| Project/Area Number |
20K05381
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 31010:Nuclear engineering-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三澤 毅 京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (70219616)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 福島第一原子力発電所 / 燃料デブリ回収 / 再臨界阻止 / 炉雑音解析法 / 不規則体系 / 複雑体系 / 臨界安全 / 燃料デブリ |
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| Outline of Research at the Start |
東京電力ホールディングス（株）福島第一原子力発電所では燃料デブリの回収作業が計画されている。同作業では回収に伴い形状や水との混合状態が変化し再臨界に達する可能性が排除しきれないため、これを事前に阻止すべくその兆候を検知する技術の開発が行われている。しかしデブリ体系はこれまで原子炉物理学が想定してきた規則的に炉心構成要素が配列する体系と大きく異なり、組成および中性子源分布が不規則で広範囲に広がっている。このような体系で臨界近接の兆候を検知する新しい手法を炉雑音解析法に基づいて開発する。本研究では京都大学臨界実験装置（KUCA）を用いて、本手法の有効性と問題点およびその改善方法を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
In the planned fuel debris retrieval process at the Fukushima-Daiichi plant, it is necessary to prevent the criticality due to changes in shape and mixing state with water. Therefore, we conducted a research on a method for monitoring the neutron decay constant and detect the signs of criticality approacing by reactor noise analysis. First, to verify the applicability of the method in deep subcriticality, systems with the effective multiplication factors of 0.48 - 0.71 were constructed and reactor noise analysis was performed. As a result, it was demonstrated that the signs of criticality approaching can be detected by monitoring the neutron decay constant even in deep subcriticality. On the other hand, further research is required on the removal of higher mode effects, which are problematic in subcriticality systems distributed over a wide area such as fuel debris.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
東京電力福島第一原子力発電所において、近い将来に実施される燃料デブリ回収作業が予定されている。現状の燃料デブリ体系は未臨界であると推定できるが、今後の燃料デブリ取り出し作業等に伴い、燃料デブリ形状や水との混合状態が変化することによる臨界を防止することは、一般公衆及び作業員に過度の被ばくが生じることのないようにするために必要である。本研究の成果は、これに貢献しようとするものである。
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