東海第二発電所工事計画審査資料
資料番号

工認-934 改0

提出月日

平成30年7月12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 R0

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，添付資料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 R0

本解析コードを使用した添付資料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

計算機コードの概要

本計算機コードは，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。
本計算機コードは，点等方線源からの一回散乱を計算する。散乱は，

NT2 補③ Ｖ-5-12 R0

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）】
本計算機コードの検証の内容は，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。
・本計算機コード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。
・本計算機コードは，線量率評価を実施するコードであり，計算に検証必要な主な条件は線源条件，幾何形状条件である。これら評価条（Verification）

件が与えられれば線量率評価は可能であり，使用目的に記載する及び妥当性確認（Validation）評価に適用可能である。
【妥当性確認（Validation）】
本計算機コード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（ＪＥＡ Ｃ４６１NT2 補③ Ｖ-5-12 R0５ － 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－Ｇ Ｐ２Ｒ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)

D1(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)
e x
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 。
D 2(E)φ(E)ρs2K(E') B(x,E') Ndσ(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）dΩ2NT2 補③ Ｖ-5-12 R0rdσ(E,θ) 0dΩ
23.2(1 cos2θ)α2(1 cosθ)212
1 α(1 cosθ)(1 cos2θ)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
θ

D 2 (E )(E)

S( E )
42(E )se x

2

K (E ' ) B( x, E ' ) Nd(E, ) e xd

距離：ρ
距離：ρ sNT2 補① 付録26 R0E

D1 ( E )

線源

S(E )
4d2

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

距離：ρ d

図 1 Ｇ３３－ＧＰ２Ｒの計算方法

7

評価点