JAERI-M 6 2 0 5

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Japan Atomic Energy Research Institute

~AERI-M

620 5

高速中性子束評価に与える中性子スペクトル

の影響

1 9 7 5年8月

飯田浩正・野村正之・安藤弘栄・小山田六郎

寺田博海・.神原忠則・瑞穂満

日本 原 子 力研究所Japan Atomic Energy Research Institute

JAERl-M reports, issued irregularly, describe the results of research works carried out

in JAERl. Inquiries about the availability of reports and their reproduction should be

addressed to Division of Technical information, Japan Atomic Energy Research Institute,

Tokaimura, Naka-gun, Ibaroki-ken, Japan.

この報告書は. I:l本原子力研究所が JAERI-Mレポートとして.不定期に刊行している

研究報告書です.入手.複製などのお間合わせは，日本原子力研究所技術情報部(茨城県

郡珂郡東海村)あて.お申しニしください.

JAERI-M report.. i""u~d irregularly. de:;cribe the rt!sults of research works carried out

in JAERI. lnqlliries about the avai!ability of reports and th~ir reproauction .hould be

addressed to Division of Technical lnformauon. Japall Atomic En~rgy Research lnstitute.

Tokai-mura. Naka-gun. lbaraki-kcn. Japan

J A E R I - M 6 2 0 5

m.mm]E. mftiEZ.. &m&&, 'Miia**

( 1 9 7 5 ^ 7 ^ 2 1 0 § 1 )

JMTR r t t g ^ ^ e ^ ( > i AfcV) o M * i f f i i t i + Y7 - **rc , ft?-(fi7*i *s*.*-?tLX0!AL, mm&mGt:m'c<am£<i>m?mf:§fmLx^2>0

iMeV fe^og^tt^SEtetPH-c. StMfe£?"^^x^^ffrb £>&«&&£Zit#L Tfco ft*fc£ 2ft7cifit5:^- KBXTERMINATOR-2S«fflLfco 7 A . i y ^ t = ^ f , | f i i -S«-e-Ktt . S n 3 - KANISN-CfJ- l fL^iSS^S^^^^ h*t , " P e ( n, p)"Mn

1 1 0 : 9 6 , K ^ f t Z l a 0. 9 5 , M f t H i S a 7 4 t * J 0

6205 J AERI-M

高速中性子東評価に与える中性子スペクトルの影響

日本原子力研究所大洗研究所材料試験炉部

飯田浩正，野村正之，安藤広栄，小山田六郎

寺田博海，神原忠良U.瑞穂満

( 1 975年 7月 21日受理)

川一仰~一円い叫mvdh円以

では高速中性子(> 1胎 V)の照射を目的とするキ 7 プセルfC.鉄ワイ t、をフルエ

ンスモ;:::.1f.として封入し，照射試料位置での高速中性子束を評価している。

lMeV 以上の高速中性子束について，計算値とフルエ y ス毛=タから@評価値とを比較し

た。計算は 2次元拡散コード EXTERMINATOR-2を使用した。フルエンスモニタから評価

する場合Kは. S 0コード ANISNで計算した高速中佳子スペクトルと. 5fFe (0. p)5fMn

JMTR

反応の徴分断面積とを用いた。

比較@結果両者はかな b良〈一致する ζ とが分9 た。炉心全域でフルエンスモニタからの評

価値は計算値に較べ若子小さ<.その比は次の様にまった。すなわち燃料領域 0.86反射体一

層自 0.96.反射体二層目 0.95. 反射体三層目 0.7..である。

‘U J

JAERI-K 6205

Effect of the Neutron Spectrum in Evaluation of the Fast Neutron Fluxes

Hiromasa IIDA, Masayuki NOMURA, Hiioei ANDO, Rokuro OYAMADA, Hiromi TERADA, Masanori KANBARA

and Mitsuru MIZUHO

Division of JMTR Projects, Oarai, JAERI (Received July 21, 1975)

The iron flux-wire in a in-core-capsule for irradiation in the .JMTR (Japan Materials Testing Reactor with 50 MWth) gives information for estimation of the fast-neutron flux at that position.

Comparison is madei between calculation and measurement. The two-dimensional diffusion code EXTERMINATOR-2 was used for calculation.

The flux monitors gave fast-neutron fluxes (above 1 MeV), considering a fast-neutron flux spectrum obtained by one-dimensional discrete ordinate code ANISN and energy dependency of the 5l*Fe(n,p) 5l,Mn reaction cross section.

The two values are in good agreement, though the measured flux is a little smaller than the calculated one. The ratio of the measured to calculated result is 0.86 in the fuel region, and 0.96, 0.95 and 0.74 in the first, second and third layers of the reflector region respectively.

JAERI-M 6205

Effect of the Neutron Spectrum in Evaluation

of the Fast Neu七ronFluxes

Hi工oeiANDO， Masayuki NOMURA， Hiromasa IIDA，

Masanori KANBARA Hiromi TERADA， Ro.】turoOYAMADA，

;

gbg?に

-v JAER工Oarai，

1975)

and Mitsuru MIZUHO

Division of JMTR Projects，

(Received July 21，

'itisbz'BEEF-4昔、.5tlae--o'lflittf

ircn flux-wir，e in a in-core由 capsu1efor irradiation

(Japan Maberials Testing Reactor with 50 MWth)

gives .information for E~S七imation of the fast-neutron flux at

七hatposition.

Comparison is madE! between calculation a!ld measurement.

The two-dimensional dif'fusion code EXTERMINATOR-2 was used

for calculation.

The

in the .JMTR

flux monitors gave fast-neu七ronf1uxes

considering a fast-neut，ron flux spectrum obtained by one-

dimensional discrete ordina七ecode ANISN and energy dependency

of七hes"Fe(n，p)s匂Mnreaction cどosssection.

The two values are in good agでeement，though the measured

is a litt1e smaller七hanthe calculated one.

1 MeV) I (above The

Th~ ratio flux

トー，

in七hefuel

second and

of the mea:!mred七ocalcu1ated resu1t is 0.86

region， and 0.96， 0.95 and 0.74 in the first， 七hird1ayers of the reflector region respectively.

JABEI-M 6205

§ &

* A. 555 £ • 1

1. A N I S N = - K K i i ^ t ^ t ^ o f t * 3 1. 1 f t » * r ^ • 3

1.1.1 KftfrmVLmMH 4 U . 2 « m « # M » 7 L 4

1. 2 ffjfcfcf* 4 1.3 mnmrn 8

2. P / M K i a^t t^ f iBfJ i l fT f lSK^*.** -^ f * o » l 12 2.1 F / M O * M l « 12 2.2 " F e ( n,p) 5 < MnSISO^*^=?-fiS-fr"KfE« 12 2.3 F/MSl3»»f®Seo*3fflS#« 14 2.4 Normarised Response Function 14 2.5 L S ^ t f f l g K J : i*^? h^fFfffio^JS/S 20

a ®tJ-*K:x&fptt^f iS*f i : f r f f i 24 a i JMTR K&#*^ft^mH-UCffi 24

a l. l JMTR &m%7 a -ft - h 24 a 1. 2 P Sg & 24 a 1.3 ttftftft 25

a 2 * t t ^ f i 3USofF f f i 25 a 3 «S»ffi«oafJSi=ft*-Fmi'-**•©«!* 25 1 4 EXTERMINATOR-2 4 ANISN K X &&mtt>&?3L®.®Sttl 30 a s S l j ^ g S i O ^ M 30

4. F / M K i * F f f i < t t t « S » t t * f i l t o l k « 37 ife 1" 38

tt®i- K « t t « * M « f l . * - < ^ t*> 41

# » ? - « * H « M ^ - < ^ h * 5 2

# g t 3 . Case 2K i S J M T R * # ^ - ^ - < ^ h ^ 57

JA.EB.I-A( 6205

1

次目

き効Zえま

3 ANISNコード tcJ:るスベタト ルの計算1.

s 計算毛デJレ1. 1

4

4

4

F/Mによる中性子照射量評価に与えるよ又ペクトル。影響

F' / MiD実効断面積

HFe( n.p )54Mn反応@エネルギー依存断面積

F/M実効断面積の場所依存性

8 1. 3

12

12

12

14 2.3

14 Normarised Response Function 2. ~

20 しきい検出器κよるスペクトル評価@問題点2. 5

24 桜計算による中性子照射量評価a

24

24

反射体領域照射孔

燃料領域照射孔

計算条件

計算結呆

2. 1

2.2

tc$>ける中性子東計算法

JMTR桜計算フローテャート

数

1. 1. 1

1. 1. 2

1. 2

Z

JMTR

3. 1. 1

3. 1

24

25

25

定

拡散計算

中性子照射量。評価

燃料領域の高速中性子東レベルの検討

群3. 1. 2

3. 1. 3

3.2

25 3.3

30

30

EXTERMINATOR-2とANISNによる高速中佳子東値@比較

反射体群定数の問題点

F/Mによる評価値と拡散計算値との比較

3. 4

3.5

37

38 一言

4.

結

41， 反射体領域照射孔スベクトル付録 1

f，2

...・ a・.57

燃料領域照射孔スペクトル

Ca鈍 2I'Cよる JMTR中性子スペクトル

付録ゑ

付録a

JAEKI-M 6 20 5

t A. # t

JMTR T t t f t * ' f S*>4 0 ~ 6 O^mm® * r 7 *»&!&%•$ tL Xti- b , *0%)a$itt#

fflO + i-r-fe^Sr^W-tf. iit$$6M<p&? ( > 1 MeV) zmfti-fZ*. K> fc.$kffi Z ti X t? *> , *

o M f « * t f - ^ o i o i L t ^ 3 f t i . o JMTR -C©M*r#&*£#ttB3*&ii«l(l8

»«©8FS£#jHtfK#u». HS^ffiK^s^-Siia^K:* J?, m^xn± l o * S J S © » K * 9

0 1 KJMTR ©jp^EBias^-i-o JMTR tti!fcS«i*X0?£&#:®«K#»©Jlfl#J7LS: % -oXV> Z>a

9HLt9tm-r&&&&&!>, coftmtx, stmmz®.!>tii-t-;x->>'i**7'*x>&M.x-mi)& 5SS^4i*-C, &*-if »%<D&iimw.Zi>3l*.*&bfit>ZVixti:ikbii.*n.a commit* t?tm.-t & v?m<o * * 4 4 * #* &«•&« -c© f^.^m.ttmmmtc * * m&m b n x ^ A0

-Jj* -f ^-feA-KsSSii^: 7 * i y ^ t i # ( p / M. t Sslc?- £ ) S I 9 t - f ^-^ato© tg ( 4 6 ^ 6 J| ) J: ]?filj^/>5ia4&5ft 4 7 ^ 1 0 U T K 2 5 * + 7"-fe ^ . ^ j g l j ^ S n i t o "t ©*S*. ^il3*l.fcfpt£-fflaf-fft (^H-fffl ) K « - < , P / M ^ f c O f U f f i f i t t t ^ ^ K ^ a ^ i ^ 5^^^^.feo L* 4 P/MfF«tti!:ft-#ffi<tOffiIO^*>-Kttl§C>s)»4*0ftS#tt#S,*>*l A ( i l # | } „ 4 7 ^ 1 0^||fflSi||aKA^'C*C,MWUfc*+r-fe^©P/M7JsS!lie3^i, ^fl-t^Sffil l ft^ftD'h-SS^S-^RSWS*?!^:**. JMTR fiJ/8 :£«:*}•?-.5 xFJ£M#$*

C©raS*»*-i-S)fc«)tf»ffi. F / M f f f l S i l o ^ K ^ T ^ / L f c o *omM, P / M fFfffiiliI+»(l©(!ft^S^*«raP*-PS7fc©?^S^'5 0 £ © « t ^ i i l ^ t t ^ K , P/Mri> ^sfii-t&orciss-stiaiSjiitfgHf©^'*.* h^rpiffiolSKKigegL-c^^o JMTR rwc #tti«&K:*>i»T, LSuftfflgrciug^ifitt^^-t^h ^ftfpffiu r#®«4 4&£8i.*

~ ! -

JAE1U-lt( 6205

ま え 治Z き

JMTR では毎サイクル"0 - 6 0本程度@キャプセルが照射されて:ti-JJ .その約 8割伐材

科試料を照射するえめのキャプセル(材料キャプ ~Jレ) "1・ある。材料キャプ~kは， &1製造

用のキャプセルを除けば，ほぽ高速中性子(> 1 MeV)を照射するために装荷されて:ti-JJ .そ

の照射量が照射データの 1つとして要求されゐ。 JMTRでの照射申込み受付け開始当初(I沼

和 42年)評価値に必要な精度は「桁が合えは良いJ程度であるとされていえが，材料の照射

損傷。研究が進むに伴い，高い精度が要求される様K 左1:1.現在では主 10 ~程度。務度が要

求されている。またIIs私 48年以降は照射した中性子のエネルギー・スペクトルも要求される

様にまョて来ている。

図 ltcJMTRの炉心配置図を示す。 JMTRは燃料領域及び反射体領域に多数の照射孔を

もっている。

照射依額者の要求する量の高速中性子を照射するためKは，各キャプセルについて適切な照

射孔を決定する必要があ1:1.ζθ作業は，計測線を耳!U) 出すノズルをキャプ ~Jレ相互で取D 合

5関係などで，数サイクル先の炉心配置をも考えながら行bなければ念らない。 ζ の照射孔を

決定する作業の基本となる炉心各位置での中性子東は桜計算κよる値が用いられていた。

ー方キャプセルに装荷されたフルエンス毛ニタ (F/Mと略記する)は第 9サイクル運転@

頃(4 6年 6月)よ b測定が開始され 47 &.手 1 0月までκ25キャプセル会が測定された。そ

の結果，予想された中性子照射量(核計算値)に積ぺ， F/Mからの評価値は異常κ小さいと

い 5事が分った。しかも F/M評価値ま計算値との間のずれには明らか走場所依存性が見られ

る(表 1参照)0 4 7年 10月実周期間に入ってから照射したキャプセルの F/Mが測定さ乱，

それも予想値主 bか念 b小さ左中性子照射量を得たため， JMTR利用者に対する不足照射量

補償@問題も起.t. F/M評価値0喰い違いを解決する事が重要注問題となった。

ζの問題を解決するため計算値， F/M評価値の双方について検討した。その結果. F/M

評価値と計算値の喰い違いをほぼ解決できたので報告する。との喰い違いは主l'C， F/Mか

ら評価するのに仮定される高速中性子のスペクトル評価。精度κ起因していた。 JMTRでは

特性試験VC$>いて， しきい検出器Kよb高速中性子スペクトルをR 評価し「各領域とも核分裂ス

ペクトルK近いJ という結論を一応得て凶たが，とれがヲc~子~精度を持っていず( 2. 5参照).

照射量評価K大きま影響を与えたものである。

-1-

JABBI-M 6205

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m * ( P/M»«fl[ ) / (SttJItt)

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DATE :

[ | r /u = i ^ A Kattornm

1 JMTR«5,i>i

- 2 -

JARBI-M 6205

援会製スペクトルを仮定した F/M評価値と接計算値@比較

領 亀R (F/M容価値)/ (接計算値}

燃料領捜 0.62

Be反射体第 1膚 0.5 •

Be反射体第 2層0. ， 1

Al反射体第 1層 0.3 3

表 1

!五日丁，f~TKrL寸而「日1" 1;;i千日I j

B'ATE:

記“置.

