【電子入札】【電子契約】化学反応の律速過程を考慮したFP物質移行コードによる実験解析作業

【電子入札】【電子契約】化学反応の律速過程を考慮したFP物質移行コードによる実験解析作業 次のとおり一般競争入札に付します。 1 競争参加者資格 (1) 予算決算及び会計令第70条及び第71条の規定に該当しない者であること。 (3) 上記以外の競争参加者資格等 (別紙のとおり) 2 入札書の提出期限3 入札書の郵送 4 その他 詳細は「入札説明書」による。 契 約 管 理 番 号 0702C02115一 般 競 争 入 札 公 告令和7年5月29日 財務契約部長 松本 尚也 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構件 名 化学反応の律速過程を考慮したFP物質移行コードによる実験解析作業数 量 1式入 札 方 法(1)総価で行う。 (2)本件は、提出書類、入札を電子入札システムで行う。 入札説明書の交付方法 機構ホームページ(入札情報等)又は契約担当に同じ交 付 期 限 令和7年6月30日まで入 札 説 明 会日 時 及 び 場 所無 入札期限及び場所令和7年7月28日 14時00分 電子入札システムを通じて行う。 開札日時及び場所令和7年7月28日 14時00分 電子入札システムを通じて行う。 契 約 期 間( 納 期 )令和8年1月23日納 入(実 施)場 所 安全研究棟 西415契 約 条 項 コンピュータプログラム作成等業務契約条項契 約 担 当財務契約部事業契約第１課桑島 玄(外線：070-1370-7659 内線：803-41037 Ｅメール：kuwajima.gen@jaea.go.jp) (2) 国の競争参加者資格(全省庁統一資格)又は国立研究開発法人日本原子力研究開発機構競争参加者資格のいずれかにおいて、当該年度における「役務の提供等」のA、B、C又はD等級に格付けされている者であること。 競争参加者資格審査を受けていない者は、開札の前までにその審査を受け、資格を有することが認められていること。 特 約 条 項 無上記条項を示す場所 機構ホームページ(調達契約に関する基本的事項)又は契約担当に同じ入 札 保 証 金 免除令和7年7月28日 14時00分不可 ※電子入札ポータルサイトhttp://www.jaea.go.jp/02/e-compe/index.html本入札の参加資格及び必要とする要件は、次のとおりである。 ※競争入札に参加する前までに「委任状・使用印鑑届」及び「口座振込依頼書」等を提出していただく 必要がありますので、下記により提出をお願いします。 https://www.jaea.go.jp/for_company/supply/format/a02.html必要な資格求める技術要件・本作業の実施に必要なFP移行挙動解析コードARTもしくは同等の原子力施設における放射性物質の移行挙動解析コード(Fortran)での解析及び開発に係る知見・技術力を有していることを証明する書類を提出すること。 ・本作業の高速化について高速化手法の提案もしくは本作業に適応可能な高速化に係る知見・技術力を有していることを証明する書類を提出すること。 ・意図しない変更や機密情報の盗取等が行われないことを保証するための具体的な管理手順や品質保証体制を証明する書類を提出すること。 (例えば、品質保証体制の責任者や各担当者がアクセス可能な範囲等を示した管理体制図)を提出すること。 (ISO9001又はJIS_Q9001の認証書類の提出でも可)・情報セキュリティ管理体制が整っていることを証明する書類を提出すること。 (ISO/IEC27001、JIS_Q27001認証又はISMS認証のいずれかの認証書類の提出でも可)(1)予算決算及び会計令第70条及び第71条の規定に該当しない者であること。 (2)国の競争参加者資格(全省庁統一資格※)又は国立研究開発法人日本原子力研究開発機構競争参加者資格のいずれかにおいて、当該年度における「役務の提供等」のA、B、C又はD等級に格付けされている者であること。 競争参加者資格審査を受けていない者は、開札の前までにその審査を受け、資格を有することが認められていること。 (3) 当機構から取引停止の措置を受けている期間中の者でないこと。 (4)警察当局から、国立研究開発法人日本原子力研究開発機構に対し、暴力団員が実質的に経営を支配している業者又はこれに準ずるものとして、建設工事及び測量等、物品の製造及び役務の提供等の調達契約からの排除要請があり、当該状況が継続している者でないこと。 (5)国立研究開発法人日本原子力研究開発機構が要求する技術要件を満たすことを証明できる者であること。 入札参加資格要件等 化学反応の律速過程を考慮したFP物質移行コードによる実験解析作業仕様書1１．件名化学反応の律速過程を考慮したFP物質移行コードによる実験解析作業２．