| 研究課題/領域番号 |
20K05381
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
北村 康則 京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (60332706)
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| 研究分担者 |
三澤 毅 京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (70219616)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 福島第一原子力発電所 / 燃料デブリ回収 / 再臨界阻止 / 炉雑音解析法 / 不規則体系 / 複雑体系 / 臨界安全 / 燃料デブリ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
東京電力ホールディングス（株）福島第一原子力発電所では燃料デブリの回収作業が計画されている。同作業では回収に伴い形状や水との混合状態が変化し再臨界に達する可能性が排除しきれないため、これを事前に阻止すべくその兆候を検知する技術の開発が行われている。しかしデブリ体系はこれまで原子炉物理学が想定してきた規則的に炉心構成要素が配列する体系と大きく異なり、組成および中性子源分布が不規則で広範囲に広がっている。このような体系で臨界近接の兆候を検知する新しい手法を炉雑音解析法に基づいて開発する。本研究では京都大学臨界実験装置（KUCA）を用いて、本手法の有効性と問題点およびその改善方法を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
福島第一原子力発電所において予定されている燃料デブリ回収作業においては、形状や水との混合状態の変化に伴う再臨界の発生を阻止する必要がある。そこで、炉雑音解析により中性子減衰定数を監視し、その兆候を検知する手法に関する研究を行なった。まず、深い未臨界状態における同手法の適用性について検証するため、実効増倍率で0.48 - 0.71の深い未臨界状態の体系を構築し、炉雑音解析を実施した。結果、深い未臨界状態でも中性子減衰定数の監視により臨界近接の兆候が検知できることを実証した。一方、燃料デブリのように広範囲に分布する未臨界体系において問題となる高次モード成分の除去について、更なる研究が必要である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
東京電力福島第一原子力発電所において、近い将来に実施される燃料デブリ回収作業が予定されている。現状の燃料デブリ体系は未臨界であると推定できるが、今後の燃料デブリ取り出し作業等に伴い、燃料デブリ形状や水との混合状態が変化することによる臨界を防止することは、一般公衆及び作業員に過度の被ばくが生じることのないようにするために必要である。本研究の成果は、これに貢献しようとするものである。
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