00000 JMTR 炉 心 装 荷図

月日

6

7

2-3-4

一5

-eaw

一au

--

u一日一日

l'

15

Ij ，，-1t i "t.Ali. ¥¥

O

ロ

0000 回23T?ロワ

口べ山ム反 射 体 献

口 ア ル ミ ニ ウム反射体制ν~J T遊厳似

J MT R炉心配置図

-2-

図 1

JAEBI-M 6205

1. AN I S N r - YK.£h*-<9 Y *<D%\M

1.1 S t « * x ^ l. l. i KJtf#®#Jt*f7L

ANiSN 1 ) USn.£Kj : i i - ! J :7co ig5SSt l l<= ' -Kr»4o ftm^Grt-v*'*? ^

<Ki£l.TfTofco * 7fc^S|iLTP3fiSr'L"K^u»T"tf7V», &K*£->c,5"Fe( np)"Mn£JS

^ • t « t C « S ^ ^ « r t t r t t " F e (n, p) 5 4MnO*3»BfM8tH:f5«-S-C*S^f,. * & § K

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- 3 -

JAESI-M 6205

1. AN 1 S Nコードによるスペクトルの計算

1. 1 計算壱デル

1. 1. .1. 反射体領竣照射孔

ANISN1)は Sn法fCよ b一次元の輸送方程式を解〈ヨードである。高速中性子@スペタト

ルだけを問題にする場合には， JMTR炉心を板状炉心で模獲しても円筒状炉心で摸慶しても

結果は同じである。しかし中性子束。絶対値をも問題にする場合は袋疑@仕方医者干の注』障を

し念ければ念ら老い。 ζ とでは中性子東絶対値についても拡散計算と比較するため板状炉心を

仮定して行ョた。また重量考として円筒炉心It:ついても行い，後tc述ぺる 54Fe(np)UMn反応

。実効断面積の評価K差が無い事を確認した。ただし，円筒状計算の場合， ANlSN は非常

陀大きま OORE を必要とするため，板状。渇合主 b少いエネルギ一群でしか計算でき老い。

従 9 て円筒状計算@場合は最小限必要な狭いzネルギー範囲κついてのみ計算した。

図 1.1と図 1.2 tc板状計算モデルと円筒状計算モデルを示す。板状計算。場合の燃料領竣厚

さは，炉心を東西方向K無限の広 bを持つ平板と考へ，燃料要素2.5本分。厚さと l，た。後IC

示す様に燃料領域内では54Fe(s， p) 54Mnの実効断面積はほぼ一定であるから，ある程度

( 1. 5本分)以上厚ければ燃料領域厚さは反射体領域の実効断面積には影轡を与えない。円筒

状計算。場合，(1)反射体の厚さは板状の場合と同じとする。(2)反射体各層@体積比が実際と等

しい。の 2点を満足する機κ燃料領域@大きさを決定した。従ョて実際の燃料領域主 b少し大

き(J1?ている。とれは板状計算と比較できる様にするためである。

量車料艇域 Ile反射体 As反射体 真 空

15.44cm 23.16佃

図 1.1 絞状計算モデル

国E料領繊 Be反射体 As反射体領議 真空

ト--23.1 15.44cm ao.sscm

図 1.2 円筒状計算モデル

-3-

JABBI-M 6205

rtM*f?Ltt3t*^ft-c^«^c- ten?t tR*ff l :«#©*-<^ h^imn-timiB^t I t *

Be, A^77^;i>JJgft?Lrc#A3ft-C^a*£©fiJ5£3:3M.fco * + 3'-fcA'##A3rt.fc*&

a i. i & 3 i « © f i j «

M»Si# B eK#Jffc A £ K * T # *• u 1.3 8 6 " ' 138 U 1.1 9 4" 5

A*? Z 3 1 4" ' 5.6 3 7~ *

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1. 1. 2 4£ft«ttflR«}?L

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1.2 t+fttSJR

ANISN©tM!:^W:*7F"to Probrem Type Ht Fixed source t L, Source frMtt. 2 tfJTnffi ffcltlfKi: J j f t ^ f t f c f f l f l ^ ^ & f c ^ k f c o A N I S N T t t J M T R ©^-frSJKW^tfOKfcR© K ^ i ) % ^ ^ ^ « i L - C ^ * ^ ? > , E X T B B M I N A T O B - Z 2 k i D # ' b n f e f f l » ^ * * ^ f f i ^ |* | IC?*U, * * » I « « > U » » * * * * > ' * * * Source *>* 4 UANISN W J U . BUeicBf l * * * * * - * - . ) * * Source o x * * * - * - * * h * « « « • « * " « * _ ! • * 4 L t H

4 o i U ^ H K 9 9 S i 3 9 S O X . ^ * - e i . M M ^ n ^ ^ o

- 4 -

JAlolRI-Y 6205

表 1.1 r.::各領域@組成を示す。燃料領畿は半燃焼燃料要素勢の組成を使ョて~j) .燃料領域

内照射孔は考慮されていまい。ととでは反射体領域0スペクトルを計算する事を包的としτ b

y • 燃料領練内照射孔スペクトルKついては別途計算するからである。反射体領域では各々

Be， A.eプラグが照射孔K挿入されている場合の組成を考えた。キャプセルが挿入された場合

にはスベクトルがそれκ主フて乱されるであろうが，一次元コードANISNでは正徳K評価す

る事は無理であ D今後。隷11である。

表 1. 1 各領績の組成

燃斜領域 Be反射体 Ai反射体

flIl U 1.386-.

238 U 1.1 9 4-5

At 2.314-t 5.637-2

H ".02 "・ E5.975-3 4.311-3

o たo1 2-2 2.988-'

Be 1.118-1

左$>-7遮蔽板は Zrで出来て$'J} .との桜データが入手出来なかったため 7遮蔽板は無視

しである。従ョてとの計算結果は r遮蔽板北0照射孔については適用されない。

1. 1. 2 燃料領域照射孔

2. 3で示すように{図2." ) ，核分裂κょD生まれた中性子は，極〈薄い厚さでも.核分裂

中性子@発生が"f.cい領域を通るとそのスペクトルは桜分裂スペクトルからずれ .HFe(n.p)

HMn 反応の実効断面積θ評価に影響を与える。従ヨて燃料領域照射孔中@スペクトA-を計算

するため図1. 3~ .tう在モデルを考えた。燃料領域照射孔の組成は，表1. 1中のAt反射体と

同じものとした。

1.2 計算結果

計算は 2クース Kフh て行った。図 1・4.図 1.5 tc計算のフローチャートを，表 1.2 I'L

ANISNの計算条件を示す。 ProbremTypeは FixedSQurceとし， Sou rce分布は 2次元鉱

散計算Kよb得られた出力分布から決定したoANISNでは JMTIもの炉心を東西方向K無阪の

広が bを持フ平板としているゆら，EXTERMINATOR -2 2)1κ .tJ}得られた出力分布を東商方

向K平均し，南北方向。出刀分布を求め，それを Source分布とし ANISN i'l:入力したe

図 L6tc出力分布を示す。また Source~エネルギースベクトルは筏分裂スペクトルとしてい

る。表.i..3と表 1・4tt:99群と 39群のエヌルギ一区分と，積分裂スペタ...Jo-を示す。

* JMTRでは各サイクル半数づっ燃科が取D替えられるo 1サイクル燃焼させた燃料要素

を半燃焼燃料要素と呼ぶ。

-4-

民

J A E R I - M 6 2 0 5

mi-2 ANISN8t-JM*#

9»~71H Order of Sca t t er

Order of Angus ar Quadrature

Qaae 1 9 9 t> 8

Oase 2 3 9 3 a

mnmx

r 1. 3

- 7. 7 2cm - - 1 8 6 O T •

^ - ^ ^ h A-fflf^X-'t-

THEBMH 4 )

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/ 4 * F E ®

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- 5 -

JAEIU-lil 6205

ANISN針算条件

…4

線科領域

照射孔

燃料領域照射孔スペク l-k 計算モデル

JMTR形状・組成

Order 01

ScaUer 一回

ゐ

-3

表 1.2

r7.12岨

燃科要素

図 1.3

Oase 1 スペクトル計算フローチャート

に岨

図 1.4

JAEBI-M 6205

THEBMDS -JMIR

T

UGMQ-4 2 z=i—

4 m m & IE

•R 33

m

to

EXTEBMINATOR-2

SUPERTOGfc

1 ENDF/B-fl

3 9 S f S f Iff® 81

J MT Rffi2j:9-;fc T

ANISN 3 1

-JMTRJ§5# • fi&

3 9 » * f e - f ^ " 4 ^ h A-

E P O R

" F e U p ) " M n mtommm

Case 2

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

y s- •>-.

14 15

1.6 JMTRS4fc^l«i f f l^a-* - 6 -

ENDF/B-.

JABRI-M 6205

JMl'R形状・組成

3 91宇中性子スペ.?J-A-

EFOR

Oase 2 スベタト ル計算ノローチャート図 1.5

1.0

制

m嶺宍短夜寝

反射体領域燃料領域

'ttEFt-ト111112

ra nu

4

10 9 8 5

illf炉中心

15 14 13 12 11 7

空間メ y シ品

JMTR南北方向出力分布

-6-

6 4

図 L 6

3 2

JAEBI-M 6205

1 1 . 3 A N I S N - ^ ^ - E f l - i ^ S - * - ^ t"

w x-*n>#-%m m X.%Jl'3f~0SS m **<*-*-«B 1 1.490-1.348 x lO' ai23xio- 5 3 4 5.496-4973 xlO" 1 L816K10- » 6 7 1.583-1.233 x 1 0 - a976Xlf f*

2 1.34 8—1.220 1.3S5XlCr' 3 5 4.9 7 3 — 4 . 4 9 9 1.61 S 6 8 1.233—9.5 9 9X10" * & 1 7 1

3 1.220—1.104 a 2 4 5 3 6 4.49 9 — 4 . 0 7 1 1.4 3 6 6 9 9.599x10"* —7.476 4 . 2 4 2

4 1 .104—9.988X10 6.9 6 2 3 7 4 . 0 7 1 — a 6 84 1.2 71 7 0 7.4 7 6 — 5 . 8 2 2 2 9 1 6

5 9.988 x 10° -9.037 1.362X10- ' 3 8 a 6 8 4 — a 3 3 3 1.122 7 1 5 * 2 2 — 4 5 3 4 2 0 0 4

6 9.0 37—8.17 7 2.4 5 2 3 9 a 3 3 3 — a 0 1 6 9B71XL<r * 7 2 4 5 3 4 — a S 3 1 1.37 7

7 8.17 7—7.30 9 4.0 9 5 4 0 a 0 1 6 — 2 .729 4 6 7 7 7 3 a 5 3 I — 2 7 5 0 9 . 4 6 8 W

8 7 . 3 9 9 - 6 . 6 9 5 6 .394 4 1 2 . 7 2 9 — 2 . 4 6 9 7 .608 7 4 2 7 5 0 — 2 1 4 2 6.50 7

9 6 .695—6.058 9.39 7 4 2 2 4 6 9 — 2 3 34 6 .659 7 5 2 1 4 2 — 1 . 6 6 8 4 .473

1 0 6 . 0 5 8 — 5 4 8 1 1.308XKT1 4 3 2 2 3 4 — 2 .022 5.819 7 6 1.6 6 8 — 1 . 2 9 9 a 0 7 4

1 1 5.4 8 1 - 4 . 9 6 0 1.7 3 3 4 4 20 2 2 — 1 . 8 2 9 5.0 78 7 7 1 . 2 9 9 — 1 . 0 1 2 2 1 1 3

1 2 4 . 9 6 0 - 4 . 4 8 8 2 1 9 7 4 5 1 . 8 2 9 — 1 . 6 5 5 4 .425 7 8 1.012—7.880x10-* 1.45 2

1 3 4.4 88—4.061 2.6 7 8 4 3 1.65 5—1.4 9 8 a 8 5 1 7 9 7.880 xlO" 6 -6 .137 9.981XIff»

1 4 4 . 0 6 1 - a 6 74 a i s i 4 7 1.49 8 — 1 . 3 5 5 a 3 4 8 8 0 6.13 7 - 4 . 7 7 9 6.86 0

1 5 3 . 6 7 4 - a 3 2 5 3.5 9 0 4 8 1.35 5—1.2 2 6 2 9 0 8 8 1 4.7 7 9 — a 7 2 2 4.715

1 6 a 3 2 5 — a 0 0 8 3.9 7 6 4 9 1 .226—1.1 10 2 5 2 4 8 2 a 7 2 2 — 2 8 9 9 a 2 4 0

1 7 a 3 25—2.7 2 2 4.2 9 2 5 0 1.110~a641*10-3 4 9 3 6 8 3 2 8 9 9 — 2 2 5 8 2 2 2 7

1 8 a008~-&4 6 3 4 .52 7 5 1 a641xl0-a~6.73( a 4 4 3 8 4 2 2 58—1.75 8 1 . 5 3 1

1 9 2.712—2.2 2 9 4.6 7 8 5 2 6 . 7 3 0 — 5 . 2 4 1 2 3 9 3 8 a 1.7 5 8—1.3 6 9 1 . 0 5 2

2 0 2 4 6 3 — 2 0 1 7 4 . 7 4 6 5 3 5.2 4 1 — 4 . 0 8 2 1.660 8 6 1 .369—1.066 7.23OX10"*

2 1 2 . 0 1 7 - 4 . 8 2 5 4.7 35 5 4 4 . 0 8 2 — a i 7 9 1.14 9 8 7 1.066 ~8.305 xlO-* 4 9 6 9

2 2 1.82 5—1.6 51 4.65 4 5 5 3.1 7 9— 2 4 7 6 7S3&MT* 8 8 8.305 x l O " 8 - 6 . 4 6 8 a 4 1 5

2 3 1 .651~1 .4 94 45 14 5 6 2 4 7 6 — 1 . 9 2 8 5.47 7 8 9 6.4 68—5.0 3 7 2 3 4 7

2 4 1.4 94—1.3 5 2 4 3 2 6 5 7 1.928—11.502 a7 7 7 9 0 5.0 3 7 — a 9 2 3 1 . 6 1 3

2 5 1.352—1.2 2 3 4.102 5 8 1 . 5 0 2 — 1 . 1 6 9 26 02 9 1 a 9 2 3 — 3.055 1 .109

2 6 1.2 2 3—1.10 7 38 5 1 5 9 1.169-9.108 xiO" a t.79 2 9 2 3.05 5 — 2 3 7 9 ^eZP^O" 1 0

2 7 1.10 7—1.001 asss S 0 9.108 xlO"3-7.03; 12 34 9 3 2 3 79—1.85 3 5.2 3 8

2 8 1.001-9.061 x iff-1 3 3 1 2 6 1 7 . 0 9 3 — 5 . 5 2 4 . 8488<10 - s 9 4 1.8 5 3—1.4 4 3 a 6 0 0

2 9 9.061 * 10" '-8.198 3.038 6 2 5 . 5 2 4 — 4 .302 5 3 3 9 9 5 1.4 4 3 — 1 . 1 2 4 2 4 7 4

3 0 a i 98—8.1 9 8 2.7 69 6 3 4.3 0 2 — a 3 5 1 4X316 9 6 1.123~a754 x 10- 7 1.7G0

3 1 7 . 4 1 8 - 6 . 7 1 2 2.510 6 4 a 3 5 1 — 2 6 0 9 27 6 2 e 7 8.754 x l O " 7 - 6 . 8 1 7 1 .169

3 2 6.712—6.0 74 2 2 6 3 6 5 2 5 0 9 — 2 0 35! 1.89 9 9 8 6.81 .— 5.3 C 9 3.032a0"'«

3 3 6.074—5.49 6 | 2 0 3 2 6 6 2 0 3 2 — 1 . 5 8 3 j 1.306 J 9 9 J 5.309--4.135 J! i . 5 2 0

j£ 1 — 4 9 p t t U -9- 4» - (Jj 0 .1 , 5 0—9 9 p tt f -»" v> - ff] 0. 2 5

- 7 -

JAEBI-M 6205

表 1.3 ANISNエネルギー区分と核分裂スペ h ，. Jレエネルギー単位Mev.

