Measurement and evaluation of thermal neutron scattering laws for high-temperature materials and quantification of their impact on next-generation reactor core calculations

• Project/Area Number: 24K01408
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 31010:Nuclear engineering-related
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: 中山 梓介 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究副主幹 (30758610)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 敦 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (30360423) ; Thomsen Bo 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究職 (00834178)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000); Fiscal Year 2026: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2025: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2024: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
• Keywords: 核データ / 熱中性子散乱則 / 中性子散乱実験 / 第一原理計算 / 次世代炉

Outline of Research at the Start

熱中性子炉では減速材の熱中性子散乱則が炉心計算結果に大きな影響を及ぼす。本研究では、実験と理論計算の両面から、軽水や黒鉛等の熱中性子炉における減速材の熱中性子散乱則の真値に迫る。J-PARCの大強度・高分解能の中性子ビームを用いて、原子炉運転時のような高温・高圧下における中性子散乱実験を実施する。これらの実験値と理論計算値を基に対象物質の熱中性子散乱則の最も確からしい値を評価する。この新規評価した熱中性子散乱則を用いて炉心計算を行い、従来の熱中性子散乱則を用いた結果と比較することで、現在の炉心計算に内在する熱中性子散乱則起因の不確かさを明らかにする。