ニュースレター27号

ニュースレター27号をお届けします。

【目次】

1. 巻頭言（(株)日立製作所 大塚雅哉）
2. 2016 年秋の大会・計算科学技術部会全体会議報告
3. 2017 年春の大会・計算科学技術部会全体会議案内
4. 2017 年春の大会・計算科学技術部会一般セッション開催案内
5. 5. 2017 年春の大会・計算科学技術部会セッション開催案内
6. 日本原子力学会標準｢シミュレーションの信頼性確保に関するガイドライン：2015｣
   講習会の開催について（日本原子力研究開発機構 田中正暁）
7. 一言一語（日本原子力研究開発機構 中島憲宏）
8. 年間行事予定
9. 第29 回CCSE ワークショップ開催報告
10. 編集後記

2017年春の年会、全体会議、企画セッション、一般セッションのご案内

2017年3月27～29日に東海大湘南キャンパスにて開催される日本原子力学会2017年春の年会におきまして、計算科学技術部会関連の講演プログラムを以下の通りご案内致します。いずれもG会場 (16号館16-207教室) にて初日(3/27)に執り行われます。皆様方のご参加を宜しくお願い申し上げます。

3月27日(月) G会場 (16号館16-207教室)

• 「第21回全体会議」 12:00～13:00

1. 部会長あいさつ（西田部会長）

2. 第14回部会賞表彰式

3. 各小委員会からの活動報告

4. その他

• 企画セッション「シミュレーションの信頼性確保に関する取り組みの現状と課題」13:00～14:30

座長：越塚 誠一 (東大)

要旨はこちら（予稿閲覧には別途学会から送付されたパスワードが必要です）

1. シミュレーションの信頼性確保に関するガイドラインの発行　（東芝）　中田 耕太郎

2. シミュレーションの信頼性確保に関するガイドラインへの期待  （横浜国大）　白鳥 正樹

3. シミュレーションの信頼性確保に関する国内外の取り組みの現状と課題  （JAEA）　田中 正暁

• 「一般セッション」

• 熱流動および原子炉燃料に関する解析と可視化 10:00～11:55

座長：中島 憲宏 (JAEA)

要旨はこちら（予稿閲覧には別途学会から送付されたパスワードが必要です）

[1G01] 可視化用粒子データを用いた燃料溶融シミュレーションの対話的In-Situ可視化

[1G02] ガラス溶融炉における固体粒子堆積時の流下シミュレーション

[1G03] 高速増殖炉の炉心溶融事故後冷却挙動の研究 (32) 二相系格子ボルツマン法によるジェットブレイクアップの数値解析

[1G04] 多相流体コードJUPITERにおける前処理付き省通信CG法ソルバの開発

[1G05] 深層学習と強化学習による燃料装荷パターン最適化手法の検討　(1)燃料装荷パターン情報を用いた炉心核特性の予測

[1G06] 燃料増殖とMA消滅の効果を柔軟に考慮した高速炉設計の検討

[1G07] 原子力プラントの包括的安全性向上のための地震時クリフエッジ回避技術の開発 建屋システムの検討

• 地震時の建物および構造の挙動に関する解析 14:45 ～ 16:40

座長：巽 雅洋 (原子力エンジ)

要旨はこちら（予稿閲覧には別途学会から送付されたパスワードが必要です）

[1G08] 多様な地震波による原子力施設の地震応答解析結果におけるばらつき評価

[1G09] 大型プラント等の次世代耐震解析技術に関する研究

[1G10] アブダクションによるデータ解析

[1G11] 原子力施設全体規模の地震時挙動解析に向けた要素毎有限要素接触解析手法: 固着問題での検証

[1G12] メニーコアプロセッサを用いた地盤-建物モデルに対する並列有限要素解析の性能評価

[1G13] ベイズ最適化手法を用いた動力学的破壊シミュレーションによる断層パラメータの推定

[1G14] 斜め衝突による構造物の局部損傷評価に関する研究 その1：剛飛翔体の斜め衝突を受ける構造物の局部破壊評価に関する提案

• 構造の損傷・破損および材料の欠陥の解析 16:40 ～ 18:00

座長：鈴木 喜雄 (JAEA)