後ス叫匁事F誕f.N Z続砕唱分。裂弘hM範囲 主ス要t分要1101レ 書宇 エネルギー範囲 群 エネルギ一種翻

xlO 5.123XIO"" 34 5.496~4.973x 10-1 L811PQ0"" I 67 1.!悶-1.233X lO-iI 8.911iXl.Ir

w 1.33:珂σ ー 35 4.973-4.499 L618 68 1.233四・9.59 !Jl<l0"" ' 6.111

)4 3.245 36 4.499-4.011 1.436 69 9.599 x 10"" -7.476 4.242

~8Xl~ 6.962 37 4.071-3.684 1.271 70 7.476内-5.822 2.916

-9.007 1.弱2xlσs 38 旦684-3.333 1.122 71 5.822内-4.534 2.004

r7 2.452 39 3.333-3.016 9.87向。:-3 72 4.534-3.531 1.377

)9 4.095 40 3.016-2.729 8.677 ~ ~ i ~~3~ -~~~~ 9.fG8lQIT'

}5 6.394 41 2.729内-2.469 7.608 7412.750内-2.142 6.507

)8 9.397 42 2.469-2.2 34 6.659 7 5 2.142 -1.668 4.473

1 1.3(渇><lO""' 43 2.2 34-2.0 2 2 5.619 76 1.6 68 -1.299 3.074

。 1.733 44 2.022-1.829 5.078 7 7 1.299 -1.0 12 之113

8 2.197 45 1.829-1.655 4.425 78 1.0l2-7.880X 10'" l.452

1 2.678 46 1.655-1.498 3.851 79 7.81当日X10-6 --6.137 9.濁00(1'8

4 3.151 4 7 1.498-1.355 3.348 80 5.137 -4.779 6.860

5 3.590 " 8

1.355へ-1.226 2.908 8 1 4.7 79 -3.72~ 4.715

8 3.916 49 1.226-1.110 2.524 82 3.722【-2.899 3.241)

2 4.292 50 1.110-&641 ，， 104 4.9 3 6 83 2.899-2.258 2.227

3 4.527 &641 X 10-2 -6.731l 3.44 3 64 2.258-L758 1.531

9 4.618 52 6.730-5.241 r 2.393 85 1.758-1..~69 1.052

7 4.746 53 5.241-4.082 r 1.660 86 1.369-1.066 ?21五JI(lσ・五 4.735 54 8 7 L06S-8.3!J5 x 10 ~ 4.969

1 4.654 55 3.1 1 9-2.47 6 I 7.!i3以lU4 88 8.305 x 1O-d -6.468 3.415

4 4.514 56 2.416-1.928 ~ 5.477 89 6.4 68-岳.037

2 4.326 57 1.928-1.502 3.177 90 5.037-3.923 1.613

3 4.102 58 1.502-1.169 2.602 9 1 3.923'、-::"05(; 1.109

7 38f'1 59 1.169-9.lOR X 10-8 1.792 92 3.055-2.379 7.倍以Eσ凶

1 3.585 50 9.1ωx 1O-a-7.0~ 1.2 34 93 2.<:79向、-1.853 5.238

x 1(1・ 3.312 6 1 7.093-5.524 8.488<1σs 94 1.853-1.4 43 3. 600

1-8.100 3.038 62 5.524-4.302 5.839 95 1-' 43-1.1 24 2.474

8 孟769 63 4.302-3.351 4.0 16 96 1.123-a 754 x 10・7 1.7GO

2 2.510 64 主351-2.609 2.762 91 8.754x 10-7 -6.817 1.169

4 2263 65 2... 09-2.0 3? 1.899 98 6.81 .~ 5.309 8.0300σII

6 2.032 66 2.032-1.583 1.306 99 5.30昔、， 4.135 5.520

群 l エネ11-'ギー範囲1 11.490-1.348可F2 1 I.34命、1.

3 11.220-1

4 11.1 04-9.

5 I 9.988 )(

6 19.037町&

7 18.171--

白 17.399、

9 16.695--

1 0 16.05ト 5

1115.481、4.9

1 2 14.960-

1314.48母、-4.

1 4 14.06ト初

1 7 13.3 25~之

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注 1 ~ ~ 9群は vサジー巾 0.1. 50-吉 9群は νサジー巾 O.2 5

-7-

J A 3 B I - M 6 2 0 5

mi- 4 A N I S N i * ^ ^ - I E « - 4 « ^ - S ^ ' S ^ h » Case 2

m * * * • * — I S IB Sflg.*-^ M' m * * ^ * - - « H &SJ«.X^-» tA-

i 1.80X10'~1.3 4 8X10 1 6.664X10T« 2 I 1.2 —1,0X1 <T« 2.929

2 1.348 ~ 1 . 0 S 5.519X1 (T 5 2 2 1.0 ~4 ,«5Xi0~* 6.522

3 1.05 —8.3X10" Z459X10" 4 2 3 4.65X10T*~2.15 2 1 4 6

4 R3X10 0 ~&5 a n 3 2 4 2.15 ~ L 0 &818X10" 5

5 6.5 ~ S . l L877X10" 3 2 5 1.0 — 155X10"* 1173

6 5.1 ~ 4 . 0 . 1388 2e 4.65X10"'—2.15 &95 3X10T*

7 40 ~ - M 5369 2 7 2.15 —1.0 2.1 80

8 ai ~2.5 5 5 36 2 8 1.0 —4.65X10" 4 6 3 0 7 X 1 0 " '

9 25 ~ 1 9 7.802 2 9 4 . 6 5 X 1 0 ~ 4 ~ 2 1 5 2 2 2 0

1 0 1.9 ~ L 4 aeo2 3 0 215 ~1.0 ^903X10""

1 1 L4 ~1.1 6.119 3 1 1.0 —4.65X10"* 2185

1 2 1.1 —aoxio -1 6.723 3 2 4.65X10~ s—2.15 6.972X10T*

1 3 aoxio - ' ~6.3 3.9 6 S 3 3 215 —1.0 2 1 8 3

1.3 mmt&m m 1. 7 ~ D l. 9 KTCase 1 0 | f S f e « f f l - gfl5rJP-*0 i f c B e © ^ x * A- # -tpQ^-fcZj-f

*®Tigg?£BNL-3 2 5 I !>iS.WL'Cmi. l e Kjj^r,, g n i i H l 2 t t # * l MeVJ&Ub © * t t T * ^ I- A'KOH-COOsse 1 £ Oase 2 O f t » i g ^ - C * * 0 B e ©BMJlRKtt 2 7 MeV#i5K#iii ifea*5^fiL. ' r i- i) , Oase i Tit CtiifiiEmtcirm-ZtiXV*&#. Oase 2 - e t t * * J> &< fFltfi 3 t i t l e s l^o - tLT^S-COfcJb £,11 *>*!*#,. Oase 2 i?tt 4 MeVJil

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JAUBI-Y 6205

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エネhギー単位11."..

群 エネルギ一範鴎 核分裂スペタ，."'， 群 エネルギー範II! 後匁裂スペタ".11-

1 1.80XI0' ~1.348XI01 6.664Xlli・ 2 ! 1.2 --l，OXl(il 2.929

2 1.348 -1.05 5.519Xl O""~ 22 1.0 -4.."5Xlσ' 邑522

3 1.05 -8.3Xlf1' 2.459XI0-・ 23 4..65XHJ・t--2.15 2.146

4 8.3X 1 fI -6.5 8.113 24 2.15 -1.0 6.818X 1(1"5

5 6.5 -5.1 1.877XI0-3 25 1.0 -<t晶5Xltr' Z.J. 73

6 5.1 -4.0 3.388 21' 4.65Xlli'-2.15 6.95 3X 1σ・

~て1 5.2 69 27 2.15 --1.0 2.180

8 I 3.1 四~2.5 5.536 28 1.0 -4.65X 1 0""' 6.907XIO""' ‘

9 2.5 -1.9 7.802 29 4.65Xlli ・--2.15 2220

1 0 1.9 -1.4 8.602 30 2.15 --1.0 九903X10・a

1 1 L4 --1.1 6.119 31 1.0 --4.65Xlσ. 5 2.185

12 Ll -8.0Xl 0"" ¥ 6.723 32 4.fj5XI0.・5司-2.15 6.972XI0川

1 3 8.0 Xl 0-1 -6.3 3.96B 33 2.15 -1.0 2.183

ANISNエネルギー区分と核分裂スペクト ル表 1.4

計算結果

図 1.7--図 1.9 tc Caseτ1の計算結果の一部を示す。支え Beの高エネルギー中性子に対す

1. .5

る断面積を BNL-325よb按粋して図 1.1 G tc示す。図 1.1 1と図 1.1 2は各身 1MeV以上

の計算結果である。 Be<D断面積Kは2.7

MeV付近に共鳴散乱が存在して会.!;)， Case 1ではとれが正確K評価されているが，

の中性子スペクトルについての Oase1とOase2

Case 2

ではあま b良〈評価されていない。そして多分ζのためと恩われるが， Oase 2では..MeV以

上の中性子スペクトルも，大きぞ核分裂スペクトルと形が変るという結果をもたらしている。

との速いは後に述べる HFe(n.p)5'Mn周ち@実効街面積@評価にも大きな差を生む原因IClt-;:)

Oase 1とOase2 で結果が臭って来た原因は，エネルギ一群殺の義Kあると考えら

t

-

ている。

れ， Oa.se 1がJMT誌のスペクトルをよ b正確に計算していると判断される。

付録 1， 2 tcJMTR 会領域@スペタト》を表で示す。 ζ れらはカードの形で JMTR

管されて喜子.!;). JMTR利用者の要求があれば借し出す事も由来る。

tt:保

付録 sにOase 2 (l)計算結集。一郎を示す。

-8-

JAB

BI-U

6205

ft SI**

(ttt«»&)

-9

-

hhp回尉阿'民向NB師

旬、←

I~"

10"

10'"

中性子東

円任怠単位》

10"

10吻 E

【佳怠単位V

10"

申性子旗

ー

@I

且 IOD 11.0 -.....:.1ν'¥'11-1

JMTRFAST対EUTRON prBOTS11M-

Be反射休第 11:2膚目 Oase1

図1.8

10" 0 1・E・11

~.("サ11"-1JMTR FAST NEUTRON SPEOTRUM

a陸料領域{ゆ央)Oase 1

12 10 • • 10" oLょ EfIO".Yj

国1.1

SIM

© I

1.9 JMTR PAST NEUTRON SPECTRUM Atffi*M**l& 2 « Case 1

Q04 tt)2 0.2!) <U« ttJJ 0.44 0*2 010 0M u le 'MI OS 2 LOO U l

Bn MeV

EI. io -<i) vifj.±mmm (BWL-325 i J31 f l ) , '

>• H W IN I

ー.. 。

10'"

;lf 10'" ¥.1;

10" nO

.IJ・

l1li u rc司til岨 a

図1.9 JMTR FAST NEUTRON SPEOT恥UM

Af，反射体第 1&2. Oase 1

、助

ト¥ 1¥ s

¥ J¥ノし

O n04 Ql2 UD Q28 ~se QU筒2OJO価串 ωe附随I LOO 1.01

日鵬肱V

酪'1.10 ペリ明ウム会断面積

(B~L-325 主 b 引用〉

リ山 U 一

I 札

炉h

副

E ‘

担E

ー国ー胴

BcK«{*2l»B

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1 £ * \ s U • V

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\ lo" 1

—. BeK«(*2ll

1 1 1 FAST NEUTRON SPECTRUM Oase 1

H

I E

11.12 FAST NEUTRON SPECTRUM Oase 2

旬、F回

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い

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阿国ーー且ー・舗科民坦

ゐ一-一司 8.反射体 2眉目10"1-¥

ν『『ー

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代崎¥ 、~--~-_ .. 噌

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、、、ふ・一品目ー』

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NEUTR.ON

10'"

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中性子車{任章単位}

風料簡援申心

80反射体 2膚目

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10"

10"

申性'事実径輩出串位V

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一-，，'''~_.， ρ ー}叫!日......，'~.~~.A 恥叫町 U れ狗山山町山山川‘川町~，:，，< ..，~.'';，'':;"，叩←ド川円山輸出"，"，;"，，~...);山凶山#川町""~，，\，，，.... 丸山内.......，...，......'............四司田町胃一一一一一一向一._-.-."…

a 18

Oase 2

A 14

SPEOTRUM lt'AST 図1.12

10-'

0 A

1&0

Oase 1

..... ・E(MeVISPEOTRIJM

』

10.0

NEUTRON

A 5.0

FA.ST 国 1.11

JAERI-M 8 2 0 5

2. P / M K l2>*&-T-m%$*ftMkCJ*X.2>X'<? V *-£>##

z i F/Mz>m%immm JMTR r t t i l S ^ ^ t t ^ O F / M A L - t " F e 5rfflV>-C^* 0 " F e ttKa+S^K i 1>

( n , p ) S I 5 K X o - C " M n S : * r * o "Mn o f t f l l J - a 835k e V © r f t & f f l £ U 3=j£L.Jfc

"Mn Z5g.&-t&mKZ!>. i C f c s , F e ( n , p ) " M B KJ5 © a « 5: *D & # # ; ? £ * 0 V&mK ^ J J O { n, p ) g B O M * A , 5 4 F e O j B a * N i t 4 i ,

A = N / a (E) *(E)d E ( 2 , 1 ) o

0 = / ° *(E)dE i.OMeV

i& f lSSJ^! !g*T i>a4T= (n, p ) S E © « » / A T * S * «b**>*^$ ft&fflfc^flS ***<& • Ttt

,fr.T= - x ( „, p ) S i 5 © f f l » ( 2 3 ) A

( n. p ) S £ © l E « m " M n © g i : ; a > f b ; f c » k * . a ; d > k - © f e # # ^ T ^ f t t f i $ & ^ t t ^ J i # J

* * * » 5 ^ J S 5 - C S & O t©a*8tt*5»»fffi*ff e, f infttnRoftHciEft^^-So

/ ff(Ej0{E)d E ffe(f= ( 2 4 )

oo / 0(EJd E LOMeV

* ( 2. 3 ) * bft&&!) C©tttt««*ta;-?M , t t*f f faK*S S f f S ^ S o H&ISfffijfit* * t < Ifffi-f *i»f * a * t t - F M l * * t ' h * < I f « " t * » i c a * . * 4 < fPffltMl«iS*«tt-jF

2.2 "Fe (n p) " M n E f i © x * ^ * ' - f & S I f » »

S*.*&KBB«ff.ii K » l t 4 i S . ' . o i L t 1 ft:ff&-K:S4Fe(n,p)"Mn&J5©**.*'*-ft#»fffiStff(E)3}J*tf *>*IS„ . « > © SHE «C . t i l l * . flJJEx-^rctt, F a b r y 6 ) . Paulsen6} Kamphause6) *«fF*SLfc * © 4 . SANJD-H 6 ) Kftjfc'S ft* * © # * * ( P3 ?- 1 , |§1 2 2 ) 0

I S i ± 5 46 CCj^©ft3KA-=.-CU&3>J ( ^ 2 1 ) , ^ K ^ ^ a t C J M T R © & # # « £ # © *

- 1 2 -

JA8RI-ltl lIi205

2. F/Mによる中性子照射量評価K与えるスペクトルの彦事

2.1 F/ Mの実効断面積

JMTR では高速中性子cZ)F/MJ.:して5tFe を用いている。5fFe は高速中佳子tc，J: -"

