桜井淳カリフォルニア事務所のブログ

桜井淳所長に拠れば、定期点検中の関西電力大飯3号機(電気出力118万kW, PWR,, 1991年12月18日営業運転開始)において、10年に1回の割合で検査している原子炉圧力容器ノズルと外径88cm肉厚8cm弱のステンレススチール製一次冷却系配管の溶接部付近の内面に、2008年4月17日、深さ3mmの応力腐食割れ(stress corrosion cracking ; SCC)が発見され、その後、深さが1.5cmにも達していることが分かり、亀裂を削り取り、その後で肉盛溶接による修理を行うことになっていますが、材料の常識からすれば、SUS304であろうが、SUS316Lであろうが、特に、驚くようなことではなく(石油プラントでも火力発電所でも原子炉でも、しょせん、エンジニアリングの世界で、想定範囲内の出来事であって、米国のエンジニアなら話題にもしない)、溶接時の入熱量によっては、たとえ、一次冷却材中の溶存酸素量が5ppb以下でも、運転20年弱でも、SCCが起こりえるし、今後、他の原子炉でも同部の検査を強化しなければならず、原因究明には、溶接記録を調査し、溶接時間と入熱量を評価しなければなりません。

桜井淳所長に拠れば、"水戸"のふたりのスタッフは、教育訓練の一環として、数種類の学術セミナーに参加し、高速PCを利用して、MC粒子輸送計算法での原子炉・臨界・遮蔽の粒子輸送計算による安全解析ができ、さらに、分野を拡張すべく、準備中ですが、素人は、MC粒子輸送法は、原子炉や核融合炉の三次元形状を忠実にモデル化し、粒子を一個一個、そのまま、忠実にシミュレーション(simulation)する計算法と錯覚していますが、それは、アナログ計算法(analog calculation method)の解釈であり、いま、世界で主流の連続エネルギーMC粒子輸送計算法は、粒子一個一個の検出に意味があるのではなく、その粒子が持っているウェイト(weight、仮想的重み)に意味があるのであって、粒子は、ウェイトにより、定められた条件で、スプリッティング(splitting)させたり、ルシアン・ルーレット(Russian roulette)させたり、実際の原子炉や核融合炉では、実際に起こっていないにもかかわらず、物理量を保存することにより、計算効率を上げるために、自由自在に人口操作させる非アナログ計算法(non-analog calculation method)が採用されており、その計算法は、高エネルギーMC粒子輸送計算でも同じです("水戸"主催の学術セミナーに参加すれば世界最先端の計算が出来るようになります)。

桜井淳所長に拠れば、LANL(Los Alamos National Laboratory)は、米二大核兵器開発研究所(Lawrence Livermore National LaboratoryとLANL)のひとつですが、半世紀にわたり、核兵器の核設計に利用される連続エネルギーMC計算コードMCNP(Monte Carlo N-Particle Transport Code System)と附属断面積ライブラリ（中性子断面積ライブラリ(0-20MeV, 特定の核種に対して150MeVまで)、熱中性子散乱則データ(0-5eV)、光子断面積ライブラリ(1keV-100GeV)、電子断面積ライブラリ(1keV-1GeV)）を惜しげもなく公開しており、その世界戦略には、度肝を抜かれますが、そのリスクとベネフィットを考えると、LANLの真意が計り知れない側面もありますが、良く解釈すれば、核設計技術における世界の技術アップを図っていると受け止めることもでき、また、反面、ORNL(Ork Ridge National Laboratory)を越え、独占体制を図る世界戦略としてのしたたかな世界支配にあるようにも受け止められますが、半世紀経った今でも開発を継続しており、利用者にとってのどから手が出そうな完全自動分散低減法(Automatic Variance Reduction Method)と総合的誤差評価(General Variance Evaluation Method)まで手がけており、桜井所長とMCNP開発リーダーのDr. Forrest Brownとのメールのやり取りに拠れば、近く公開されることになっています("水戸"主催学術セミナーに参加すれば世界最先端のこの意味が分かるようになります)。

桜井淳所長に拠れば、世界には、連続エネルギーMC計算コードが五種類有り(MCNP, MVP, TORIPOLI, McBEND, KENO-5a)、中でも群を抜いてLANLが開発したMCNPが優れており、それは、世界のMC計算コード利用者の7割を占めており、その要因は、利用者が要求しているオプションを大部分備えているだけでなく、他にない特徴、すなわち、固定源問題(Fixed Source Problem)における分散低減法(Variance Reduction Method)の主要な手法であるWW(Weight Window Method)のウェイト下限値(Lower Weight Bound)を推定するWWG(Weight Window Generator)機能を備えていることであり、なおかつ、現状に甘んじることなく、Adjoint計算によるウェイト下限値を推定する自動分散低減法(Automatic Variance Reduction Method)を可能にするサブルーチンを組み込むばかりか、中性子断面積の共分散データ(Covariance Matrix)を考慮して、これまでの統計的誤差とサイクル相関誤差だけでなく、最も誤差要因の大きな中性子断面積の誤差まで考慮した総合的誤差評価を可能とする試みが進められていることです("水戸"主催の学術セミナーに参加すれば、LANLと桜井所長が研究しているこの世界最先端の試みの意味が分かるようになります)。

桜井淳所長に拠れば、核燃料サイクル施設の安全審査にMC粒子輸送計算法が採用されたのは、臨界安全解析では、いまから約20年前、遮蔽安全解析では、本格的には、つい最近のJ-PARCからであり、その理由は、臨界安全解析は、申請者側と審査側の判断の根拠となる『臨界ハンドブック』が原研から刊行(JAERI 1340(1999))され、また、誰が計算しても、計算対象の施設の幾何形状と体積線源条件が正しく入力されていれば、正しいkeffが算出できるのに対し、後者は、『臨界ハンドブック』に匹敵するハンドブックが整備されておらず(2006年に原子力学会から刊行された『モンテカルロ計算ハンドブック』はその試み)、また、固定源問題における分散低減法の的確な使いこなしに経験が必要とされ、第一世代のMC研究者がそのことを強調し過ぎたため、申請者側は、積極的に、主要な計算ツールと位置付けず、審査側にもMC粒子輸送計算法の研究や計算で実績のある研究者がいなかったためであり、LANL(Los Alamos National Laboratory)が半世紀かけて開発したMCNP(Monte Carlo N-Particle Transport Code System) には、分散低減法を容易に利用できるオプションが備わっており、また、分散低減法の主要な手法であるWWに対しても、完全ではないにしろ、WWGによる推定機能が有り、さらに、つぎのバージョンには、WWGよりはるかに優れた完全自動分散低減法(いわゆるフロリダ方式でのワンススルーでのウェイト算出・本計算実行)が組み込まれる等、安全審査のための標準計算ツールとしての条件、それから、MC計算者の養成と裾野の拡がりが確実に拡大しているため、遮蔽安全解析においても、あと、数年で、いまの臨界安全解析並みの普及を遂げるものと推察されます("水戸"主催の学術セミナーに参加すると以上の言葉の意味が的確に理解できるようになります)。