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TM-EFP:原子炉過渡挙動解析のための革新的数理モデル

研究課題

研究課題/領域番号 16K18344
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 原子力学
研究機関北海道大学

研究代表者

千葉 豪  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (50421524)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード原子炉動特性解析 / 遅発中性子 / 核分裂生成物 / 行列指数法 / FP漏洩 / 空間依存動特性 / マルカート法 / 最小二乗法 / 原子炉動特性
研究成果の概要

人類による原子力エネルギーの利用を可能たらしめているものは原子核分裂反応で発生する遅発中性子といっても過言ではない。この遅発中性子の放出は特に原子炉の安全設計において考慮される重要な物理現象である。これまでは遅発中性子を放出する多様な核分裂生成物核種を簡易的に扱う方法が用いられてきたが、本研究では個々の核分裂生成物を直接的に扱うモデルを提案・開発し、そのモデルを用いた空間依存の原子炉動特性解析を実現した。その一例として、ガス状の核分裂生成物核種の漏洩が生じる問題の数値解析を行い、本モデルの有効性を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

原子炉の安全設計において重要となる遅発中性子の放出に関しては近似的なモデルを導入することが一般的である。その精度は十分に担保されているものの、近似的なモデルであるが故の制限があり、それが安全設計における過大な設計余裕に繋がっている可能性がある。本研究は、遅発中性子放出に関するより厳密なモデルを空間依存の問題に世界で初めて適用したものであり、原子炉動特性解析分野における学術的意義は極めて大きい。また、本研究で開発したモデルの導入により、これまで考慮せざるを得なかった設計余裕を適正化できる可能性があり、社会的な意義も大きいと考える。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Spatially Dependent Kinetic Calculations with Explicit Fission Product Model2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Katagiri, Go Chiba
    • 学会等名
      2018 winter meeting of American Nuclear Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 核分裂生成物核種を陽に取り扱った空間依存動特性解析(2)全てのFPを陽に取り扱ったモデルの実装と検討2018

    • 著者名/発表者名
      片桐耕司、千葉豪
    • 学会等名
      日本原子力学会2018年秋の年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 核分裂生成物核種を陽に取り扱った空間依存動特性解析2018

    • 著者名/発表者名
      片桐耕司、千葉豪、奈良林直
    • 学会等名
      日本原子力学会2018年春の年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Nuclear Reactor One-Point Kinetic Calculations with Explicit Fission Product Model2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Katagiri, Go Chiba
    • 学会等名
      The Reactor Physics Asia 2017 (RPHA17) Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 核分裂生成物核種を陽に取り扱った一点炉動特性解析2017

    • 著者名/発表者名
      片桐耕司、千葉豪、奈良林直
    • 学会等名
      日本原子力学会2017年秋の大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] EFPモデルによる原子炉動特性解析の高度化に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      片桐耕司、千葉豪
    • 学会等名
      日本原子力学会北海道支部第34回研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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