(n.p)反応によョてM 胞を生ずる。 "'MnlD放出するお5ke V lD r却を測定し，生成した

54Mn を定量する事によ !J.生じた54Fe(n， p)“Mn反応の領歓を知る事ができる。単位置幸間

当!JcZ)(n.p)反応の偶数をA.5t Fe の'自殺をNとすると，

。。AZNjo{島}φ{属IdE

である。

1 MeV以上の積王子中性子東を φとすると

00

φ= I " " 4i (E) d E 1.OMeV

と表される。

(2. 1)

また照射時間を Tとすると T= (n. p)反応@個敏/Aであるから求めるべき高速中佳子照

射最φ・Tは

と'l:る。

ψ・T=Ex(n，p)反応の偶数A

( 2. 3 )

φ ( n， p)反応の依散は“他@定量から求められるからーの値が分ョていれば高速中性子照射

A 量を求める事ができる。乙の逆数は実効断面積 "eftと呼ばれ次の様K定義される。

。.11

00 tσ{脳{均dE

。。f 何回dE1.OMeV

( 2. 4 )

式(2. 3 )から分る通bζ の値は高速中性子照射量評価医大き~影響を与える。実効断面積を

大量〈評価すれば高速中性子照射量を小さ〈評価する事κな 11，小さ〈評価すrば高途中性子

照射量を大き〈評価する ~tc~ る。

2. 2 64 F e (0 p)“Mn反応のヱネルギー依存断面積

実効断面積σelf tc影響を与えるものとして，先ず第-f(;54 Fe(n， p)HMn反応のエネルギー

依存断面積σ仰があげられる。我hの調査によれば，測定デ-f/otc拭， Fabry6)， Paulsen6~ Kamphause

6)が評価したものと・ SAND-n 6) tc内蔵されたものがある(図:i'.1 ，図2.2 )。

とれらはか互いにあま b良〈ー致してはい念い。綾分裂スペクトルを使って実効面積を求めて

見ると玄 5~ ぐらいの巾に入っているが{表2. 1 ) .後K示す禄tcJ Mi'R の反射体領域@ス

ペクトんで検討すると主 10 $ぐらいに広がる。

-12-

J A E R I - M 6 2 0 5

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 NEUTRON ENEHUY (MeV)

6 0 0 -

§ 500-

4 0 0 "

3 0 0 "

i 2. 1 " P e ( n . p)"Mn£>cross sec t ion

" P e ( n . p)'*Mn

V \

V N.

100"

10 13 E(Mev>

2.2 " F e ( n . p ) B < M n cross sec t ion

18

(SAND-E)

20

- 1 3 -

JA.ERI-M 6205

.. Fe( n.p 1“地

600

5001-

35G

550

450

400

-aEヨezh国明問的

Oao

119701

119111

(1970)

FA.IIRY

PAULS~

KANI'l置;USE

300

200

250

100

150

50

54 Fe{ n. p )HMnの cross section 図2.1

。

UFe(n・ p)ItMn

、% 、

-、、、¥

・』、¥ 、、、

" ."， ~ーー

n

u

n

U

A

υ

n

U

A

U

のU

6

5

4

〈

DEVZO同'HU由曲目曲。出。

300

200

100

20 18 10

IiHMev)

“Fe (n. p) d4抽 1 cross section

{ SAND-lI l

16 i4 12

-13-

8 6

図 2.2

。

JAERI-M 6 2 0 5

2>*>, «:%/JN3 4*3&IfTW*£-$£*©•* Paulsen *ifFlKL-7fc * ©T * * „ Ctli>?-fitt fitfJllUBSaiKIT 1053*1*% © T i l ? , i -©-^-J»^**f i . ^* t t . SBS^TTttfllKUH^o X oXH5»Biffiait L-C*BJfl5i[*#^a Fabry ©»ffi Lit I © * « f f l ^ S * 4 U?"to

aa-Bf®« "e i i (mb)

Fabry 1 0 8

Paulsen 9 9

Kamphouse 1 0 5

SAND-f l 1 1 1

2.3 F /M*3ar i f i i «©* l0 f«E^ t t ANISN Case 1 . Oase 2 K X D f t# L 1fp&¥* -<* h •*- *ffi^"C . rayS-fir*^©

*3»»f S i t *#:•&. **i.C>*^ 2. 3 , U 2 4 K^-jTo Case 1 . Case 2 tt^KKS^Sfc-?

tt-lfeL--C^*^o 1. 3-rit-Sfe^K:, Case 1 KXSt t# i&*#X DJE*KftJt3il7t:*©

# L , C ^ t t * « ® « « © f i a « f t - r t t 4 ^ ) o Be S « M * T ! t t i * t S « * ? > i i i 4 K U f t * ^ t M K d ^ ( 4 D , ^ f l -S^ -*^ h^*<5jgLfc*'&£Jfc-^A£K*Jfcfii*£©iJ!-trtt 4 s # «,/f3 < 4 * O A * £ f t f t « # - C t t B e K # f t ® a U i>H*C*3 < * * # , * S ftSft *±&^„ AZRW^<C*ns«#Sr^»»fEIH*^:S < * £ © t t , * ~ ^ hA-St**ftofc«: a » M « * * ^ « S K 4 - r i A S ^ b r * S „ JMTR ^frttA^Jg^ttOfl-K: % AAft,# * U * ^ K * " t ^ « : W A i S ^ f t O ^ K i A £Ji*ffiV»-C|i3«©Hit*•*•&<!: AASUft

«^JS#fi^tt**!;»TB5Sf© > !? i t> tt*'^ ( S 2. 5 ) 0

© K / B ^ S ^ ^ M t t A *S©**©<fi*/i i^ **£•**<> £OX 5KL"C*tofe5l^»f®«©tt*. F / M * t » S ; 3 i 4 ] # ^ ^ ^ * * » m ^ * © K ^ l r t

2.4 Normalised Response Function £© i * ^ * -^ffl© fttiPm #*4Fe (n. p )"MngEKS^ LT V» * * S §9 fctf'K .f a fc *>,

Normalized Response Function R(E) * ffc©®CC;£il LI3 2. 7 tC^L 7fc0

- 1 4 -

JAlilRI-'Y 11205

ζの 4つのデータのうち最も大量念実効断面積を与える@は SAND-IIC内蔵された‘。で

あ1J.最も小さ;t実効断面積を与えるのは PauJsenが評価したものである@ζtl.'.、データは

ほぼ同じ時期に評価されたものであ 1J. efDデータが最も良いかは，現時点では判献し尊い。

よョて実効断面白積として~閥的値を与える Fabry fD評価したも@を使用する事とした。

表2.1 按分裂スペクトルを仮定した場合@雪辱効断面積

微分断面積 。elf (mb)

Fabry 1 08

Paulsen 99

Kampbouse 1 05

占企ND-n 1 1 1

2.3 F/M実効断面積の場所依存性

AN 1 SN C.lse 1. Oase 2κ .t.tl計算した中性子スペタ トルを用いて.炉心各位債で@

実効断面積を求ι，それらを図2.3 .函2.4に示す。 Case1. Oase 2は共に反射体領域で

実効断面積が急速に小さ<;tる事を示している。しかし，実効断面積の絶対俵Kついては両者

は一致していない。 1.3で述ぺた様に. Oase 1による計算結果がよ b正確に計算されたも@

である。

燃料嬰素中ではスペクトルを綾分裂スペクトルと仮定した場合tc比べ 5~~賞小さ〈なる(;た

だし， ζれは燃料領域内の照射孔ではない)0 Be反射体償棋では燃料領有食から自摩れるにした

がって急速K小さ〈な!I.按分裂スベクトルを仮定した場合と比べA~反射体領績と@境では

4 5 ~も小さ〈在る。 A~反射体領繊では Be 反射体領域主 b 更κ小さ〈走るが，大き念変化

は無い。 A.t反射体の.外端付近で実効断面積が大き〈念るのは，スペクトル計算を行った体

気の費量外端が真空境界K念円でいるからである。 JMTR炉心はA.t反射体の外にも A乙枠，が

あり真空にま司ていない。 A.t反射体の外KもA.t層を置いて問機の計算をすると A.t反射体

最外端付近には実効断言守績のも P上bは奇襲¥1>(図 2.5)。

図急 6tc燃科領域内照射子Lでの実効断面積を示す。 F/Mから高速中性子照射量を算出する

のに用いる実効断面積は A~層の中央の値を用いる事とする。

ζのようにして求めた実効断面積の値を. F/Mから高速中性子照射量を算出するのに用い

る値として表にまとめると表 2.2fD主， ttなる。

2.4 Normarised RespoDse FunCtiOD

erDエネルギー範箇@中佳子東昔IHFe (n， p)“地反応K寄与しているかを明らかにするため，

Normalized Response Function恥(EJを次@様K定義し図2.7に示した。

-14-

J A E H I - M 6 2 0 5

110 SAND-H - F i s s i o n Spectrum

Fabry |§3 ±

100

90

80

' ' ' O^

U

70

60

50

40

Kamphouse-fn) _fc P a u l s e n " (R1 _L

SAND-!!

30

20

10

CORE

19.3C

I I

Be K & f t I I I I I

l o . 4 4 c m

t

AS K m I I I

I 2 [3.16'

ft

'0 zone

2.3 m%mm \®®ffifofr& C a s e !

- 1 5 -

J.AERI-M 6205

Fission Spectrum SAND-lI -

上

上

上

SAND-lI

Fabry

Pa1l1 sen

Kamphause

同

Kamphouse ・同

Paulsen- 同

-・・・・回・・"・ー噌・ー・・... ・・・・-

Fabl'Y -

110

100

90

80

70

60

50

40

実効断面積

【

a出}梅田盗品献似

日ー斗111

反As

キ16cm

Be反射体

1 .5.4 ~cm

αJRE

19.3cm

30

20

10

2.0ne

Casel 実効断面積の場所依存性

-15~

図 2.3

中，己、

JAERI-M 6205

120 • (mb>

110-

i o o -

SAND-H. FISSION SPECTRUM

FABRY . FISSION SPECTRUM

KAMPHOUSE . FISSION SPKOTRUM

/)i

SO KAMPHOUSE

40

30

20

10

CORE

19.3 CM

H — I — I — • - •H 1 (-

Be BL ! H & I I

I f i l u 0 " -

I I

l i i i \ * i i I i i i

Al Ki»<*

2 a i 6 O M i -

I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I ' 50 10

2 .4 m

26

<nmmm^^L cace 2

- 1 6 -

JAlilI/.I-Y 6205

SAND・'1I.FISSIα可SP到JTsUM

FABRY • FISSION SP凶刃?孤JM

KAMPI-副JSE.PISSION SP朕克服JM

PAULSEM. !"ISSIα可 SPEαrRlM

1 :>2.4

120

(mbl

110

100

90

80

70

SAND-H -・・・・-FABRY -噌F・骨圃咽.. 60

実幼断面積

PAULS凶可

KAMPEWSE

40

体射反

Il...l 23.16 -日l

AI 体He反!射

15f40M

30

20

-ーー・『・--G圃叫』圃a-50

00乱E

10 CM

19.3

50

zone

Cace 2

26

実効断商積の場所依存性

-16-

10

図 2目 4

。

JAEBI-M 6205

(mb)

10 20 30 •Ftpfofr COffiH < cm)

40 50

00KB I

Be REFLECTOR I

h& REFLECTOR

2. 5 " F e ( n . P )"Mn <Ol

- 1 7 -

JAeRI-M 6205

110

実効断

2100 (mb)

核分裂スペタト ル

90

、，1

3 2

70

61

50

炉中心

10 20 30

炉中心からの距離(cm)

40 50

α)RE Be REFLEm'O& As BEFLE'σ1'0&

'

一」

図2.5 df Fe (n. P 1“Mnの実効断面積

-17-

JAEBI-M 6205

aeff

(mb)

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

FUEL Al

2.6 Mft&Mftm&ilL-e® " P e ( n . P ) " M ^ a i T f E a

- 1 8 -

lA1ilRI -M 8205

60

50

40

30 FUEL Al

7.72C1 -!「l

20

z---E・・・・E・E・----Ea--z・‘

A

U

a

u

----

図2.6 燃料僚域内照射孔での 54Fe ( n・p)“M龍効断面積

-18-

JABRI-M 6205

30"

0 e (E)-0(E) B '

/ 0(E)dE 1.0 Me v

> s

x

20-

10

- GORE #/k

B e E M ^ 2 I l

^ f t ^ x * , ^ - ( Mev)

2.7 RESPONSE FUNCTION

-19-

3

JAERI-M 6205

B瞳

qFe(E)・φ(E)

f∞ φ(E)~E 1_0 Ye v

-19-

JAERI-M 6205

<x(E)0 ( E , X) , R ( E , x ) = • ( 2 . 5 )

/ 0 ( E . x ) d x LOMeV

x: Q®mm

^Kiffi^xo*?a©fffisir*A0 m 2.7 frc&iDm&fr&o (1) 5 4 F e ( n , p ) " M a K l S K $ # I t l ^ * e > d t £ J C 2 ~ 7 Me V © H © + & ^ 3 R t £ * „ -*-4

tot"Fe(n.p)"Mn®^Bffffia[0 5 i : ± U o g i 5 a - O f F « t > 5 # K : S f ? - C * a * # » a o (2) Et*#®**-e5l3Bl»iffi8N5/h-3 < 4 4 I 4 t t R 0 2 ^ t 4 5 „

« : I « o R ( E ) * i ^ i S O K : i t ; - : ^ f t K / h 3 < 4 vX^zmfrb t © * & * # * £ \*mo»&0

(bj 2 7 M e V # i £ i C * S Be ©&«!*»&«:.£ j> . B e KftifcWM®*"* i> r -"'K % 2. 7 MeV

2.5 L t t ^ m t s l c . f c S X " ^ S/Hffffi©rp1H.S

i f r f e ^ i i - C H S * * " 3 ^ 5 : ? - * y 9 -f &±K>tC?jt>ilft. I O T 4 S 0 «ffl LTfctfeffligtt 7 ^ T

SO CO

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^ 2 . 3 t o M S o 5 * J £ 0 ® H o i J t t ^ 5 r « i m - P | S O t t " 5 I n « l t - C * S o

(2) Ell. 1 1 fr bfr&M!) . g J t f t f « 0 ^ - < ^ I- --KCfi, 2.7MeV ffiSK:^L^M*s*4o

£O«4^SB«)4^-<^ * ^omzmm-r&mtt, cosi«rtt#«Kffl*-c*s0

(3) tt&fi*?Offl£«l. t t f l f l * n e > K t t t t f f X ( A l ) omtt&l **m*) Karris x.'<4 7 ( 3 8 m n 0 D . ' 2 8 n m I D ) 4 # X L , * 0 | t ' i S * ? l I ' t 1 t l J i S f i : 4 o f c „

- 2 0 -

R(E，x)=

J.AERI-M 6205

。(E)O(E， x)

。。fφ(E.x)dx 1.0MeV

x 空間座表

(2.5)