目的及び概要本仕様書は、当機構で実施しているソースターム評価技術の高度化作業に係る業務の仕様について定めたものである。 具体的には、放射性物質(FP)の移行挙動に関する数値解析コードARTコードについて化学反応の律速過程を考慮したモデルによるFP移行挙動解析する作業である。 ３．作業実施場所指定なし(作業場所の提供は行わない)４．納期令和８年１月２３日５．作業内容５．１ 対象コード・原子炉冷却系内及び格納容器内におけるFPの移行挙動に関する数値解析コードART(Ver. 3.0.1beta)- 開発言語：Fortran(ifort及びifx対応)- 動作環境：Windows及びLinux５．２ 作業範囲及び項目(１)ARTコードの数値解析モデルの高速化検討及び改良(２)ARTコードによる実験解析(２ケース)(３)報告書作成５．３ 作業内容及び方法等(１)ARTコードの数値解析モデルの高速化検討及び改良現ARTコードでは、CsI(g)やCsI(c)と言った化学種毎にマスバランスに基づく物質移行の連立微分方程式を後退差分法により求め、Δt 秒後の化学種分布を求めている。 しかしながら、MELCOR やVICTORIA等の同様のFP物質移行計算コードに比べ、計算コストが大きい(実時間の数10％～1000％)課題がある。 これまでに、プログラミング的な対応(連立微分方程式の解法ソルバーの検討、不用な計算をさせないような計算手順の変更)を実施したが、その効果は十分と言えない。 そこで、本検討では、ARTコードの高速化に向けて計算コストのホットスポットである物質移行方程式の計算方法・手順の検討を行う。 高速化の技術要件は次の通りである。 - 単一CPUでの実行速度向上を目的とするため並列化の使用は不可とする- 割り算の回数を減らす等のコード書法の変更やループアンローディング等の広義のチューニング方法を主たる改良とすることは不可とする- 数値解法ソルバーは後退差分法とする2- FP挙動の特性(エアロゾル、ガス)を理解した上で、高速化すること- 検討内容を反映では機構担当者と相談の上、改良を実施することなお、現ARTコードの物質移行に係る離散化方法は以下である。 ARTコードでは、種々の軽水炉プラントや再処理施設を模擬できるように汎用性のある区画モデルを採用している。 各区画での化学種の存在量は、化学種毎に複数の物理状態に類別して取り扱う。 以下に、(1)区画モデル及び、(2)区画内の化学種の物理状態について示す。 また、ARTコードの要求仕様を(3)に示す。 (１) 区画モデル区画モデルとは、プラント内の FP 移行挙動を解析するためにプラント内部任意の数の区画と区画間流路とで模擬し区画内及び区画間の FP 移行挙動を扱うものである。 以降では、区画と区画間流路をそれぞれセル、パスと称する。 各セルは気相部と液相部から成り、気体の流れだけでなく液体の流れによるFP移行挙動も考慮する。 ここで、各セル内では、FPやエアロゾル等が気相中あるいは液相中に均一に分布する(一様混合)と仮定している。 なお、セル間のパスによる物質移行量は、それぞれ異なる4タイプの移行様式による物質量変化の総和として計算される。 例として、セルJからIへのパスにおける物質移行タイプをFig. 2- 1に示す。 なお、パス自体は化学種の物質量を持たないと仮定している。 • タイプ 1 (G→G)：セルJの気相からセルIの気相• タイプ 2 (G→W)：セルJの気相からセルIの液相(スクラビング)• タイプ 3 (W→W)：セルJの液相からセルIの液相• タイプ 4 (W→G)：セルJの液相からセルIの気相(スプレイ)Fig. 2- 1 セルJからIへのパスによる物質移行経路(２) 区画内の化学種の物理状態ART コードのVer.3.0 以降では、それ以前のバージョンの物理状態区分をさらに系統化(物理状3態とセル内存在位置を区別)している。 系統化した区分で下記に示す。 ① 物理状態：A) 気相領域：気体状、構造材/構造物上凝縮物、エアロゾル状(サイズ区分L), = 2+ B) 液相領域：溶存及び沈着状態の混合状態 , = 1② セル内部存在位置：  = 6+3 = 9A) 気相領域：浮遊、壁、床、天井、その他構造物、工学安全系(フィルター), = 6B) 液相領域：浮遊、構造物、気泡、工学安全系 , = 3気相と液相領域で物理状態数は異なっており、セル内気相での物理状態総数は, × ,、セル内液相での物理状態総数は, × ,である。 ここで、この状態数の増加は計算コストの増加に直結するため、複雑ではあるが最小限の状態数を設定している。 気相領域での状態数の特徴は、物理状態がエアロゾル状の場合さらにサイズ区分Lで分割される準状態をもつ点である。 一方で、液相領域では、上記区分のとおり、液相領域に移動した際のエアロゾルのサイズ情報は消失すると仮定している。 