation program and user's manual of CDE are attached as appendices., 著者所属: 日本原子力研究開発機構(JAEA), JAEA-Research 2012-020