σ.11 (X炉d∞:a( E. x ) dEであるから R仰の幽穫と機軸K閉まれた部分@面積@大きさが，

空間座表 x([)実効断面積である。図2.7から次の事が介る。

(1) HFe( n，p) 54 Mt反応に寄与しているιよ主に 2-7 MeVの間@中性子東である。すま

わち H Fe ( n， P )54 Mn徴分断面積の立上 !J([)部分。評価が特κ重要である事が分る。

(2) 反射体領績で実効断面積が小さ〈なる理由は次の 2点である。

(a) 微分断面積場Z小さい 2MeV以下@中性子東が反射体領域でも.!:IGがる事。とれば反射

体領域([)R(E)が燃料領域。κ比べ全体K小さ〈なョている事から乙の効果が大きい事自分る。

(b) 2.7MeV付近にある Beの共q，s散乱fCJ:!I， Be反射体領績のスペク Fルにも2.7 MeV

付近tたへとみが出来る事。

2.5 しきい検出器によるスペクトル評価の問題点

JMTR第 1. 2サイタルで行った特性試験に孟砕いて，しきい検出器を用いて高速中性子ス

ペクトルが評価されている7)ζれは炉心各位置で，高速中性子スベタ};r，-が核分裂スペクトル

からずれているかどうかをチ....，;1クするためK行われたものである。使用した検出器は 7クで

表 2.31'C示す。表中の E.IIとσ。は次の関係を満たす様に決定してるる。

:XI co

f ド(町σ(町dE=σ。fE が(悶dEO

。f但):核分裂スペクトル

σ(E) 検出器微分断面積

酬に E.II，縦輸にぷ世(E)dEをとって !/77fCプロタトすると図2.8の徳間る。金倹

出器。作る曲線が，燃料領域fC:t;.いても，反射体領域fC:t;.いても，ほほ積分核分裂スペクトル

曲線κ一致したため. rJMTR fC$，>いては， 1 MeV以上の高速中性子スペクトルは各領域

とも核分裂スベクトルと考え;よいJという結論を得た。 ζ@実験から我々は， F/Mから高

速中性子照射量を得る場合，按分裂スペカトルを仮定するとと κしたわけであるが， ζ@実験

では次の織念問題点があョた。

(1) 2. 3で述べた通.!:I，反射体領域で急速に 'fFe(n，p)5fMn反応の実効断面績が小さぐなる主

在原因の一つは. 1-2MeV ([)間でスベクトル;01急速にも b上って来るからである。しかし，

表2. 3 中@検出器IZ)~ちとの範囲の中性子を検出できるのは "'ln だけである。

(2) 図 1.1 1から分る通 !J.反射体領域@スペクトルK位， 2.7MeV 付近に箸しい歪がある。

ζ の様~局留的念スペクトル@蚕を評価する事は， ζの実験では非常K 困費量である。

(8) 燃科領域での測定は，燃料領域内の反射体要素(Ai) ([)照射孔 (42s111O)fCステンレ

スパイプ (38om¥OD， 28omlD)を挿入し，その中の水雰閤気中で照射をか ζ なった。

との時は，ステ yν スb よび水の中性子スベクトルに及隠す効果は， 会〈無視していた。

-20-

JAERI-M 6205

(*Jgl»fBi»t±/>-5 < *& ) , z fc t t+t t -?^ '^ *»%&<?& (H^jtSfrSSftt^t < * S )

8 1 %, S. S. - 7 % H s O-l 2%<D#.mik-e*> i>, !&&f8$£Kdt * K i LlttkB-C&o W t ,

(4) £!tfft®«-C©!EIJ£tt. 6. Smmtf © J t a S T - ? ^ ( -< !) 9 S> A # ) * / B ^ . t O f t l U

i S @ r * ! j 4 ^ . 2 i l 3 i i t t t i f e i o f e r * * 0 c o t i t t , 5138; L S ^ * * * - * -1. 6 5 M e V f 4 S I n K O ^ - C l f t i 5 „ I n«t»±* J: tf^f tt^F t © ( n. r )SJ5WE

#»*««• f>*i4*> >Ao £Ojg^i«j^s , , s m 11. ( *mm*. 5 mm) o t K f i 5 ^ « " e , n I n ( # « $ 5 4 5-) -?>"«m In ( ¥ « S M 9B ) *#S*C*i;/ko " s m InO&fflKtt, N a I ( 3 ' # X 3 ' ) * f f l l r t f e r l ^ - < ^ h^jaj^KTX a t * C 4 o f e a # fC"« m I n O « J l t t t

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4>lcFF«L;fc% #£:#*.£> i t &„ &fctg 1 7U--f ^ T S i M l i l ( * * 7 t , h 2 # a ) -e*>£:4:3fcH«4£IfcTt t , I n K t 3 ^ t a e i ( l i f t C J ; ! ) § W S t i i « i t * » i L rSOjE-i-a e i i ^ r §fe 0 * o f i S Jn t l ff i^Ki D , tesMeV ( I no^J&LS^** .*"

m 2. 3 L A T L S n & f f l HJ

tttue £ $ & £ & Eoii*(MeV) <*„**(mb)

I n " 5 I n ( n , n ' ) " 5 m I n 1.6 5 3 5 1

N i 5 8 N i ( n , p ) 5 8 0 o 2.9 4 5 6

Zn 6 4 Z n ( n , p ) « 4 0 u 4.0 2 6 4

A ^ 2 ' A ^ ( n . p ) " M g 5:3 8 3

Pe " P e f n . p ) »»Mn 7.5 1 1 6

Mg n M g ( n , p ) J , N a 7.6 1 8 0

A£ ,7A£(n,a ) » N a 8.1 5 1 3 0

- 2 1 -

JAERI-M 6205

しかし図2.9からわかるようにアルミニウムとステ YVスは中性子ス 4 クトルを柔らか〈し

(実効断面積は小さ〈念る).水は中性子λ ペクトルを硬〈する〈実効断面積は大き〈走る)

効果があるととが，サーベイ計算で明らかと走った。照射時の反射体要素の構成材比はAl--

81%.8.8.ー7%"HsO-12%の体積比であ T.照射試料は水に接した状態であったので.

水かかな D中佳子スベクトルを硬化させたものと考えられる。との結果 116m10 <D反応教が少

~ (左 bフィ・yγ ョY スベクトルUて近い結果が得られたものと恩われる.

(4) 反射体領域での波'Ij定は .6.5J!IDOの穴あきプラグ{ベリリタム材)を用い， ζ@中で照射

をb と念った。反射体領域では，熱b よぴ熱外中佳子E更は高速中性子東(> 1 Me V)に比べて，

I層目で約 4倍 2層目 3層目では約 10倍である。とのととは，実効しきいエネルギー

1.65MeVである 10 について重要である。 10は熱b よび熱外中性子との(o. T )反応断面

積が大きいので，カドミタムフィルターを用いて熱中性子東をカットしたが，熱外中性子。~

響は避けられなかった。との結果目的接種a日皿 1" (半滋期 4.5時間 ):D他K君事魔老婆鍾

川 emlo(半減期 54分)や川田 10 (半滋期 49日)を多量に生じた。 lU田10の検出κは，

Nal(3'φX 3')を用いた r線スペクトル測定によ τ2てbとをった。特tClld田10<Dll量褒は十

外待司てbと宏司た。とのためK著書した冷却期間は，約 1日である。 しかしとの状態でも

lld m 10のr線ピーク 33 5 k e "'は，・lurnlo のr緩ピーク 190keVや十分減衰しきらを

い !ldm 10の r線による影響を受けた。その結果 116m ln生成量を少念〈求め， 中性子東をi尾

少に評価したものとヨ替えられる。後K第 17サイクルで反射体第 I層目(水力ラピヲト 2号機)

でb ζなョた同様念実験では， 1 0 について Ge検出器κょb目的核種と他核種を十分分離し

て測定するととができた。その結果 Jo検出器によ 9. 1.65MeV ( 1 nの実効しきいエネル

ギー)でフィッションスペクトノレに比べて中性子東の増加が確認されている。とれKついては，

稿を改めて報告する予定である。

表2. 3

検出器 生成核反応

10 11510 (n. 0')1l5mln

Ni 58N i (0. p ) 5800

Zo 84 Z 0 ( o. p ) 84 Ou

Al 27Al(0.p)打地

Fe 56Fe(o.p) $OMn

Mg HMg(n.ρ) HNa

AI! t7Al(o.a )HNa

使用した 「しきい検出器」

E.ff発(MeV)t九静養 (mb)

1.65 351

之9 456

4.0 264

5~ 3 83

7.5 116

7.6 1 B 0

8.1 5 130

-21-

勢 Eell 有効しきい値エネルギー

:有効しきい値断面積**σ。

JABBI-M 6205

1 0°

'ft

it

10

10

0 BeRftK**2Ji

10

mft&ft®. **9W

1 , 8 T„ ««Ni «*?„ « In *8Ni "Zn " A J ( n p ) V ' F e "Afe^Al (nd)

J L 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

# & - ? x ; r . ^ * * - ( Mev )

El 2. 8 r L£o&ffiSSJ t c J : £ x - « ? h^fflfFff

JMTR » $ f JMTR&tttSftfg&g J

- 2 2 -

JA.ERI-1.1 6205

lld In d8Ni df Zv U AHnιp)

Be反射体第 1届

Be反射体第 2層

。燃料領域

企

ロ

1 00

1'0 -1

1 0寸

10 -s

中性子東(任意単位)

10 9 8 5

中性子エネルギー(Mev 1

7 6 4 3 2 1 。

図 2，8rしきい検出器 Jによるスぺタトルの評恢

J阻 'R資料 rJMTR特性試験報告書」

-22-

JABBI-M 6205

40 L 20 30 40

#>*<D*i i i f f lSgt ( cm)

HaO

or

—r I 1 1 1

i t I REFLECTOR

CORE 99 Be

or

SUS

3ej 1 1 1 1 1 1

Be AI 1 1 2.9 £«Br i i i l l ^&&JI« t tAKK<D«M

-23-

JAERI申 M 62白書

ーー一-H.O

、、、、、

‘、‘、

50

50 20 30 40

炉中心からの距厳(cm 1

10

HsO

or

OORE ~ 島 iBe REFLEaI'OR

Be AI

or

sus

~

実効断泊i績に与える胤射孔媒質の影響

-23-

白e

sus

。炉中心

an7

凶2.9

110

実

2200 蔚

積(mb)

90

80

i 0

60

JAERI-M 620S

3. mmKih*&:i-m%mmm

5.1 JMTR|C*5tt5*te-?SitJ|Eife 3.1.1 JMTR gS tm? * - * - + - l 1

UAKAB" UNCL-TH*'

a *a» 6 Bcftfttt

I LJBP*1

c UUMOm v4-f7>>-*--7 c

i 7 ° * * ' M

THERM*Sffl

/J

THKIUKj-JMrH

Si*«!Utt C MtlfSIK

EXTERMIMAT#R-i

r J M T H * * ? * * *

3.1 JmR&m#7a-? + - h

a 1. 2 m 5E flk Jl*,»$g«tt THERMOS- J MTR*} * « o " C l S S i S i U ^ ^ 4 o THERMOS -

JMTR tt. i S S ^ * ? vf***A!)* + ^ * * © * S ^ f t * » « J M * J 6 k * i * J : 5K THERMOS -MUG8)5r&.6 Life *©-?*£„

# t t . «S*4^:t#Q5£&*;#:» arc «&!/>£&•?* a # , ££-f#^i*©j£ft £$:*>&«: «t£TK JS^*&o -t*t>h, UQMQ-42 *Ctt, fei^&ftt^ttS^S+fi^T**, -tii#-fe.* ft-efc&2timing)***•»>*-*•-<* I-•"-**$L;fcSf0*-*^ h f c t t l t U -t/i-S-fio

-<^ h ^ i j t i d o t i r t i . ft ^ - t , R&fco-fe-a'Si-JHe •&>*>•£«, 8P s£» *&*>&•§£•> $

- 2 4 -

JA.1iI11.I -Y 6205

3. 核計算による中性子照射量評価

3.1 JMTRにおける中性予東計事法

弘 1.1 JMTR核計算フローチャー F

図3.1 JMTR核計算アローチャート

3. 1. 2 群定数

名続積熱雷

ミタロ断面積

熱群定数はTHERMOS-J MT~) を使 9 て 1 群定数として求めている。 THERMOS­JMTRは.高猿縮。ラン試料入Dキャプ-l!!N(/)熱群定数も精度良〈求められる主うに

THERMOS -MUG8)を改良したものである。

高速群定数は【JGMG-(2によって 3群定数として求めている。 ζ@計算コードを使用する

事は，燃料領棟。定数を求めるには良い方法であるが，反射体領域の定殺を求めるには若子問

題がある。すま bち. UGMG-( 2では，生まれる中性子は援分裂中性子であ.t，それがセル

内で減速され定常的念エネルギースペ~"Nを構成した持。スペタトルを計算し，それを使9

て断面積を締約し群定数を求めるコードである。しかし JMTR反射体領域で-I!:Jレ内に供給さ

れる中佳子は.燃料領域の方向から流れ込んで来る中性子であ b• そ@スベタトルはa核分裂~

ベクト ルと大き〈異ョている。従、て，反射体のを N 計算にJrr-いては，群定重量を求める僚に;蕊

み関歓として使われる中性子スペクトルκ問題があ b.とれが群定数@値tC影響寄与える可能

性がある。 ζれκフいては3.5で検討結果を述べる。

-24--

JAERI-M 6205

a i. 3 ttfktt-ft ffiUfta- K t t 2 R j c 3 - ' K EXTERMINATOR-2 *«ffl LT*> i>, 0 a 2 KSff l^A

oi*iBisgai*»-ctjiio-cirtft#, ^3 i*-f * * t. i}tj&mfr4kftim*x<*

RflK-f xx - f - < y ^ y h f t A ^ S f t T ^ S r f s , / f c j f e t t x * ^ * - ^ , ^ I H l K f l c ^ L T A ^ f i

£•&*«. fc£ip&^jgfctt|M^4;tai'»#*#*ig3*t-C<'*&o 1 1 3 K J M T R ©ftflfiW'

-OEBtCI !>;*;§ < S S J ^ i b , @ 3. 4 * J M T R ©ffjift^ffi £-i-&im-e% 4<^o

3.2 + tt?M|*lelFfl

MWD ig&f t t^ JSI - f f : ^ X36OOX24X0/D ( a i )

5 0MW MWD : mm-9-4^A<©atiM&ffl*

* * D mmm®. 1.0

B e M f t f H 1.1 B e M M ^ l 1.1 A ^ J R * f # : | g l « 1.0

0: **7±*<D#A-stL±mtt:fL%'£tr**'f-23<Dmm'p&*m

ffl * effete*1 * & tf» £' 5 *» ttftW U fco

- 2 5 -

JAERI -N 6205

3. 1. 3 舷散計算

拡散ヨードは2次元ヨード EXTERMINATOR-2 を使用して~ !J.図3.21C空間分点

。採b方等を示す。エネルギー群はa 高述書宇 3葬，熱群 Z群@合計 4群である。制御俸は，他

。要素と問機務定数を求めて取b扱ョていたが，第 31サイク T よ島対数微分条件を用いてい

る。対数徴分条件を使う場合@定数 Gは，制御俸回 !JfC水ギャ γ プがある事等も考慮して計算

した値を使用している。乙の取b扱いの違いは，燃料領績の出力分布κは影響を与えるが，反

射体の高速中性子東κ与える影響はbずかである。また縦織パタタリングはエネルギー群，空

間κインデイペンダ Y トK入力されているが.本来はエネルギー群.空間に依存して入力され

るべきでるる。しかし，との効果は燃料領威主 b雌れた位置@熱群中位子東Kは若干墨書曹を与

えるが，高速中性子東κは影.を与えない事が確認されている。図3.3 fC J MT R (l)代表的炉

心配置にb ける高速中性子束分布を示す。熱中性子東分布も図3.4fC示すが，熱中性子東は炉

心配置にJ:1)大き〈異なるから，図 3.4をJl¥iT R (l)代表的介布とする事怯できをい。

3.2 中性子照射置の評価

援計算からは次の式でキャプセル中@試料の高速中性子照射量を求める事ができる。

MWD 高速中性子照射量=一一一-X3600X24X世/D

50MW

MWD 当該サイクル@積算熱出力

D セル中心高速申性子東/セル平均高速中性子東

領 続 D

燃料領域 1.0

Be反射体第 1層 1.1

Be反射体第 2層 1.1

At反射体第 1層 1.0

世;キャプ-eT <l)挿入された照射孔を含むセル平均の高速中性子東

( 3.1 )

上玉たで求められるのは垂直方向平均の照射量であ !J.垂直方向最大の照射量を求めるためκ

は，ピーキング係数Pを乗ずれば良い。 P鉱炉心会長K試料がス 1I'V?されている場合は

1. 3 2と求められているが，試料のスタクタされ方によョて集るから注意を憂する。

3.3 燃料領域の高速中性子葉レベJj.，の検討

まえがきで述べた様κ，援分裂スベ?トルを仮定して F/Mから評価した高速中性子東と稜

計算値は大き左差があった。反射体領域でその差拡大きいが，燃料領域κま砕いても念 b核計算

値は F/Mからの測定値に厳ぺ 60~ も大きい。使用するセル計算ヨードκ ょ Dζ@微な差が

出る可能性があるかどうかを検討した。

エネルギーグループ第 1群砕 E について@拡散方程式は

-25-

JASBI-M 6205

A B C D j E ! F ! 1 |

6 H 1

K L M N 0 P Q R

JMTR*P.t>-SSJISI DATE:

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Ii!録者:JMTR炉心装荷 関

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体

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燃

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EDIT領域EXT ERMINATOR-2空間分点，悶3.2

-26-

JAERI-M 6205

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JMTR*P-C-*?5B!

