| 研究課題/領域番号 |
18K05002
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
多田 健一 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究副主幹 (50714317)
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| 研究分担者 |
遠藤 知弘 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (50377876)
長家 康展 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (20391310)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 確率テーブル / ラダー法 / 統計誤差 / 中心極限定理 / ブートストラップ法 / 核データ処理 |
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| 研究実績の概要 |
非分離共鳴領域の自己遮蔽効果を考慮するために用いる、確率テーブルの統計誤差を計算する手法を開発し、核データ処理コードFRENDYに実装した。確率テーブルの統計誤差の計算には、各疑似共鳴構造(ラダー)における各確率ビンの確率テーブルと平均断面積を用いた。確率テーブルの誤差の指標として、確率テーブル、平均断面積、確率テーブルと平均断面積の三つが考えられるが、本研究ではこれらの指標について、それぞれ統計誤差を計算できるようにした。統計誤差の計算手法として、ブートストラップ法、ジャックナイフ法、中心極限定理の三つの手法を採用し、各手法での統計誤差を比較した。参照解には、初期乱数を変えた1,000ケースの不偏分散の平方根を用いた。
解析対象には確率テーブルの考慮の有無が放射線輸送計算に大きな影響を与えるU-235と、昨年までの検討でラダー数を大きく取る必要があることが分かったSr-90を用いた。その結果、U-235、Sr-90のどちらも本研究で開発した統計誤差計算手法を用いることで参照解とほぼ一致する統計誤差が得られることが分かった。また、Sr-90など、同じラダー数でも統計誤差が大きいなる核種について、その要因を調査し、解明した。
本研究で用いたブートストラップ法、ジャックナイフ法、中心極限定理で得られる統計誤差に大きな差異は見られないことが分かった。このことから、計算時間の観点から中心極限定理が適していることが分かった。本研究では、統計誤差の指標として、確率テーブル、平均断面積、確率テーブルと平均断面積の積を用いているが、どの指標が統計誤差の指標として適しているかについては今後の検討課題である。
本研究で得られた統計誤差計算手法を核データ処理コードFRENDYに導入することにより、従来のラダー数を指標とした確率テーブルの作成に加え、統計誤差を指標とした確率テーブルの作成の見通しを得た。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
昨年度の研究により、確率テーブルの統計誤差計算手法を開発し、核データ処理コードFRENDYに実装したことは、大きな成果である。また、同じラダー数でも統計誤差が大きい核種について、その要因を調査し、解明したことは、今後の確率テーブル作成において有益である。
現在、研究分担者と共に、評価済み核データライブラリJENDL-4.0に含まれる全ての核種において、ラダー数と統計誤差の関係を調査している。途中計算の段階ではあるものの、特異な傾向を示す核種は見られないことから、開発した確率テーブルの統計誤差計算手法は妥当であると考えている。以上のことから、おおむね当初の予定通り順調に進展しているといえる。
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| 今後の研究の推進方策 |
確率テーブルの統計誤差の指標として、確率テーブル、平均断面積、確率テーブルと平均断面積の積の三つが考えられる。今後はこれらの三つの指標のうち、どの指標が確率テーブルの統計誤差を示すものとして最適かを検討していく必要がある。JENDL-4.0の全核種において、これらを指標とした統計誤差の計算を行っている。そのため、今後は得られた各指標の統計誤差を比較し、JENDL-4.0に含まれる全核種において最適な指標を選定する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルス感染症の感染拡大の影響を受け、令和2年度に予定していた国際・国内会議を延期したり出張を自粛する必要があったため、次年度使用額が生じた。次年度使用額は令和3年度分経費と合わせて、国際・国内会議や出張に係る費用として使用する。
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