また、セル内部の存在位置の“浮遊”に分類された全ての化学種は、流体の輸送によってその他セルへ移行する(セル間移行あり)ものと仮定する。 その他“構造材”や“工学安全系”の化学種は、その他セルへ移行しない(セル間移行なし)区分となる。 なお物理状態の「構造材/構造物上凝縮物」の凝縮物は、エロゾル状のような粒子状でなく、液膜のようなものを想定している。 基礎方程式(１) 基礎方程式2.1節に示した通りARTコードは、化学種毎の物理状態に係る存在量をセルごとに保存する。 そのため、ARTコードの基礎方程式は、化学種の物理状態数を(気相領域での総数,+液相領域での総数,)、セル数を、セル内部の存在位置数を(気相領域での総数,+液相領域での総数,)、化学種数をとした場合、総数N= (,, +,,)個の質量変化に関する連立常微分方程式を解くこととなる。 各物理・化学量の表記法をTable 2- 1に示す。 セルIでセル内部の存在位置がの物理状態が の状態における化学種kのモル数, ,  の時間変化は、次の微分方程式となる。 , , = ,, ()(2.4.1)4,, () ≡∑∑∑{,, , (, , ),, ()}+ ,, ()+ ,, () ℎ=1=1=1(2.4.2)この式(2.4.1)を化学種毎に解くことでΔt秒後の質量分布を求める。 現ARTコードでは、計算コスト削減のため、有意に質量を有さない化学種に対する式(2.4.1)の計算はスキップしている。 Table 2- 1 物理量と化学量の表記法内容 総数 番号付けル―ル化学種番号 最大想定:10001～まで昇順セル番号 最大想定:501～まで昇順0) 気相領域気相領域での各化学種の物理状態番号,(= 2+ )最大想定:221:気体状2:構造材近傍での反応物/構造材上凝縮物3:エアロゾル状のサイズ区画番号1:2+L: エアロゾル状のサイズ区画番号L気相領域でのセル内部の存在位置,(= 6)1 :気相部・浮遊2: 気相部・構造1(壁), ,  () ：セル I でセル内部の存在位置がの p 状態中における化学種 k のモル質量 [mol],, , (, , )：セルJ のセル内部の存在位置における状態qから、セル I のセル内部の存在位置における状態pにおける遷移マトリックス [1/s](3章参照),, () ：セル I での p 状態中のセル内部の存在位置がの化学種 k に対する質量発生割合 [mol/s](3章参照),, () ℎ ：セル I での p 状態中のセル内部の存在位置がの化学種 k に対する化学反応による質量変化割合 [mol/s] *デルタ関数で表される(3章参照)53: 気相部・構造2(底)4: 気相部・構造3(天井)5：気相部・構造4(その他)6: 気相部・工学安全系(フィルタ―等)1) 液相領域各化学種の物理状態番号,(= 1)1:(気相領域の = 1と異なり、溶存の気体、イオン、エアロゾル状等の全て状態を含む状態)セル内部の液相領域の存在位置,(= 5)7 :液相部・浮遊8: 液相部・液相表面9: 液相部・構造物10: 液相部・気泡11: 液相部・工学安全系(フィルタ―等)(２) 数値解法ART Ver.3.0以降では、適応的時間刻み制御を有する陰的後退差分法により常微分支配方程式を求解する。 本数値解法ソルバーは、LLNL (Lawrence Livemore National Laboratory)が開発したオープンライブラリDVODE [2.3]を採用している。 適応的時間刻み制御では、系の目的変数を監視し、要求される解析精度を満たす最適な時間刻み幅を導出する。 同制御について、要求される解析精度を満たす範囲では時間刻み幅を大きく設定することで計算コストを削減すると共に、モデルが不安定な条件では解析精度を満たす範囲まで時間刻み幅を縮小する。 そのため、計算精度の安定化と計算効率の向上が見込まれる。 (２)ARTコードによる実験解析(２ケース)化学挙動の理解を目的とした単一流路での実験入力(機構より貸与)について、(１)で実施した高速化を検討したARTコードによるケースA：化学平衡論＋未反応核モデルあり、ケースB：化学平衡論＋未反応核モデルなしの２ケース解析を行い、実験結果を整理する。 実験結果の整理する項目はケースA及びBで共通であり以下の通りである。 ① マスバランス入力で設定した元素量と解析結果の元素量の時系列データを比較したグラフを解析対象の元素Cs-I-Mo毎に作成する。 ② 温度勾配管内での沈着物元素分布横軸に温度勾配管からの入口からの距離、縦軸に元素モル数とするグラフに解析対象元素であるCs-I-Moの元素の折れ線グラフを重ね書きする。 なお、本折れ線グラフは解析時刻(265分、472分)に対してそれぞれ作図する。 ③ 温度勾配管内での沈着物化学種分布6②と同様にグラフを縦軸の化学種モル数とするグラフを作成する。 