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JAeST-lIl 8205

DATE:

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凶3.3. J MTR高速中性子東

-27司

JAERI-M 6205

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燃

べ田口口 x 1 011 ( o/cm' S8C )

民く11625 eY J MT R熱中佳子東図3.4

-28-

JAERI-M £205

-£T<f>l +jS = 0 (12)

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*P!- ; f t t f iLK>

EXTERMINATOR-2©-$;tafSS&Ji«$4. J MTR ##-e*(l;£3ii;feSS3Bi«hg$;#S.

-29-

JAERI -Y 6205

-di v (Dgr叫 )-X内 +78=o

である。今燃料領域からの中性子@洩れがないと仮定すると，

-XTφ1+fszO ( 3，-2 )

s o. =一一一-XT ・A

( 3.3 )

と~る。と ζ で，

A 1. 0 5 (中心制御棒 SH-2in!D場合。実効増倍係数}

P. 11 • l (1) S

K.V

p:原子炉熱出力 5 0 M W

K : 1核分裂当 bの発熱量 3.1 2 x 1 0-IIWa t t. sec /按分裂

V 燃料領域体積 5 9. 6catX 75咽 X35

ν 核分裂当 9!D中性子放出数 2.43/核分裂

l (1) :第 I群に含まれる核分裂中性子θ割合 0.675

.ET

.ER +.EA 7.3X 1 0・E叩 1- 1 ( .E R >>.EA )

式3.31'Cよ 9o 1 を計算すると

o1 =2.2Xl 0'* nv (ク /ai・sec)

一方 EXTERMINATOR -w計算結果によれば，燃料領縫平均!Do I は

φI = 1. 8 X 1 0 14 n v (ク /ai'sec)

~~ x

一xー

従ョて EXTERMINATOR-2 !D計算は「燃料領域で核分裂に主 b生まれた 1地 V以上の

中性子は， 2 0 '*が反射体領域へ洩れ， 8 0 ~が燃料領域内で 1 MeV以下@エネルギーに減

速されるJとい D計算をしている事になる。 oI を計算するためのパフメータで計算法κょb

異 9 た値を取 b得る@は ITと燃料領域から@洩れ率である。従ョで φE の大きさを検討する

Kは，

(1) IT

(2) 燃料領域から 0洩れ率

を調べれば良い。

上の 2つのうち燃料領域からの洩れ率低.原子炉の実効増倍率に与える影響が非常K大き<'.

EXTERMINATOR -2!D与える実効増俗本と. J MTR本体で測定された実効増倍率が良

〈一致するsから，大き〈間違ョている事は考えられ~ 'oまた ITについて調べれば，間接

-29-

JAERI-M 6205

UGMQ-42, GAM-i l 0 ) , ANISN TSfJIl,* JMTR *S*49*©£ l S o 2 T S*'-i\» t

g l l ****£*© £ T

tt*=-K ^ T ( «ni~ ' ) UGMG-4 2

GAM - I

A N I S N

7.3 3 5 - 2

7. 6 5 9— 2

7.8 0 2 - 2

3.4 EXTEFMINA"IOR-2iANISNIcj;5*24'tt^3J«©J:bR ffi*U-*tt2#7cT*J>, ANISN ttl K j c * - KTSSo ftv%mm<DitK%s%:iit&

•i-SfCtt. *6ft=» - K-rtJ"l|:«*ift>|»tt-?K©5t.. ANISN t? t i -*« i i**© iifc«T?S -5#R)f©*©£jStf*fJ*ltf4 <b4«\> EXTERMINATOR -2-Cff-# t *<*>&-?• JR© 5 £, ANISN4g%ifc«L* t-lrt«IWtt» I fll©**£**»** **o B 3. 5 K « m ® « © J S ? * a Ff l l*****-?** I?iJ4-C©jSSii4,ft-?3!:*7-° s- h L?fc<.©S:^-i-o £ ft-* JUtfcffl-S a n . %&om*&bFlb<p$:tcf5< fit''?&::f-m.a±ftfc±& < *i>. i^jfcmranfcmbfc 4 t-5 4 JUt•?"£#•?S S„ -t4fct) I?lJ©f ft^SEffittJMTR «*»£>#, W.m%fa<ttM®.X' * * £ Lfc^^£fara%L^«tm5**-CSSo ANIS ©tWttjKffi^ftrc&Sa©^ D * fi^i L T t m L f c *©-?***«>, £©2tPt t J t«5Tfgr** Q ma ercPa^SrifclSiL** ©*^-fo tOiBJigtt&C-ScL-CHStfs, EXTERMINATOR-2 tfsANISN* D l 0 # f i i ' i S ^ t i ^ J o tfittiiW-?;&-<*, *5ft«*©.2 T #ANISN -fffFfflL^*^-. UOMG-4 2 £ * % 6 # « £ - * 3 < * * 4<~ om&*® t * * I L f 5 %©£,©t)iia 0 ^ 4 *>*>. JdR^^noiaili^SfKiiSaANISN ©;5#e#«:.!:/h3 <fN85-*-a*#*©**»

EXTERMINATOR-2 ttl?!)©, ANI SNtt P ~ L 90 F i& O >*• tt^mJiS*-^A-C^ &* t, - c * S 0 **«SJf tS«r t r**^—au4^©t t raDa4KXc»TV».4o i n , @a 8K EXETERMINATOR-2©§|2p, £ 3 »KffiS:f & * & • ? £ © # • # * # # 4 L r^ i " , , <f> ft^i^^^-7)j{S< it&tBM&Vt&bmtifcffi'C, EXTERMINATORY* ANISN " C - t L i S < 4 & © t t . -Zfc7C4-&7C©H#mT3fe&;fc<bT*.& 0

3.5 SW#»S«(E>r4IH^ « * t t . fff5t»S#»&©fca*B88!4 Ltffi^5.ftS^-<^ h *;ii5#j£«IC-£ .£&»#©

SK*P!'<Sjfe»ANISN*fflV»-CR©H-J|:S!fT^tI,?to •SXA-A : mi. 1 K^L*fl&*©«:ftft3**:5?eA'-eA'<^ h-a-* St* L . « - ® « ® # S t t * ^

- 3 0 -

JABRI-N: 6205

的に洩れ率Kついて調べた司ucも怠る@で. .ETのみを検討する事とした。表 3.1tc

10) UGMG -42. GAM-14v/• ANI SNで計算した JMTR燃料要素@第 1群。 ZTを示す。 ζ

の 3~ードによる計算結果は土 3~以内で一致している。従ョて使用するセル計算コードK よ

9 て燃料領域の高速中性子東儀が変る事はほとんE左い。

表3.1 燃料要素cz>.E T

計算コード .E T (佃叶)I UGMG-42

GAM-I

ANISN

7.335-2

7.659-2

7.80 Z-Z

5. 4 EXl'ElNIN風車-2とANISNによる高速中性子JIl値の比較

拡散計算は 2次元であ 1J.AN 1 SN は 1次元コードである。従って両者。計算結果を比叡

するには，拡散コードで計算された中性子東のうち. ANISN で計算されたものと比較でき

る場所oものを選ばなければならない。 EXTERMINATOR-Z宵 f算した中佳子束。ラち

ANISNと最も比較しやすい場所は. 1列の中性子東分布である。図3.5κ燃料領域。端であ

るF列から中央である l列をでの高速中性子衆をプロタトしえものを示す。とれを見れば分る

通.!>.当然@事ながら炉心中央κ行〈ほど中性子3艇は全体κ大き〈念.!>. 1列はほぼ収束した

とζろと見倣す事ができろ。す念わち I列。中性子東値はJMTR炉心が，東西方向κ無線で

あるとした場合とほぼ等しいと言う事ができる。 ANIS の計算は東西方向に無棋の広が bを

持つとして計算したものであるから，との 2つは比較可能である。図3.6tc両者を比較したも

のを示す。との両者は良〈一致しているが. EXTEIもMINATOR ・ 2 が ANISNよ .!>10~

ほど高い値を与える。とれは前節で述べた，燃料領域。.ErがANISN で評価した場合，

UQMG-42 よ F も 6~ ほど小さ〈なるという事がそのまま影響してるものと息むれる。す念

わち，燃料佼今の高速中性子東値を ANISN の方が 6~ほど小さ〈評価する事がそのまま彫

響しているものである。図3.6の中で燃料領域@高速中性子東がANISN の方が大きいのは，

EXTERMINATOR-2 は I列の. ANI SNはF-L列平均の中性子東値を与えているから

でるる。まえ燃料領域内で王子布が一致しまいのは同じ理由によヨている。図3.7 .図3.8tc

EXETERMINATOR-2の第z群，第 3群に相当する中性子束。分布をt6考として示す。中

性子エネルギーが低〈在ると燃料領域から離れた所で. EXTERMINATOR-2とANISN

で一致しな〈なるりは，二次元と一次元の差が尚て来るからである。

5.5 反射体群定数の問題点

我々は，群定数を求めるのに重み関数として用いられるスペクトルが群定数に与える霊長響。

程度を調べるためANISNを用いて次の計算を行ョて見た。

号デルA:図 1.1 tc示した標単@板状計算モデルでスベクトルを計算し，各領域。群定数を掛

算した。

-30-

JAERI-M 6205

I \

«

Mi •a-

3. 5 *S*(Sl*tt?mii l

- 3 1 -

JAERI申 Y 6205

，

1

2!!‘!iF41

‘

1 01・

φ置。

自『ー

- F列--".・帽 Gn

-・- H I I1 n -陣・喝-

101S

1012

Au--関

-gu¥・士一様um胡門官

Al反射体Be反射休Fuel

炉中心

東西方向中性子束値変動

-31-

5 図 3.

JAEBI-M 8205

ANISN EXTEBMINAT^B-2

'b El a 6 # t t T - m # * (ANISN: lMev< . EXTERMINATOR- 2 : 1.0 5Mev< )

- 3 2 -

，-、u 曲咽

g u ¥ キ、

、-'

桜

10Jf

仲1011

割ll-

1012

炉

燃料館域

1 9.3

JAERI-M 6205

Be反射体

15.44cm

ANISN

』・・ーーー EXTERMINATφR-2

Al反射体

3.16cm

忠 図 3.6 中性子東分布 (ANI枇 1M〆・ EXTERMINATφR-2: 1.0 5Mevく』

-32-

JAKRI-M 6205

A N I S N

— E X T E R M I N A T O R - 2

3.7 + t t ^ - S ^ * ( A N I S N : l 8 3 e v < E < l M e v E X T E R M I N A T E " 2 : 1 8 3Kev<E< 1.05Mev )

-33-

JARRI帽 M 6205

ANISN

日XTERMINATφR-2

1 01・

〆肉、

u 山

田

g u

¥ 今、、..J1咲トト記1018

fト

il--i!

，

1012

AJ 反射体

23.16 cm 19.3

炉中心

中性子東分布 (ANISN:183evくEくlMev

EXTERMINATφー2:183KevくE<1.0 5Me v )

ー33-

Be反射体

15.44cm

図 3.7

燃料領域

JABRI-M 6205

ANISN EXTERMINATOR-2

a 8 #tt^]fc#?i) ( ANISN:0.6 8 2 ev<E< 1 8 3Kev

EXTERMINATOR- 2 : 0.6 2 5 e v < E < l 8 3Kev

- 3 4 -

ー回目ー圃園田ー ANISN

-圃ーーー--EXTERMINATφR-2

JAERI-M 6205

1 Olf

U CIl

闘EU

¥ 骨、

if*I 0"

ft. 刻苦ト

AI反射体

2 3. 6 C

Be反射体

15.44C

燃料領域

1 9.3 clI.!

10U

炉中心

中性子東分布 (ANISN:O.682 evくEく183Kev

EXTERMINATφR-2:Q.6Z5ev<Eくl8 3 Kev

-34-

図3.8

JAERI-M 6 2 0 5

4 MIS* fU t * L?t#K ft ha

*T»0 : Hi. i o^x-vo^^^^off l j fS ;* A£ %.M#fcSi1*&Z-Xmni>, *&«M#©ff

tt £ O l f # * l < J t o T n a # , C n i l Be # g x * - « " ¥ ® « - C ( n. 2 n ) KJS*&£-*-* fpT**o S3-2 , S 3 . 3 f S t , f t S « K , « * 4 ^ « K : » i t t » 3 n f e o Be, A^S*tftOSf s®4, #*©i?KofiSKK*nn-#«njt»jea4oraKtt/h3^ :iL^s^o IMS*

L t f > L A £ K # J f t © ( » * t t ^ m K t t * * i > © S * » * - 5 * . a £ t e a - & So * ^ K U G M G - 4 2 , GAM-I. ANISN X^H> TfcSWft^iE^O—SBSr. $13. 4 iC^-^o

t n * £ & 4 . ANISN GAM - I tt& < - f t Uf </•> & # . UGMQ-42 * W * « l ) J S o - C ^ a * 7 ) 5 ^ ^ , 0 ^©t i f t i i t tA^KI- f f tOgi l l » I s f o ^ i i 4 . I ^ O t C ^ 4 < f « t t O i ^ B e M f t i 2 » 0 ^ , f K I f l S o t f t t t ^ f ) < UGMG-42 O f t g C K ^ S ^ a 1> , - t o I S t t f t o 2 / S © i ' t » 5 i i > f i 5 5 4ffiiBJ'3n&o 1. ANISN-CfeWL^iigi>-ett, fi^BI£S[4 L-CO^-«> f- .* ©a^ttUgjgKS: fe 4 2> > fc

# , UGMG-4 2 H i ^ * ^ - S f ) ) i 5 4ff U*»4 < t o M # t t l t * 4 o 2 UGMG-4 2 C 7 - I ? 7 9 —•?-7r<DA£ <D? — 0 K ^ l i ^ i i f o c n « t ^ H&8*3 i i t i S S n & ^ J £ t ? * *„

Z.tit3<DmmiSV&-fttt>. ANISN U * i 6 ( ) f t f c f | i - f I O ^ * ? - ^ ^ ^ U i * i ' >- h ^ - ^ b ^ * G G C - 4 l l ) K A ^ L . - C ^ S a * l t * - t * * * ^ f t t L . T ^ * o <:©*£*«> MB

3.2 A N I S N K i a f l e S U f t S S S

x$n*¥-$SjB *. *,' ^r

» 1 # 14.9MeV

~ l . 0 5MeV

A 4.8 5 8" 3 4.8 9 1 - 2 6.3 1 9" 2

» 1 # 14.9MeV

~ l . 0 5MeV B 4.6 3 5" s 5.4 2 2" * 6.7 0 7" 2

g ? 2 ^ l.0 5MeV

~ l 8 3 k e V

A 22 2 3 ~ 8 7.1 8 1 " 2 7.1 6 3" 2

g ? 2 ^ l.0 5MeV

~ l 8 3 k e V B 2.203" 6 7.26 3" 2 7.2 6 6" 2

SMW l 83keV

~0.6 25eV

A 9.9.4 44"* 1.9 4 7" * — SMW

l 83keV

~0.6 25eV B 9.237"' 1.8 73" ' -

- 3 5 -

JAERI-M 6205

モデル B:図 LliC示したそデ Jむの燃料領域の組成を Be反射体K置き変えてスペクトルを計

算し，燃料領域の群定数を求めた。 ζ れは，セル計算コードでBe反射体の群定数を求めたの

と問機左計算をした事になる。

モデル 0:図 1.1のモデルの燃料領域の組成を Ai反射体に置き変えて計算し，燃料領域@群

l

i

-

-

i

定数を求めたもので，とれはセル計算コードで Ai反射体θ群定数を求めた事に担当する。

計算結呆を表3.2 .表 3.3VC示す。 I;はその群から散乱等κ主ョて失bれる断面積であ1>.