要旨はこちら（予稿閲覧には別途学会から送付されたパスワードが必要です）

[1G15] 斜め衝突による構造物の局部損傷評価に関する研究 その1：剛飛翔体の斜め衝突を受ける構造物の局部破壊評価に関する提案

[1G16] 斜め衝突による構造物の局部損傷評価に関する研究 その2：柔飛翔体の貫通現象の検討

[1G17] 試験と解析による高温における局部破損メカニズムに関する検討

[1G18] MD simulations to evaluate stable configurations of vacancy-type defect clusters in Zirconium

[1G19] MD法による中性子照射下結晶欠陥形成過程に及ぼす材料物性の影響に関する検討(2)

【報告】2016年秋の大会 計算科学技術 一般セッション

日時：2016年9月8日(木) 10:20～17:25

場所：久留米シティプラザ L会場

• 計算科学技術（材料の分子計算および核分裂・MA燃焼の解析技術）

座長：電中研 江口 譲

2L01：ジルコニウム中溶質元素の第一原理計算

*板倉 充洋1、沖田 泰良2（1.JAEA、2.東大）

ジルカロイ燃料被覆管における照射損傷・照射成長について、照射欠陥と鉄・クロムなどの溶質元素の相互作用について第一原理計算を用いて評価する。

2L02：保存的上昇運動を取り入れた結晶欠陥相互作用のモデル化

*早川 頌1、沖田 泰良2、愛知 正温2、板倉 充洋3（1.東大、2.東大、3.JAEA）

中性子照射下で形成する格子間原子集合体の挙動を再現するため、分子動力学法とモンテカルロ法を用いて集合体の保存的上昇運動を定量化した。集合体の回転運動が保存的上昇運動速度に影響を与えることが明らかとなった。

2L03： MD法による中性子照射下結晶欠陥形成過程に及ぼす材料物性の影響に関する検討

*沖田 泰良1、Yang Yingjuan2、板倉 充洋3（1.東大、2.東大、3.JAEA）

MD 法により，高エネルギー中性子照射環境で構造材料に形成する空孔集合体の形態を解明した。比較的大きな集合体が形成する場合，低積層欠陥エネルギーで集合体サイズが大きくなることが明らかとなった。

2L04： MD法を用いた原子空孔集合体-転位相互作用に及ぼす積層欠陥エネルギーの影響解明

*土井原 康平1、沖田 泰良2、板倉 充洋3（1.東大、2.東大、3.JAEA）

低積層欠陥エネルギー(SFE)金属であるオーステナイト鋼に着目し、照射硬化のミクロ要因である転位-ボイド相互作用に及ぼすSFE の影響を原子レベルで解明した。

2L05： TDDFTによる236Uの核分裂ダイナミクスの計算

*岩田 順敬1、千葉 敏1（1.東工大）

空間三次元での時間依存密度汎関数計算による²³⁶U の核分裂ダイナミクスの計算結果を紹介する。とくに核分裂中の荷電分布がどのように変化するかに主眼をおいて議論する。

2L06：教育用FBRプラント設計プログラムのMA燃焼機能の追加

*笠原 直人1、高橋 忠男2（1.東大、2.FBR高等研）

教育用FBR プラント設計プログラムFR-Design に対して、高速炉に対する近年の期待である廃棄物の減容・有害度低減を実現するためのMA 消滅に関する計算機能を追加した。このプログラムにより、燃料の増殖と廃棄物の減容のバランスを含んだプラント特性を総合的に理解する俯瞰力を養うことが可能となる。

• 計算科学技術（地震その他の外部ハザードの材料・構造への影響）

座長：東大 沖田泰良

2L07：斜め衝突を受けるRC版の局部損傷評価手法に関する研究 柔飛翔体の衝突による貫通現象の検討

*西田 明美、太田 良巳、坪田 張二 （JAEA）

本稿では、柔飛翔体の衝突実験のシミュレーション解析によりモデルの妥当性を検証するとともに、斜め衝突による数値シミュレーションを実施し、得られた知見について報告する。

