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J-GLOBAL ID：202202234387171708   整理番号：22A0833590

大型原子炉における燃料燃焼の時間モニタリングのための反ニュートリノ検出【JST・京大機械翻訳】

Antineutrino detection for temporal monitoring of fuel burnup in a large nuclear reactor

著者 (3件)： Ang Wei Eng (Texas A&M University, Department of Nuclear Engineering, College Station, TX, United States of America) ,  Prasad Shikha (Texas A&M University, Department of Nuclear Engineering, College Station, TX, United States of America) ,  Chirayath Sunil S. (Texas A&M University, Department of Nuclear Engineering, College Station, TX, United States of America)
資料名： Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. Section A. Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment  (Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. Section A. Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment)
巻： 1028  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： D0208B  ISSN： 0168-9002  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究の目的は,天然ゲルマニウム検出器におけるコヒーレント弾性-中性子-核散乱(CEνNS)がAP1000型核分裂反応器から抗ニュートリノスを検出するために使用できるかどうかを決定することである。本研究では,最初にモンテカルロN-粒子輸送コード6.2(MCNP)を用いてAP1000コアをモデル化し,コア中の各核分裂同位体からの核分裂数を推定した。次に,原子炉反ニュートリノスペクトルを,燃料燃焼度10から60GWd/MTUの総和法を用いて計算した。燃料燃焼度の増加とともに,239Puインベントリが燃料中に蓄積し,235Uインベントリが枯渇すると,239Puから核分裂への寄与が増強されることが分かった。このように,反ニュートリノエネルギースペクトルは,第3および第4中心モーメントの定量化によって見られるように,より低いエネルギーに向かって,より歪を始めた。燃料燃焼度の増大も,より大きな抗ニュートリノ生成をもたらした。検出装置は,100kgのCEνNSベースの自然ゲルマニウム検出器を仮定し,炉心から25m離れた反応器格納容器の外に設置した。検出器は100eV核反跳(NR)閾値を持ち,検出器で相互作用する周辺放射により,kg.keV.day当たり100差動速度ユニット(DRU)のバックグラウンドレベルを経験する。次に,2235U濃縮ケースに対する微分パルス高さ分布応答,すなわち,燃焼度10,20,40および60GWd/MTUで3.3wt%および4.4wt%を計算した。全体として,燃焼度が増加するとき,検出率は減少した。本研究は,ゲルマニウムパルス高さ分布エンドポイントエネルギーが燃料燃焼度の増加とともに減少し,分離できないことを示した。したがって,CEνNS検出器分解能は,より燃焼した燃料に対して,より高い必要があることを指摘した。16eVのNRは,新鮮な燃料を20GWd/MTUに燃焼するのに充分である。また,バックグラウンドと検出閾値を考慮した後,積分検出器数に基づいて,10と20GWd/MTU,10と40GWd/MTU,10と60GWd/MTUの燃焼度間の差を検出する能力を調べた。低尤度事象に対してIAEAによって要求されるように,燃料燃焼度偏差を20%以上の信頼度で検出できると決定した。3.3wt%235U濃縮に対して,10と20GWd/MTU,10と40GWd/MTU,10と60GWd/MTUの間の燃焼度を区別する信頼水準は,それぞれ80.60%,100%と100%であった。4.4wt%235U濃縮では,同じ3つの燃焼度比較で,信頼水準は,それぞれ,65.52%,100%,および100%に減少した。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： モンテカルロ法 ,  *原子炉 ,  核分裂 ,  コヒーレンス ,  散乱 ,  相互作用 ,  中性子 ,  ゲルマニウム ,  スペクトル ,  *反ニュートリノ ,  *ニュートリノ ,  在庫量 ,  パルス ,  モーメント ,  核燃料燃焼度

著者キーワード (6件)： 反ニュートリノ/ニュートリノ ,  コヒーレント弾性ニュートリノ-原子核散乱 ,  CEνNS ,  AP1000 ,  原子炉計装 ,  高エネルギー実験

分類 (1件)： 素粒子・核物理実験技術一般  (BE01010F)

タイトルに関連する用語 (6件)： 大型 ,  原子炉 ,  燃料 ,  燃焼 ,  モニタリング ,  ニュートリノ検出