Ir はその群から散乱等の反応を起乙し他。群κ現れる断面積であるoBe反射体第 1群定数

は ζ@両者が大き〈違っているが， ζ れは Beが高エネルギ領域で (0.20)反応を起 ζすか

らである。表 3.2.表 3.3で見られる様VC.燃科領域に債主計算された。 Be.Ai反射体の群

定数と，各々の実際D位置に置かれ計算された群定数との問Kは小さ弁護しか左い。第 3群

Ai反射体の群定数を除き土 10 '"以内 VC~ さまヨている事が分る。従ョて. ANISNで検討

した限 Dではとの報告書で問題にしている高速中性子束K前記予盾が与える影響は極〈小さい。

しかし Ai反射体の熱中性子束にはかな Dの影響を与える事κ左ろう。

で求めた反射体群定数の一部を，表3.4K示ナ。実際VCU GMG -4 2. GAM -1. AN 1 S N

GAM-Iは良〈一致しているが. UGMG-42だけかな D違 9 てい

る事が分る。乙@様な差はAi反射体の第 1.第 3群 (l)I R と，値そのものが小さ〈信額位。

薄い Be反射体第 2群の I.等K現れる。 ζ れはbそら〈【JGMG-4 2の計算K問題があ!J.

その原因t.I:次の 2点のどちらかであろうと推測される。

ζ れを見ると. ANISN

UEEEB--zgift-Fit--et1Billi--Efii

ANISNで検討した限 b では，重み関数としてのスペJ トルの速いは問題 VC~ ら1.i:かョた1.

が. UGMG-42はエネルギー群が 54詳しかな〈 ζ@効果が出て来る。

UGMG-42のライブラリーテープのAiのデータ K問題がある事。a

乙れは後日検討されて報告される予定である。

で求められた中性子束のスカクースペクトルとヵ ν

ζ の結果も後日

乙れらの問題をさけるため. ANI SN

ントスペクトルを GGO'-411)に入力して群定数を計算する事を検討している。

報告される事ltC1.i:ろう。

AN 1 SNVCよる Be反射体群定数

エ中Lギー範囲 I. zz' Ir

14.9MeV A 4.858-3 4.891司 2 邑319-2

第 1群-1.05MeV B 4.635-3 5.422-2 6.707-2

1.05MeV A 2.223-6 7.1 8C 2 7.16 3-2

第 2群-183keV B 2.203-6 7.263町 2 7.266・2

1.83keV A 9.9.44C& 1.94r2

第 3群-0・625eV B I主237三 1.873-f

pa qa

表 3.2

J A E R I - U 620 5

g a 3 ANISNKi&A^SW^Sf^tft

***<¥-tm 2> x *<

mim 14.9MeV

~l.05MeV

A 2525"* a i 7 6 ~ * ax79~» mim

14.9MeV

~l.05MeV 0 235 0" 4 2 9 7 7 - * 2979"*

f 2 S 1.05MeV

~ i 8 3 k e V

A a i 4 5 ~ s 2 3 5 5 " ' 2 3 3 8 " ' f 2 S 1.05MeV

~ i 8 3 k e V 0 8.086" » 2 1 8 1 - ' 2183"*

mm l 8 3 k e V

-M).625eV

A 5.925"* &975" 3 -mm l 8 3 k e V

-M).625eV 0 4.588T* 5.925"-' -

3 4 A £&.%&&&& 2* ©ifc«

miw S 2 S I 3 S UQMG4 2 1.8 1 4" ' 2 2 8 4" s 6.5 8 3 " *

QAM-1 1 0 2 9 " ' 2 6 3 6 " ' 9.0 8 9" a

ANISN a i 7 9 - * 2.3 3 8 " ' -

- 3 6 -

.JAERI-)( 6205

表3.3 ANISNによるAl反射体群定数

エ和ギー範囲 :E. 22 :E.

14.9MeV A 2.525-‘ 3.176-2 3.179-2

第 1群-1.05MeV G 2.350-・ 2.97r' 2.979-"2

1.05MeV A 8.145-5 2.355-2 2.338-' 第 2群

-183keV G 8.086・-$ 2.18r! 2.183-t

183keV A 5.925-. 8.975-3

第 3群~.625eV G 4.588・・ 丘925-3 一

表 34 A t反射体群定数:Eg の比較

第 2群

2. 2 84-2

2.636-2

2.338-2

群

77-

第一

H

一九一一円

L-a-a

第 3群

6.583-'

9.089・2

一一一一…

-36-

ー、

‘、

JAERI-M 6205

4. F/MK£2,w?mmt&mit»mt<Ditm

a; JMTB <Dmm<p&?*-** b"imfi-stx-** *»t L ^ * * , F/Moiss&wMsifc

* t-A-zm^frm&onmiwm-emLxTtLtiftbtizx, ( g t i ) (2) m i e-s-'-f ^^JUii|oStJ-j|:KOV»-Ctt, Be K&ftoif^&o-gPKfigjHtfs* ^fco t ftllUGMG-4 2 <Dy 4 7 ? y - f - 7 o B e o j ; n Kfplpg{KP«giS3J5* oft*)' 1.4 ,©*>*«. £ 0

i t t t tgg l 7 *-f f»<Dm%-&.&&sE-mx^Z>0 £©ffiiE#£fcttgr i iiV-i ? joUM^Wfe

« K * * ^ f ^ 5 o SI 1 7 •tf-'f ^^M^©^3>J*T^«4t f» f i t4 -^^ .S i 5K4 -a TV S 0

£©2^5rMiEL-t:-f>si, Po#©-|feK«t it 4. 3 Kas:*-«»C4 2). frt. i> & < - g c ^ * 4 a £ * o *#A-<?5&tt&lJlT©-g:Efc:£flf lH#**ia«. t O « § K S f c n ; t 2 6 * + 7--fe^^©F/Mjy^.©x-^-Ctt , A ^ S U M H t U ' 4 S-ScKttfi <4 o -C* tH So *fca 5 T&-<*«KA*Kl*ft©#£«K£TffiJg;4«*J> JEr9 4©-C, ^t t»:fe©*A & ^ C 4 i d A f 5 « f t f l i - C O - S S t t l K f i < *Z>i<DtnA-htlZ>0 ^ f t i L t t t , "Fe(n,p)"Mn Si5©ft»»f®af<D^ffil3£3 , * + 7-fe ^ *SH5 L7fc4g-a-©^-5^ h * t f »

* « SliE^tS ftfttitt 1. 0

BeK&fftgglS 0. 8 6

B e K S « : I 2 1 a 8 6

A^S&fftlg l « 0. 8 7

* * ffiEfttt m&w* 1. 3 8

B e g W f t l l l 1. 5 3

Be £*fft#2/I 1. 7 4

A ^ M R i f 1. 9 5

m*. 3 F /MiFIMi i tg fmf i lo -SK

* * ( F / M f F * I ) / (SfJ-JHI ) *R««« 0. 8 6

BeS*f f t ^ l® 0. 9 6

BeS#*ft^2)i 0. 9 5

A « u # i i f 0. 7 4

- 3 7 -

J.AERI-ftt 6205

F/M~ よる評価値と拡散計算値と C比較4.

で毎サ-fJl

ル行われている核計算{拡散計算)値との比較をするには，まえがきで示した表 l lC次~2 点

を補正してやれば良加。

の高速中佳子スペクト ルを核分裂スペ?~.n- としたため ， F/M~実効断面績を

大きぐ評価し過ぎていた。従って F/Mからθ高速中性子東評価値を小さ〈評備し過ぎていた。

ζ の補正係数は，核分裂スペタトルを仮定した場合@実効断面積を， ANl SNで得られたスベ

クトノレを用いた場合。実効断面積で除してやれば得られる。(表 4.1 )

第].6サイクル以前の核計算については， Be反射体の群定数の一部に問題があョた。 ζ

れは UGMG-42のタイプラリーテープの Beの主クロ断面積に問題があョたからと恩われる。

とれは第 17サイクルの計算以後修正されている。乙@補正係教は第 16サイクル以前の炉心

についての計算値の平均と，第 17サイクル以後の炉心について θ計算値の平均から表 ".2の

様に求められている。第 17サイクル以後の方が若干小さ念計算値を与える主うに衣・2てνる。

ζ 1'D2点を補正してやると，両者。一致度は表 4.3 VC示す様K左 !J. か ~!J 良〈一致すると

言える。まだAf反射体第 1層での一致度に若干問題があるが， ζの報告に使bれた 26キャ

プセル分の F/M以外のデータでは .Af反射体第 1 層でもかな D 一致度は良(~ -:;)て来てい

る。また3.5で述べた機VCAf反射体@群定数κ若干問題があ Dそうなので，核計算法@改良

をb ζ 衣えは At反射体第 1層での一致度は更K良〈なるものと考えられる。全体としては，

5fFe(n.p)HMn反応の徴分断面積。不確定さ，キャプセルを装荷した場合のスペクトル計算

の困難さを考えると，現時点ではほぼ満足すべき結果であると思われる。

JMTR BJ

'・A''司、

-gnzs&t包sa質MJR'ちesIBMSEaspaFをも

18FEert

•

キャプセ.n-f(:装荷されている F/Mによる高速中性子東評価値と，現在JMTR

(2)

Be核定数変更による補正係数

領 域 裕正係数

燃料領域 1. 0

Be反射体第 1届 0.8 6

Be反射体第2"面

Af反射体第 1層 0.8 7

F/M評価値と核計算値@一致度

領 域 (F/M評価値)/ (核計算値)

燃料領域 0.8 6

Be反射体第 1層 O. 9 6

J Be反射体第 2属 0.9 5

AI!反射体第 1編 O. 7 "

-37-

表 4.2実効断面積補正係数

領 域 補正係数

燃料領域 1.3 8

Be反射体第 1層 1. 5 3

Be反射体第 2層 1. 7 "

1層 1. 9 5

表 4.3

表 4.1

JAEBI-M 6205

a JMTR F&0&&&K&V&F/IA ( S 4 Fe(n .p ) 5 4 Mn) ©^:&»rffi»*£, * R # S « 8 1.0 mb, B e ^ M l i 7 3 , 0 m b , Be KW^SI 2 if 6 4.5mb, A f I l t M l l 5 7.5

£ » # * 3 j » i J M * o * a * t t * J l ^ * T © i * » 4 . £ j l * i , * a 9 o 4 * . ANISN-PIHra

4. JMTB f f i S R K t i r t t , L*^tf t f f lSKi: i>f l iJs t3i t* ' : f t t -?^-<^ K * * , «*SK •x-<^ h ^ i l ^ D K * o fcOt t , ^ I l l i O g l i l O T K o M . " i m In ©£jffil:©jiil>fFffiKJ: * <fe ©TTf-So 5. P / M ^ f . S 5 ^ 4 » f t : ? - f l 8 l * * * F t f ^ * ± - e ' e t c | f S * 5 4 P e ( n , P)"MnKJ5© * * - * ' * -

& mm*,&Tm.K^>^x, mmn^t. p/MfF«tsifc«-*-.&*£-, B e s i t f t S i i , Be KWft&2«-Ctt' :Ptt ;PK©&lE#;*8*©-Cg***#«tfi»«o t©^»Tr t tS t t*

& s f c a # * 4 0 t n t t * + 7 - - t ^ i p © # M # * ^ ^ t t M U « * i . f e i g ^ c f t t ^ a : 5 r , &ft&"fl. F

7. ^ I I K , P / M f F t f t t i S t t - « f i [ * - & 3 * 4 7 t t t K « i f ^ ' < t f H t , U ^ + r-feA-jf A K U t i t ^ - < ^ h * O i a , (2 )"FeUp) 54Mn KJE©»rBa. ® A * K * f # » i £ » . (4)r i l K * ? * © * ^ * - ^ h ^ r * a 0

iO&ffttAaUSGg. S # W * S * > J : 0 ' ^ W ^ R g K J : 4 J M T R ftt- :F-Jfa*f*! iF»f*K©?f &WJg;SK:«t5^-C ft* *>*.&<,©!?**<, M t t i i U t J 7 ^ K « ^ K t f f c f t . £ © £ *

- 38 -

JAERI-M 6205

結 吉

L F/Mから高速中性子照射量を評価する場合，中性子スペクト""をどの様K仮定するかκ

よョて，評価値が大き〈変って来る。 ANISNで計算された中性子スペクトルを用いる事によ

ヨて， F/Mからの評価値は拡散計算結呆と良〈一致する様κ左ョた。

a JM'l'R炉心。各領域κかける F/M(HFe(n，pp'Mn)の実効断面積は，燃科領成

8 1.0 m b， B e反射体第 1層 73.0mb. Be反射休第 2層 64.5mb. A I!反射体第 1層 57.5

mb となった。まb従来用いられていた「中性子スペクトルは核分裂スペクトルと同じでるるJ

という仮定では，雪辱効断面積をかな b過大評価する事が分ョた。 ζ 。差は燃料領域から様れる

に従ョて大量〈在.!:I.最大約 100，*の過大評価とな 9 ている。 ζれは中性子照射量を約 1/2

tc過小評価した事K穏当する。

で行われていた核計算法について検討を加えたが，高速中性子東に大きな影

響を与える問題点は無かった。 AI!反射体の群定数算出法が績も大きな問題点であ.!:I.ζ れは

反射体第 3婿目以降の高速中性子東K若干の影響と与えるであろう。また， ANISNで計算さ

れた高速中性子東と，従来の核計算によ b得られた高速中性子東とはJ良〈一致して$i>!J ，とれ

は従来の核計算法κ高速中性子東を求める上での大きな問題点が無い事を示していると恩われ

従来JMTRa

る。

4. J M'l'R特性試験fC$i>いて，しきい検出器によ b測定された中性子スペクトルが，毒草分裂

スペクトルと同じになったのは，検出器の回 !)(D水の彫..'15皿 In(l)生成量。過少評価K主

るものであるo

5. F/Mから高速中性子照射量を評価する上で特K重要念 54Fe (目.p)UMn反応のエネルギ一

範囲は 2-7 MeVである。と@エネルギー範囲@精確念断面積データを得る事が評銅備の精度

を一層向上させる事K念る。

高速中性子束Kつ v>て，稜計算値と. F/M評価値を比較する場合. Be反射体第 E属，

Be反射体第 2層では中性子束。勾配が大きい@で注意する必要がある。 ζ@領域では反射休

中心の中性子束よ bも反射体乎均{水平方向平均}の中性子束。方が 10，*大きい事を考慮す

る必要がある。とれはキャプセル中の各照射試科K照射された高速中性子量を，核計算値. F

6.