2L08：原子力プラントの包括的安全性向上のための地震時クリフエッジ回避技術の開発 　その2:建屋システムと原子炉容器・配管の検討

*崔 炳賢1、西田 明美1、郭 智宏1、山野 秀将1、高田 毅士2（1.JAEA、2.東大）

本研究では、原子力発電所プラントの安全性確保のためにプラントをトータルシステムとして取り扱い、リスク概念と深層防護の考え方に基づいて様々なクリフエッジ状態を特定・定量化し、これらを回避する技術を開発することを目的としている。本稿では、クリフエッジ回避に向けた建屋システムおよび原子炉容器・配管の予備的解析・評価の結果について報告する。

2L09：原子力施設の耐震評価のための組立構造解析結果の大規模分散並列可視化

*郭 智宏1、西田 明美1、崔 炳賢1、中島 憲宏1（1.JAEA）

原子力機構は原子力施設の耐震解析に取り組んでおり、その全容解析の結果生じたビッグデータの分析・評価が解析以上に困難な課題となっている。この課題を解決するため、並列可視化アプリケーションの研究開発を行っている。本稿はビッグデータの分散処理による可視化とその並列化効率について報告する。

2L10：過大地震荷重下における振動数に着目した進行性変形の発生条件

*酒見 亮太1、桂 也真人1、Bari Md Abudulla Al1、佐藤 拓哉1、笠原 直人1（1.東大）

過大地震荷重によって配管に生じる破損現象に進行性変形がある。本研究では、地震荷重の特性を振動数に着目し3つの領域に分けることで、進行性変形の発生条件を整理することを目指した。

2L11： PTS時における圧力容器内き裂の応力拡大係数の部位依存性評価

*阮 小勇1、中筋 俊樹1、森下 和功2（1.京大、2.京大）

The cracks of the inner surface in the RPV is evaluated by Fracture Mechanics (FM) analysis during PTS loading, which is important in assessing the safety of nuclear power plants. In the present study, the three-dimensional Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations and Fracture Mechanics analysis is performed. And it revealed the dependence of Stress Intensity Factor (SIF) on the positon of RPV.

• 計算科学技術（熱流動現象の数値解析）

座長：東大 笠原直人

2L12：竜巻風速場モデルから導出される気圧変化率の数値解析精度

*江口 譲1、村上 貴裕1、服部 康男1、平口 博丸1（1.電中研）

竜巻に伴う原子力発電所の重要施設に課される気圧変化率を求めるために，ランキン渦モデルやフジタモデル等の既知の風速場を入力条件として，有限要素法を用いて圧力の空間微分値を計算する方法を提示した。また，得られた数値解析結果の精度に対する圧力安定化法や空間微分値の計算法の影響を評価した。

2L13：流れ加速型腐食に対するRANSによる形状係数予測に関する研究

*恒吉 達矢1、伊藤 高啓1、辻 義之1（1.名大）

複雑流動場における熱伝達(物質伝達)の計算精度向上を目的に，温度場2 方程式モデルを用いたRANS計算を実施した。計算結果をLES および電気化学的手法による実験結果と比較し，RANS による形状係数予測の精度について考察する。

2L14：原子炉事故解析に向けたマルチフィジクス粒子法コードの開発 (2)空気中における噴出水の飛散挙動解析への適用

*稲垣 健太1（1.電中研）

マルチフィジクス粒子法コードによる噴流の飛散挙動解析を可能にするために、精度の良い表面張力モデルおよび空気抵抗モデルを開発し、コードに実装した。それぞれのモデルを検証するための解析を実施し、現象が定性的に正しく再現されることを確認した。

2L15：核融合シミュレーションコードのGPUクラスタにおける高性能実装

*松本 和也1、朝比 祐一2、伊奈 拓也1、井戸村 泰宏1（1.JAEA、2.CEA Cadarache）

核融合プラズマ流体解析コードGT5D の主要計算カーネルを筑波大学のGPU クラスタHA-PACS/TCA において実装し、性能評価を行った結果を述べる。本研究ではコード内で性能ボトルネックとなっている処理に対してGPU 上でのチューニングを行い、実測性能とルーフラインモデルにより算出した達成可能な実効性能との比較をする。また、複数GPU を使用するためにGPU 間通信技術を用いた実装についても述べる。

