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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Improvement of prediction accuracy of advanced reactors: Precise and robust cross section adjustment method based on active subspace approach

Research Project

Project/Area Number 21K04940
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

山本 章夫  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50362265)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 遠藤 知弘  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (50377876)
丸山 修平  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 高速炉・新型炉研究開発部門 大洗研究所 高速炉サイクル研究開発センター, 研究職 (70742170)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords炉心解析 / 断面積調整 / 感度係数 / 決定論的サンプリング / 遮へい / 不確かさ低減
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、計算モデル誤差の影響を受けない、実験データの質に依存しにくい、誤差として正規分布の仮定を必要としない、などの特徴を有する断面積調整法を確立することである。2022年度までの段階で研究が計画より前倒しで進んでいたことから、2023年度は以下の取組を行った。
実験データの質に依存しにくい断面積調整法に関する研究として、断面積調整法における未知共分散の推定手法に関する検討を実施した(DOI:10.1080/00223131.2023.2203707)。
さらに、臨界実験以外の実験データを利用することで、特定核種の核データ起因不確かさを効果的に改善する手法について検討を実施した。具体的には、Na遮へい実験結果を活用した断面積調整法により、革新炉の1つである高速炉のNaボイド反応度の核データ起因不確かさのうち、Na-23の核データに起因する不確かさを低減可能であることを明らかにした(DOI:10.1080/00223131.2023.2244512)。
また、2022年度に考案した決定論的サンプリング法による断面積調整法(DOI:10.1080/00223131.2022.2095051)に基づくことで、水槽体系で測定された水の即発中性子減衰定数を活用したデータ同化により、ウラン溶液体系のICSBEP臨界実験について、軽水の熱中性子散乱則データに起因した実効増倍率不確かさを低減できる見込みを得た。
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。

  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] Uncertainty reduction of sodium void reactivity using data from a sodium shielding experiment2024

    • Author(s)
      Shuhei Maruyama,Tomohiro Endo, Akio Yamamoto
    • Journal Title

      Journal of Nuclear Science and Technology

      Volume: 61 Pages: 31-43

    • DOI

      10.1080/00223131.2023.2244512

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deterministic sampling method using simplex ensemble and scaling method for efficient and robust uncertainty quantification2024

    • Author(s)
      Tomohiro Endo, Shuhei Maruyama, Akio Yamamoto
    • Journal Title

      Journal of Nuclear Science and Technology

      Volume: 61 Pages: 363-374

    • DOI

      10.1080/00223131.2023.2231931

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] An estimation method for an unknown covariance in cross-section adjustment based on unbiased and consistent estimator2023

    • Author(s)
      Shuhei Maruyama,Tomohiro Endo, Akio Yamamoto
    • Journal Title

      Journal of Nuclear Science and Technology

      Volume: 60 Pages: 1372-1385

    • DOI

      10.1080/00223131.2023.2203707

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 最大エントロピー法に基づく連続エネルギーモンテカルロ法での散乱角度分布の核データ不確かさ評価手法の検討2024

    • Author(s)
      丸山 修平、山本 章夫、遠藤 知弘
    • Organizer
      日本原子力学会 2024年春の年会
  • [Presentation] Data Assimilation Using Deterministic Sampling Method to Selectively Reduce Uncertainty due to Thermal Neutron Scattering Law for Light Water2024

    • Author(s)
      Yoshinari Harada, Hibiki Yamaguchi, Tomohiro Endo, Akio Yamamoto, Kenichi Tada
    • Organizer
      2024 ANS Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Uncertainty Quantification of Prompt Neutron Decay Constant α due to the Thermal Neutron Scattering Law of Water2023

    • Author(s)
      Yoshinari Harada, Hibiki Yamaguchi, Tomohiro Endo, Akio Yamamoto
    • Organizer
      M&C2023, the International Conference on Mathematics and Computational Methods Applied to Nuclear Science and Engineering
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] simplexアンサンブルとscaling法を利用した決定論的サンプリング法に関する検討2023

    • Author(s)
      遠藤 知弘、丸山 修平、山本 章夫
    • Organizer
      日本原子力学会 2023年秋の大会
  • [Presentation] 決定論的サンプリングによる軽水の熱中性子散乱則に起因した即発中性子減衰定数の不確かさ定量評価2023

    • Author(s)
      森部 太陽、原田 善成、山口 響、遠藤 知弘、山本 章夫
    • Organizer
      日本原子力学会 2023年秋の大会
  • [Presentation] ナトリウム遮蔽実験データを利用したデータ同化法によるナトリウムボイド反応度の不確かさ低減2023

    • Author(s)
      丸山 修平、遠藤 知弘、山本 章夫
    • Organizer
      日本原子力学会 2023年秋の大会
  • [Presentation] Data Assimilation Using Prompt Neutron Decay Constant α for Water to Reduce Uncertainties due to Thermal Neutron Scattering Law2023

    • Author(s)
      Yoshinari Harada, Hibiki Yamaguchi, Tomohiro Endo, Akio Yamamoto
    • Organizer
      ICNC 2023, the 12th International Conference on Nuclear Criticality Safety
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nuclear Data Sensitivity Analysis of a Sodium Shielding Experiment Based on Generalized Perturbation Theory for Data Assimilation2023

    • Author(s)
      Syuhei Maruyama, Tomohiro Endo, Akio Yamamoto
    • Organizer
      ICNC 2023, the 12th International Conference on Nuclear Criticality Safety
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Efficient Uncertainty Quantification Using Deterministic Sampling Method with Simplex Ensemble and Scaling Method2023

    • Author(s)
      Tomohiro Endo, Akio Yamamoto
    • Organizer
      ICNC 2023, the 12th International Conference on Nuclear Criticality Safety
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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