/M評価値から推定する場合fC.もョと大き念ファクタと~ョて現れる。

1 今後更κ，F/M評価値と桜計算値を一致させるために検討すべき事は， (1)キャプセル挿

入による中性子スペクトルの擾乱， (2)5' Fe ( n. p) H抽 E 反応の断面積， (8)A I!反射体群定数，

(必r遮蔽板北@中性子スベクトル等である。

あ と 沙Z き

との検討は八剣部長，野村前次長b 主び大内現次長によるJMTR 中性子照射量評価精度。再

検討指示K基づいて行乏われたも@である。作業は主として 41年度後半に行われ，との結果

J MT R fCi;>ける高速中性子照射鑑評価値の信頼性は飛揚的K高〈なョた。まだ照射依観者@

-38-

J A E R I - M 6 2 0 5

-*<Dfi&&&±tfb*Vtiliimm-C8>!), JMTR o ^ ^ * * f C t t J i L ^ a & * * 4 o

SeWSfSEMOfSCft, # # f t K t t # < O =* ^ y r *ffiv>fc0 # K ANISNa - VK X. SSS&'P

tt^JK*-^ h - * © f m r c 3 o - £ ; 8 1 3 4 » £ $ S H ^ f t © T « § B L * + o

# # £ itt

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( 1 9 6 9 )

(& A . E . P r o f i o , H . M . A n t u n o z . D . L . H u f f m a n . N u c l e a r S i e n c e and

E n g i n e a r i n g , 3 5 , 9 1 - 1 0 3 ( 1 9 6 9 )

M J . D . J e n k i n s , O R N L - T M - 3 4 5 2 ( 1 9 7 1 )

(19 MMM—Hfr, J A E R I - m e m o - 2 8 4 7 ( 1 9 6 7 )

(LO A S T M 1 9 7 0 Aunual S t a n d a r d s P a r t 30

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(1$ R.L.Simons . W.N.McEl roy , LoD.Bl ackburn . N u c l e a r Technology , 1 6 ,

1 4 - 2 4 ( 1 9 7 2 )

W M.W.Thompson , S.B.Wright . A E R E - R - 4 70 1 ( 1 9 6 4 )

- 3 9 -

JAEBZ-M 62h!・

要求する主 10'" ICは到達する事は出来ないが，とれκ到達するため Kは“Fe.分断面積デ

ータ@信額性が上がらなければ無理であ.tJ. JMTRの努力だけでは鍵しい面もるる。

フルヱンスモニタの計測，毎サイタル行われる 2次元拡散計算結果の聾理，等.~膨大攻作業は

計画課の各担当個所で行われたものである。報告書@まとめは飯回，野村が担当した。

また，宮~遮蔽研究室長居木前核設計研究室長，靭岡原子炉数値解析研究室長，原子炉数値

解析研究室。中原氏，伊勢氏κは多 (tDコメントを頂いた。特ICANISNコードK よる高速中

性子東スペクトルの計算fC当って適切念御指導を頂いたので感謝します。

献文考参

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(l$

帥

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JARBI -M 6 2 0 5

# « 1 K##«MUI«*HL:*'«* h*-( ^ S ^ * ^ * " - S « 3 f f l # t t ^ ^ n / c m * • sec -ev )

BeR&i£ Al Kftft Al ffi-

1 i i • • • . . i i • . • . . . • • • . i i i i i . i • i

5 10 IS 20 25 30 35 40 INT

KtHfcl / fB 13 INT

Kfcfft2Sil 17 INT

.5£&H*:3)i@ 2 1 INT

-41-

JARR.I -M 6205

反射体緩域総射孔スペクトル付録 l

{単位エネルギー当りの中性子東 n/cm2 • sec." ev )

tzEt4Eiiz4守合fjfE

Al秘Al反射体Be反射体料燃

;j!ii

，-'-'ー晶圃L..I...I..I

35 40 30 25 20 15 10 5

ーー.1 NT

INT 1 3 反射体 1属目

INT

INT

1 7

2 1

-41-

反射体 2層白

l反射体 3層目

JMTR FAST NEUTRON SPECTRUM JMTR FAST NEUTRON SPECTRUM

CO I

INT. 1 2 3 4 3 6 7 8 9 10 II 13 14 15 ff IS 19

8 22 23 2* 23 26 27 28 29 30 31 32 33 34 33 36 37 38 39 40 41 42

SRP. 1 0.34793E-09 0.34144E-09 0.32962E-09 0.31627E-09 0.30221E-09 O.28624E-09 O.26796E-0S 0.24640E-09 0.21913E-09 0.17B74E-09 0.11989E-09 0.70E57E-10 0.47345E-10 0.33418E-10 0.24171E-10 0.17705E-10 0.13078E-10 0.97318E-U 0,73061E-11 0.60455E-11 0.46944E-11 0.39765E-11 0.32390E-H 0.26435E-11 0.216UE-11 0.17693E-11 0.14504E-11 0.11903E-11 0.97791E-12 0.80420E-12 0,66l9iE-12 0.54532E-12 0.44939E-12 0.37093E-12 0.3Q624E-12 0,25298E-12 0.20910E-12 0-17291E--12 0.14304E-12 0.11833E-12 0.97833E-13 0.80696E-13

GRP. 2 0.95675E-09 0.9WQE-09 0.90632E-O9 0.8696l£-09 0.83087E-O9 0.7869l£-n9 O.73649E-09 0.67721E-09 0.60251E-09 0.49185E-09 0.33321E-09 0.20192E-09

13748E-09 98419E-10 72045E-1O S3372E-10 39886E-10 30109E-1O 23354E-10

0.16642E-10 0.14964E-10 O.12057E-1O 0.97398E-11 0.78847E-11 0.63932E-U 0.31916E-11 0.42213E-11 0.34364E-11 0.2800 i>E-ll 0.22844E-11 O . 1 S 6 S 1 E - U 0.13240E-11 0.12463E-H 0.10198E-11 0.83500E-12 0t&8404E~l? 0.56038E-12 0.45948E-12 0.37634E-12 0.30829E-12 0.23169E-12 0.29386E-12

GRP. 3 0.225T7E-08 0.22HSE-O8 0.21359E-08 0.20483E-08 0.19568E-O8 0.l853f>E-06 0.17343E-08 0,l3951E-08 0.14193E-08 O.H54OE-0S 0.77491E-09 0.46645E-09 0.31710E-09 0»22649E-09 0.16327E-09 0.12203E-09 0.90964E-10 0»686inE-10 0.M170E-10 0.42304E-10 0.33834E-10 0.27152E-10 0.21843E-10 0.17607E-iO 0.142HE-10 0.11492E-10 0.93023E-11 0.73380E-U 0.61146E-U

49645E-U 4o34l£-l l 32B07E-11 26697E-" 2173RE-11 17710E-H 14434E-11

0.1176AE-11 0.95909E-12 0.78135E-12 0.63549E-12 0.51465E-12 0.41199E-12

GRP. 4 o;51656E-08 0.50681E-08 0.48904E-08 0.46910E-08 0.44814E-08 0.42434E-08 0.39714E-08 6.36519E-06 6.32494E-GS 0.26485E-08 6,17760E-0B 0.10584E-08 O.71592E-09 0.50852E-09 0.36877E-09 Q.27056E-09 6.20040E-09 0.15026E-09 0.11636E-09 0.93143E-10 0.74902E-10 6.60423E-10 0.48854E-10 0.39569E-10 0,32096E-lo 0.26066E-10 0 , 2 1 l 9 2 E . l 0

0.17247E-10 0.14030E"10 0.11453E-10 0.93447E-11 0.76292E-11 0.62323E-H 0.50939E-11 0.41654E-11 o;34070E-ll 0,27872E-11 0.22797E-11 Q.18635E-11 0,152056-11 0,12353E-H C.99236E-12

SRP. 5 0.1O610t-07 0.10109E-07 0.10043E-07 0.96331E-08 0.92033E-08 0.87152E-08 0.81378E-08 0.75040E-0* 0.6681'iE-OS O.5lll6E"08 0.36473E-08 0.21599E-0B 0.14566E-OS 0,l0300E-08 0.74286E-09-. 0.54179E-09 0.39875E-09 0.29670E-09 0.22867E-09 0.18308E-09 0.U737E-09 0.11902E-09 0.96353E-10 0.78143E-10 0.63467E-10 0.516UF.-10 0.42015E-10 0.34237E-10 0.27923E-10 0.22792E-10. 0.lB6l7E-l0 0.13217E-10 0 . 1 2 4 4 4 E . 1 O 0.10182E-10 0.83346E- 1 0.68239E-11 0.53875P-H 0.45739! -14 0.37411E<li 0.30538E-11 0.24803E-il . 0.19896E-11

GRP. 6 0.20179E-07 0.19794E-07 0.19094E-07 0.18313E-07 0.17495E-07 0.16568E-07 0.15510E-07 0.14271E-07 0.12713E-07 0.10371E-07

68906E-08 40269E-08 27001E-OB 18932E-08 13552E-0B

..97986E-09 0.71504E-09 0.52770E-09 0.40692E-09 0.32938E-09 0.26779E-09 0.21833E-09 Q.17837E-09 0.14394E-09 0.11936E-09 0.98040E-10 0.80472E-10 0.6610SE-10 6.34343E-10 0.44703E-10 0.36795E-10 0.303O1E-10 0.24965E-10 0.20576E-10 0.16964E-10 0.13987E-10 0.11S33E-10 0.95052E-H 0.78265E-il 0.64300E-H 0.525J8E-11 0.42426E-11

GRP. 7 0.36352E-07 0.35659E-67 0.34395E-07 0.32986E-07 0.31515E-ii7 0.29846E-07 0.27940E-07 0.25713E-07 0.22919E-O7 0.18707E-07

12267E-07 69648E-08

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GRP. 78 0.284O'5E-05 0.278<5E-05 0 .26781E-03 0 .25698E-03 0 .24633E-05 0 .23411E-03 0 .22069E-05 0.20r)83E-05 0 .18975E-05 0 .167 l?E-05 0 .13027E-05 9.93466E-06 0 .68378E-06 0 .49846E-06 0.363<j*E-06 0 .26638E-06 0.1960AE-06 0 .14694E-06 0.12131E-06 0 .10895E-06 0 ,96296E-07 0 .84243E-07 0 f 7 3 l 4 6 E - 0 7 0 .63127E-07 0 .54203E-07 0 .46334E-07 0 .39453E-07 0.33477E-07 0.2831SE-07 0 .23879E-07 0.20082E*07 0.t6B43E-07 0.14088E-07 0 . H 7 5 0 E - 0 7 0.9767OE-OS 0.80867E-08 0.66610E-08 0.J4479E-0B 0.44094E-08 0.35092E-08 0.27038E-C8 0.19034E-0S

GRP. 29 O.33679E-03 6 .33034E-03 0 ,3 l792E-05 O.30514E-0S 0.29241E-0S O.27788E-05 O,26l88E-0S 0,2440SE-05 0»22439E-03 O,19650E-03 0 , l 3 l 2 3 E - 0 3 0.10760E-05 0.7B717E-06 O.57303E-06 0;4 l832E-06 0 .30550E-06 p ,22438E-06-0.16161E-06 O.11944E-06 0 ,9785 lE-07 6 ,82796E-07 0.70308E-07 6;59782E-07 O.S0821E-07 6.43155E-07 0.36SB7E-07 O.3O960E-07 d i26 l4JE-07 6 .22032E-07 9 .18527E-07 OilSS47E-07 0 .13016E-07 O.10671E-O7 0.90546E-08 6.7S179E-08 0 .62166E-08 0 ,31123E-0» 0 .41704E-08 O.33399E-0B O.26303E-0B 0 , 2 O 1 Q O E - O S O.13268E-0B

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JMTR FAST NEUTRON SPECTRUM JMTR FAST NEUTRON SPECTRUM NT. 6RP. 51

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10 0.9OO73E-05 11 0i78989E-05 12 0.65638E-03 13 0.52109E-05 14 0.39655E-03 15 0.2965JE-03 16 0.22098E-05 17 0.16222E-03 18 0.13450E-05 19 0.14O23E-03 20 0.13316E-03 21 0.U8S9E-05 22 0.10517E-05 23 0.92424E-06 24 0.81113E-06 25 0,70993E-06 26 0.61986E-06 27 0.53965E-06 I 8 0.46845E-06 29 0;A0538E-06 30 6.34968E-06 31 0.3OO63E-Q6 32 0.55754E-06 33 0.21973E-06 34 0.1S665E-06 33 o;i5765E-06 36 0.13219E-06 37 0.10973E-06 38 0.89808E-07 39 0.71848E-07 40 0,55315E-07 41 0.39735E-07 42 0.23016E-07

GRP. 52 0.15438E-O4

15195E-04 14751E-0* 14207E-04 13597E-04 12917E-0* 12167E-04 11397E-04 l0600E-6« 10031E-04 94202E-05 B0330E-05 63719E-05 4B930E-05 36710E-O5 27299E-05 20433E-n5 15523E-05 12830E-05 11795E-05 10698E-65 96083E-06 85785E-66 76226E-06 67452E-06 59433E-06 32209E-06 45684E-6& 39833E-06 34607E-06 29959E-06 25836E-06 22188E-06 18965E-06 16121E-66 13609E-06 H386E-06 94122E-07 76474E-07

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GRP. 54 0i20071E-04

19759E-04 19182E-04 18480E-04 17678E-04 16807E-04 15612E-04 14847E-04 13747E-04 13431E-04 13664E-04 12215E-04 9B189E-05 76395E-05 57662E-05

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0,l695lE-06 O.14632E-06 OJ12646E-06 0.10864E-06 O.93045E-O7 O.79280E-07 O.67218E-07 0.56565E-07 O.*7204E-O7 O.38828E-07 0.314Z6E-07 0.244B5E-07 O.18l75E-07 oil0120E-07

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6.86522E-05 0,72912£-03 0.601126-05 0.47669E-05 0.343S9E-05

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0.18979E-02 0.1&296E-02 0.13524E-02 0.10856E-02 0.84320E-03 0.63060E-03 O.44496E-03 0.3*359E~03 0.31605E-03 0.29032E-03 0.26619E-03 0.24353E-03 0.22236E-03 0.20254E-03 0.18406E-O3 0.16687E-03 0.15090E-03 0.13609E-03 0.12239E-03 0.10972E-03 0.98022E-04 0.87233E-0* 0.77279E-04 0.68093E-0* 0.59607E-04 0.5l7*7E-04

0.44'-l35E-04 O.37588E-0* 0.31090E-04 0.247HE-0* Q.17810E-04

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一...日，，，--，......~…一一ーー ザ川 向 円ーーや眠-......川山寸前...~_.~"‘作曲目ー，

JMTR FAST NEUTRON SPECTRUM JMTR FAST NEUTRON SPECTRUM INT. GKP. 91

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36 0 42201E-02 37 0 36943E-02 38 0 31967E-02 39 0 27222E-02 40 ,0 22641E-02 41 0 18066E-02

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