東海第二発電所工事計画審査資料
資料番号

工認-934 改 2

提出月日

平成 30 年 8 月 29 日

NT2 補③ Ⅴ-5-12 R0

Ⅴ-5-12 計算機プログラム（解析コード）の概要
・Ｇ３３−ＧＰ２Ｒ目次

NT2 補③ Ⅴ-5-12 R1

1.

はじめに

1

1.1 使用状況一覧

22.

解析コードの概要

3

3.

解析コードの特徴

5

3.1 計算方法

53.2 引用文献

6

1.

はじめに
本資料は，添付書類において使用した計算機プログラム（解析コード）G33-GP2Rについて説明するものである。

NT2 補③ Ⅴ-5-12 R1

本解析コードを使用した添付書類を示す使用状況一覧，解析コードの概要を以降に記載する。

1

1.1 使用状況一覧
使用添付書類

バージョン

中央制御室の居住性に関する説明書

1.00

Ⅴ-1-8-1

原子炉格納施設の設計条件に関する説明書

1.00

Ⅴ-1-9-3-2

緊急時対策所の居住性に関する説明書

1.00

NT2 補③ Ⅴ-5-12 R0

Ⅴ-1-7-32

2.

解析コードの概要
コード名

項目
使用目的

G33-GP2R
中央制御室及び緊急時対策所の居住性に係る被ばく評価
ベント実施に伴う作業等の作業員の被ばく評価

開発機関

日本原子力研究開発機構（（財）高度情報科学研究機構）

開発時期

2001年（初版開発時期 1964年）使用したバージョン

1.00

コードの概要G33-GP2R（以下「本解析コード」という。）は，Los Alamos
Scientific Laboratoryで開発されたガンマ線多群散乱計算プログラ
ム「G33」をベースとし，旧日本原子力研究所がＩＣＲＰ1990年勧告の国内関連法令・規則への取入れに合わせて，実効線量を計算できるように改良した最新バージョンである。
本計算機プログラムは，点等方線源からの一回散乱を計算する。散乱NT2 補③ Ⅴ-5-12 R0は，クライン−仁科の式に基づき計算する。散乱が起こる領域は直角，球，円筒座標により指定し，遮蔽体は平板，球，円筒又は二次曲面により入力することができる。
【検証（Verification）】
本計算機プログラムの検証の内容は，以下のとおりである。
・計算機能が適正であることは，後述する妥当性確認の中で確認している。
・本計算機プログラムの運用環境について，開発機関から提示された要件を満足していることを確認している。
・本計算機プログラムは，線量率評価を実施するコードであり，計検証

算に必要な主な条件は線源条件，幾何形状条件である。これら評（Verification）

価条件が与えられれば線量率評価は可能であり，使用目的に記載及び妥当性確認（Validation）する評価に適用可能である。
【妥当性確認（Validation）】
本計算機プログラムの妥当性確認の内容は，以下のとおりである。
・スカイシャインガンマ線について，米国Radiation ResearchAssociates（RRA）が1977年に米国カンザス州立大学において60Co線源を用いたベンチマーク試験を実施している。
・このRRAでの実験値と計算値を比較の詳細が，ガンマ線遮蔽設計ハンドブック（1988年1月，社団法人 日本原子力学会）に示されている。

3

・その結果は，天井遮蔽がないケ ースでは計算値は実験 値とよい一致を示しているが，天井遮 蔽があるケ ースでは， 計算値は実験値を過小評価となって いる。
・この原因は，G33コー ドが天井透過中の散乱成分を考慮 し てないためであり，この成分を考慮 するため， 天井遮蔽ま でをANISNコードで計算することを推奨している。今回の重 大事故等時における中央制御室のス カイシャイ ンガンマ線 線量評価では，この計算手法を採用 している。
・今回の重大事故等時における中 央制御室のスカイシャ イン
ガンマ線線量評価は，上記妥当性 確認内容と 合致している。
・ま た，原子力 発電所放射線遮へ い設計規程（ＪＥＡＣ４６１５ −2008）（ 日本 電気 協 会

原子力 規格委員 会

平 成 20年 6月）では，事故時の 中央制御室遮 蔽のための点減衰核積 分コNT2 補③ Ⅴ-5-12 R0ード／散乱線計算コードとして，QADコード／ G33コード が挙げられている。

43.解析コー ドの特 徴
G33-GP2R コ ード (1) は， Los Alamos Scientific Laboratory で開発されたガンマ 線
多群散乱計 算プ ログ ラ ムで ある。 本コードは ，点等方線源からの一回散乱を計 算 する。散乱は ，ク ライ ン −仁 科の式 に基づき計 算する。散乱が起こる領域は直角 ， 球，円筒座標に より 指定 し ，遮 蔽体は 平板，球， 円筒又は二次曲面により入力する こ とができる。こ のコ ード に は質 量減衰 係数のライ ブラリが入っている。
出力として ， 評価点 で の エネルギ別の直接 線及び散乱線による線量率が得られ る。

3.1

計算 方法
図 1 に，線 源，散 乱 点，評価点に より形成される三角形を示す。

(1)

直接 線
エネルギＥ のガン マ 線を等方に放 出する強度Ｓの線源による直接線の線量率は次式で与え られる。
S(E)

D 1(E)

4πρd 2

K(E) B(x,E) e x

NT2 補③ Ⅴ-5-12 R0

ここで，Ｄ 1 (E)：評価点で の直接線による線量率Ｓ(E)：線源 強度ρd：線源から評価点までの距離Ｋ(E)：線量 率換 算係数

Ｂ(x,E)：ビル ドアップファクタ

x：実効 透過 距離（平均自由行程）xμm ρmm(2)μm：物質 m の 線減衰係数ρm：物質 m の 透過距離

散乱 線
散乱点での ガンマ 線 束は，次式で 与えられる。
φ(E)

S(E)
ex
4πρ2

ここで，φ(E) ：散乱位置 でのガンマ線束
ρ：線源から 散乱点までの距離5散乱後，評 価点に 到 達するガンマ 線の線量率は次式で与えられる。
φ(E)D 2(E)

ρs

K(E') B(x,E') N2dσ(E,θ) e xdΩ

ここで，Ｄ 2 (E)：評価点で の散乱線による線量率

ρs：散乱点から評価点までの距離

Ｋ(E')：散乱後のエネルギ E'のガンマ線線量率換算係数

Ｂ(x,E') ：ビルドアップファクタ
Ｎ：散乱体の原子数密度dσ(E,θ) ：微分散乱断面積（ クライン−仁科の式）dΩNT2 補③ Ⅴ-5-12 R0dσ(E,θ)
dΩ

3.2

2

r02

(1 cos 2θ)α2(1 cosθ)212
1 α(1 cosθ)(1 cos 2θ) 1 α(1 cosθ)r0：古典的電子半径

θ：散乱 角度α：コン プトン波長の逆 数

引用 文献
(1)

ＲＩ ＳＴ

Ｎ ＥＷ Ｓ No.33「実効線量評価のための遮蔽計算 の現状」

2002.3.31，（ 財）高度情報科学技術研究機構

6散乱体θD 2 (E )(E)

S( E)
42(E )se x

2K (E ' ) B( x, E ' ) Nd(E, ) e x
d

距離：ρ
距離：ρ sNT2 補③ Ⅴ-5-12 R0E

D1 ( E )

線源

S(E )
4d

2

K ( E ) B( x , E ) e x

距離：ρ d

図 1 G33-GP2R の計算方法

7

評価点