2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of subcritical measurement technique for unknown systems
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19K05328
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
遠藤 知弘 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (50377876)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 未臨界 / 原子炉雑音 / 確率母関数 / 動的モード分解 / 即発中性子減衰定数 / データ同化 / ブートストラップ法 / 一点炉動特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
詳細な情報が不明あるいは不確かさが大きな体系における未臨界度測定に関する研究として、2021年度は以下の研究を実施した。①未臨界体系で測定された中性子炉雑音について、「(n次の高次中性子相関量)÷(2次中性子相関量の(n-1)乗)の比が、臨界状態に近づくにつれ、体系の幾何形状・核種組成に依らず臨界固有の値(2n-3)!!となる性質」を、中性子検出確率の確率母関数に基づき理論的に解明した。京都大学臨界集合体実験装置(KUCA)における炉雑音測定により、未臨界が浅くなるにつれ中性子相関量比が(2n-3)!!に近づくことを実証した。②複数個の検出器で測定した炉雑音に対して、Rossi-α法と動的モード分解を組み合わせることで、基本モード成分の即発中性子減衰定数αを頑健に推定する手法を考案した。未臨界および臨界状態のKUCA炉雑音測定結果を通じて提案手法の有効性を実証した。③複数個の検出器を配置した面積比法に対して動的モード分解を適用することで、ドル単位の未臨界度を頑健に推定する手法を考案し、KUCA実験結果を通じて提案手法の有効性を実証した。④核燃料を含まない体系におけるα測定結果を活用したデータ同化に向けて、一次摂動論に基づくα感度係数評価および核データ起因不確かさ評価を実施した。⑤実効増倍率の数値計算結果について、過去の臨界実験データベースおよびブートストラップ法を活用することで、核データや過去臨界実験の不確かさを考慮した上で、未臨界と判断する基準(推定臨界下限増倍率)を評価する手法を考案した。
加えて、これまでの研究により以下の成果も得ている。⑥未臨界度だけでなく、外部中性子源強度や一点炉動特性パラメータも同時に変化するような過渡事象に対して、中性子計数率の時間変化のみからドル単位未臨界度を概算する手法を考案した。
以上の研究成果により、本研究の目的を達成することができた。
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