2L16：多相流体問題における省通信Krylov部分空間法の性能評価

*真弓 明恵1、井戸村 泰宏1、山田 進1、伊奈 拓也1、山下 晋1（1.JAEA）

多相多成分熱流動解析コードJUPITER[1]のPoisson ソルバに省通信CG 法[2]を実装し，実問題における収束特性と処理性能を調査した。省通信化に伴う誤差の蓄積による収束特性悪化の問題を分析し，アルゴリズムを部分的に4 倍精度化して収束特性を向上する手法を考案した。

第14回（2016年度）部会賞受賞候補者推薦の募集

第14回「日本原子力学会 計算科学技術部会賞」受賞候補者の推薦を募集いたします。

下記の募集要項をご参考の上，適当と思われる部会賞候補者を多数ご推薦下さるようお願い申し上げます。

• 募集要項
• 計算科学技術部会 部会賞ページ（内規、過去の受賞者）
• 2016年度部会賞推薦書

募集締め切りは【平成28年12月23日（金）】となっております。また、問い合わせ、応募先は以下となっております。

日本原子力学会計算科学技術部会部会長 西田 明美
e-mail : award[a]csed.sakura.ne.jp （[a]→@と変更ください）

以上、大変お手数ですが宜しくお願い申し上げます。

【報告】日本原子力学会2016年秋の大会　企画セッション

2016年9月8日（木） 13:00～14:30 L会場

場所： 久留米シティプラザ

「外部ハザード評価のための数値解析」

座長：（JAEA）西田明美 氏

原子力規制委員会が定めた新規制基準への適合性審査においては、様々な外部ハザードに対する影響評価が求められている。しかし、対象とする現象のスケールが非常に大きく、また、現象の不確定性（発生頻度・発生強度）も大きいため、試験によって影響評価を行うことは困難であり、一般的に、数値解析（シミュレーション）を用いた評価が実施されている。特に、本セッションの対象とする現象に関しては、数値解析を用いた評価が有効であると考えられる（地震評価に関しては平成25年の企画セッションにて実施済みのため、今回のテーマからは除外）。ただし、解析を実施する場合においても、適切なモデル選択や境界条件設定といった課題が残されており、十分な説明性（妥当性）を有する解析結果を得ることは容易ではない。

本セッションでは、外部ハザード評価のための数値解析と題し、津波、竜巻、航空機衝突の3事象を対象としたシミュレーション評価について専門家による講演を実施し、外部ハザード評価における数値解析の適切な活用法や今後の解析精度向上に係る課題などについて議論を行った。なお、本セッションの聴講者は41名であった。

（１） マルチスケール粒子法による構造物に作用する津波力評価

 （九大）浅井光輝 氏

津波流体力の解析評価に関して、陸上構造物に作用する津波の影響メカニズムには解明されていない点が多くあり、明確な設計基準は定められていない。本講演では、マルチスケール粒子法による構造物に作用する津波力評価に関して、3次元粒子法をベースとしたマルチスケール解析ツールを用い、津波避難ビル・橋梁等に作用する津波流体力評価を実施した例について紹介があった。

（２）竜巻飛来物ハザード評価におけるシミュレーション利用の現状

（電中研）江口譲 氏

竜巻によって発生する飛来物の設計速度は，米国では米国原子力規制委員会NRCのNUREG1.76において、また日本では“原子力発電所の竜巻影響評価ガイド”において例示されている。本講演では、それらのガイドにおいて、数値シミュレーションがどのように利用されているかについて説明が行われ、また、実際の竜巻風速場に近いフジタモデルを利用した評価方法との比較結果についても示された。

（３）航空機衝突に対する原子力発電施設の耐衝撃設計

（JAEA）坪田張二 氏

　原子力発電施設においては、地震・津波等の自然災害はもとより航空機衝突に対してもその構造安全性が要求される。本講演では、航空機衝突に対する原子力発電施設の耐衝撃設計に関して、まず、実物航空機（F-4 Phantom 戦闘機）を用いた衝撃実験の概要について報告が行われた。また、原子力発電施設への大型民間航空機衝突のシミュレーション解析に関する最近の研究動向ついても報告された。