• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

臨界実験に頼らない臨界安全性の予測精度向上:未臨界実験を活用したデータ同化手法

研究課題

研究課題/領域番号 17K14909
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 原子力学
研究機関名古屋大学

研究代表者

遠藤 知弘  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (50377876)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード未臨界 / 実効中性子増倍率 / 即発中性子減衰定数 / データ同化 / ベイズ推定 / 摂動論 / 原子炉雑音 / ブートストラップ法 / 実効遅発中性子割合 / 未臨界実験 / ベイズ理論
研究成果の概要

数値計算による臨界安全性(実効中性子増倍率keff)の予測精度を向上するため、本研究では未臨界体系の測定結果(即発中性子減衰定数α、中性子計数率の時間変化)を活用したデータ同化手法について検討した。一次摂動論に基づき、効率的なα感度係数評価手法を新たに考案した。運転停止中の京都大学臨界集合体実験装置(KUCA)における炉雑音測定で得られたα測定値を利用することで、keff予測精度を改善しU235核データの不確かさを低減できることを確認した。近畿大学原子炉やKUCAで測定した中性子計数率の時系列データに対して粒子フィルタ法を適用し、制御棒操作等に起因した未臨界度変化を推定できることを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来、数値計算により評価した実効中性子増倍率keffの予測精度を改善する際には、過去に実施された臨界実験データ(例えばICSBEP)が利用されてきた。この方法論の場合、keff予測精度の更なる向上には、過去とは異なる別の臨界実験を新たに実施する必要がある。
本研究の成果により、核燃料の臨界安全に関連する核設計を行う際に、keff予測精度の改善に繋がる新たな追加測定として、臨界実験以外の測定結果も有効活用できることを明らかにした。すなわち、臨界実験のみに頼るのではなく、より容易に実施可能な未臨界体系における測定結果も活用することで、実効中性子増倍率keffの予測精度向上が可能である、と考えられる。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Comparison of theoretical formulae and bootstrap method for statistical error estimation of Feynman-α method2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Endo, Akio Yamamoto
    • 雑誌名

      Annals of Nuclear Energy

      巻: 124 ページ: 606-615

    • DOI

      10.1016/j.anucene.2018.10.032

    • NAID

      120006536900

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Experimental validation of unique combination numbers for third- and fourth-order neutron correlation factors of zero-power reactor noise2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Endo, Akio Yamamoto, Masao Yamanaka, Cheol Ho Pyeon
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Science and Technology

      巻: 56 号: 4 ページ: 322-336

    • DOI

      10.1080/00223131.2019.1580625

    • NAID

      120006594823

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sensitivity analysis of prompt neutron decay constant using perturbation theory2018

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Endo, Akio Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Science and Technology

      巻: 55 号: 11 ページ: 1245-1254

    • DOI

      10.1080/00223131.2018.1491902

    • NAID

      120006534460

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 即発中性子減衰定数を用いたバイアス因子法および炉定数調整法2019

    • 著者名/発表者名
      遠藤 知弘, 山本 章夫
    • 学会等名
      日本原子力学会 2019年春の大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 粒子フィルタ法を用いた未臨界度、中性子生成時間、外部中性子源強度の同時推定2019

    • 著者名/発表者名
      池田 卓弥, 遠藤 知弘, 山本 章夫, 山中 正朗, 佐野 忠史, 卞 哲浩
    • 学会等名
      日本原子力学会 2019年春の大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Sensitivity coefficient analysis of omega-eigenvalue based on first-order perturbation theory2018

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Endo, Akio Yamamoto
    • 学会等名
      PHYSOR 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of subcriticality in dollar units using integral method for subcritical system2018

    • 著者名/発表者名
      Asahi Nonaka, Tomohiro Endo, Akio Yamamoto
    • 学会等名
      PHYSOR 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of subcriticality using particle filter method2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Ikeda, Toshiki Kimura, Tomohiro Endo, Akio Yamamoto
    • 学会等名
      ANS 2018 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 1次摂動論に基づいた即発中性子減衰定数の核データ起因不確かさの定量評価2018

    • 著者名/発表者名
      遠藤 知弘, 山本 章夫
    • 学会等名
      日本原子力学会 2018年秋の大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of subcriticality in dollar units based on integral method for arbitrary state-change in subcritical system2018

    • 著者名/発表者名
      Asahi Nonaka, Tomohiro Endo, Akio Yamamoto
    • 学会等名
      ANS 2018 Winter Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ブートストラップ法を活用したFeynman-α法の実験共分散評価2018

    • 著者名/発表者名
      遠藤 知弘
    • 学会等名
      第7回「炉物理専門研究会」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] KUCA実験データを利用した粒子フィルタ法による未臨界度推定2018

    • 著者名/発表者名
      池田 卓也, 遠藤 知弘, 山本 章夫
    • 学会等名
      第7回「炉物理専門研究会」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 摂動論に基づいた即発中性子減衰定数の感度係数評価2018

    • 著者名/発表者名
      遠藤 知弘, 山本 章夫
    • 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] 粒子フィルタ法を用いた未臨界度推定2018

    • 著者名/発表者名
      池田 卓弥、木村 俊貴、遠藤 知弘、山本 章夫
    • 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] 未臨界体系における積分法を用いたドル単位未臨界度推定2018

    • 著者名/発表者名
      野中 朝日、遠藤 知弘、山本 章夫
    • 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] Estimation of reactivity, neutron generation time, and efective delayed neutron fraction using extended Kalman filter2017

    • 著者名/発表者名
      Takuya Ikeda, Tomohiro Endo, Yamamoto Akio
    • 学会等名
      Reactor Physics Asia 2017 (RPHA17)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 未臨界実験を活用したデータ同化手法に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      遠藤 知弘, 山本 章夫
    • 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] 未臨界積分法・外挿法によるドル単位未臨界度測定2017

    • 著者名/発表者名
      遠藤 知弘, 野中 朝日
    • 学会等名
      第6回「炉物理専門研究会」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi