中性子検出位置と時間を同時に考慮した炉雑音測定法の開発に関する研究

同时考虑中子探测位置和时间的反应堆噪声测量方法开发研究

• 批准号: 10878076
• 负责人: 代谷 誠治
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10878076/
• 关键词: 原子炉動特性; 炉雑音測定; 空間動特性; 位置時間同時測定; 位置検出型比例計数管; 京都大学臨界集合体実験装置; 高次モード

原子炉の動特性を調べるためには、中性子束の空間的及び時間的変化を測定することが重要であるが、これまでの動特性パラメータ測定に用いられてきた炉雑音測定手法では、中性子束の時間的変化は得られても、空間的変化に関する正確な情報は得ることは困難であった。一方、近年位置検出型中性子検出器の開発が進み、中性子検出の位置と時間情報とを同時に測定することが可能となってきた。昨年度までの研究において、測定でデータをパーソナルコンピューターのメモリーに直接書き込む新しい方法を用いた測定システムの開発を行い、複数の検出器を用いた場合でも1μsec以下という高い時間精度で、しかも長時間にわたる炉雑音測定が可能となった。さらに、この測定システムと位置検出型中性子検出器を組み合わせた炉雑音測定実験を、京都大学原子炉実験所の臨界集合体実験装置(KUCA)の固体減速架台で行ってきた。本年度はこれらの測定システムを用いたデータの収集を行うとともに、炉雑音解析法の1つであるRossi-α法に、基づき、中性子を検出した時刻と空間高次モードの重ね合わせで表わされる測定位置の情報とを同時に考慮することができる炉雑音理論式の導出を行い、実験データの解析を行った。これらの研究の結果、今回開発した測定システムにより中性子検出位置と時間を同時に測定できる炉雑音実験手法を確立することができ、さらに新たに導出した理論が実験結果を定量的に説明できることが判った。

为了研究核反应堆的动力学，重要的是要测量中子通量的空间和时间变化，但是使用反应器噪声测量方法来测量动态特性参数，直到现在，直到现在，即使可以获得中子变化的时间变化，也很难获得有关空间变化的准确信息。同时，近年来，位置检测中子检测器的发展发展，使得可以同时测量中子检测的位置和时间信息。在研究直到去年之前，我们使用一种新的方法将数据直接编写到测量过程中的个人计算机的内存中开发了一个测量系统，从而使长期的炉噪声测量值以1μsec或更少的时间（即使使用多个检测器）的高度准确度或更少。此外，在京都大学反应堆实验站的关键装配实验设备（KUCA）的实心减速平台上，在将该测量系统与位置检测的中子检测器结合的反应堆噪声测量实验进行了。今年，我们使用这些测量系统收集了数据，并基于ROSSI-α方法（一种分析反应器噪声的方法之一），我们得出了理论反应器噪声方程，使我们可以同时考虑中子的时间，并通过空间高阶数模量的超置位表达的中子和有关测量位置的信息，并分析了实验数据。这些研究表明，这次开发的测量系统使建立了一种可以同时测量中子检测位置和时间同时测量中子检测位置和时间的方法，并且新得出的理论可以定量解释实验结果。

项目成果

Y.Kitamura,T.Misawa,H.Unesaki,S.Shiroya,et al.: "Simultaneous Measurement of Neutron Pulse Series in Time and Space by Using Position Sensitive Proportional Counter"Proc.of Tenth International Symposium on REACTOR DOSIMETRY, Sep.12-17,1999 Osaka, JAPAN. P

Y.Kitamura,T.Misawa,H.Unesaki,S.Shiroya,et al.：“利用位置敏感比例计数器同时测量时空中子脉冲序列”第十届反应堆剂量学国际研讨会论文集，9月

Y.Kitamura,M.Matoba,T.Misawa,H.Unesaki,S.Shiroya: "Reactor Noise Experiments by Using Acquisition System for Time Series Data of Pulse Train"Journal of Nuclear Science and Technology. 36. 653-660 (1999)

Y.Kitamura，M.Matoba，T.Misawa，H.Unesaki，S.Shiroya：“使用脉冲序列时间序列数据采集系统进行反应堆噪声实验”核科学与技术杂志。

Y.Kitamura,T.Misawa,H.Unesaki,S.Shiroya,A.Uritani,K.Ishitani: "Time-spatial neutron measurement by using position-sensitive He-3 proportional counter" Nuclear Instruments & Methods in Physics Research,Section A. 422. 64-68 (1999)

Y.Kitamura、T.Misawa、H.Unesaki、S.Shiroya、A.Uritani、K.Ishitani：“使用位置敏感 He-3 正比计数器进行时空中子测量” Nuclear Instruments