それ以外は②と同様とする。 ④ 装置外に流出した化学種積算値の比較装置外の捕集領域セル18のCs-I-Moに関する化学種のモル数変化をケースAとBで比較する。 横軸に時刻、縦軸にCs-I-Moの化学種モル数とする。 なお、ケースAとBの化学種は同一にグラフに重ね書きし、ケース A は実線、ケース B は破線とすることでデータの差別化を行う。 (２)報告書の作成実施項目(１)に関する報告書及び電子ファイルを作成する。 報告書および電子ファイルに記載すべき内容は、下記である。 報告書について- (１)～(２)の作業内容- 解析結果- 解析入力も添付すること電子ファイルについて- 報告書文書データ(MS-Wordファイル)- 開発したソースコード一式- 解析に用いた実行モジュール- 解析結果データ(生データ、加工後のデータ)６．試験・検査(１)納品物検査検査項目 検査方法 合格基準(1) 報告書にて、検討内容の説明を目視により確認する合理的で実現可能な計算手順であること(2) 報告書の結果図の傾向を目視により確認する 傾向が合理的なFP挙動・分布であること７．作業に必要な資格等・本作業の実施に必要なFP 移行挙動解析コードART もしくは同等の原子力施設における放射性物質の移行挙動解析コード(Fortran)での解析及び開発に係る知見・技術力を有していること。 ・本作業の高速化について高速化手法の提案もしくは本作業に適応可能な高速化に係る知見・技術力を有していること。 ８．支給物品及び貸与品7８．１ 支給物品なし８．２ 貸与品本作業の実施にあたり、以下に示す関連資料1式を当機構から受注者に無償で貸与する。 なお、受注者はこれら貸与品を本作業の実施以外の目的には使用せず、また、本作業終了時には直ちに当機構に返却するものとする。 1) ARTコードのソース 1式2) ARTコードのマニュアル 1式3) ARTコードの実験解析入力 1式９．提出書類(１)作業工程表 作業開始14日前 1部(２)作業手順書 作業開始14日前 1部(３)作業管理体制表 作業開始14日前 1部(４)打ち合わせ議事録 打ち合わせ後速やかに 1部(５)作業報告書 作業終了後速やかに 1部(６)電子ファイル 作業終了後速やかに 1式―作業報告書―開発したソースコード及び解析結果CD等の電子媒体(７)情報セキュリティに係る書類(情報セキュリティに係る資格・研修等についての情報を記した書類※)契約締結後速やかに 1部(８)その他原子力機構が指示したもの※提出した内容に変更が生じた場合は、その都度提出すること。 (提出場所)原子力機構 安全研究センター シビアアクシデント研究グループ安全研究棟 西415号室１０．検収条件「６．試験・検査」の合格、「９．提出書類」の確認並びに、原子力機構が仕様書の定める業務が実施されたと認めた時を以て、業務完了とする。 １１．適応法規・規定等該当なし１２．特記事項(１)受注者は原子力機構が原子力の研究・開発を行う機関であるため、高い技術力及び高い信頼性を社会的にもとめられていることを認識し、原子力機構の規程等を遵守し安全性に配慮し業務を遂行しうる能力を有する者を従事させること。 (２)受注者は業務を実施することにより取得した当該業務及び作業に関する各データ、技術情報、成8果その他のすべての資料及び情報を原子力機構の施設外に持ち出して発表もしくは公開し、または特定の第三者に対価をうけ、もしくは無償で提供することはできない。 ただし、あらかじめ書面により原子力機構の承認を受けた場合はこの限りではない。 (３)この業務により作成された目的物(上記納入品目に定める成果報告書等)に係る著作権その他の目的物の使用、収益及び処分(複製、翻訳、翻案、変更、譲渡・貸与及び二次的著作物の利用を含む)に関する権利は当機構に帰属するものとする。 (４)受注者は、合併又は分割等により本契約に係る権利義務を他社へ承継しようとする場合には、事前に当機構(契約請求元)へ照会し、了解を得るものとする。 (５)受注者は異常事態等が発生した場合、原子力機構の指示に従い行動するものとする。 また、契約に基づく作業等を起因として異常事態等が発生した場合、受注者がその原因分析や対策検討を行い、主体的に改善するとともに、結果について機構の確認を受けること。 (６)本仕様書に記載されている事項及び本仕様書に記載のない事項について疑義が生じた場合は、原子力機構と協議の上、その決定に従うものとする｡１３．契約不適合責任検収後１年以内に判明した入力データの不備等で、納入者の責に帰すべき事項については、無償にて速やかに対処を行うこと。 １４．グリーン購入法の推進(１)本契約において、グリーン購入法(国等による環境物品等の調達の推進等に関する法律)に適用する環境物品(事務用品、ＯＡ機器等)が発生する場合は、これを採用するものとする。 (２)本仕様に定める提出図書(納入印刷物)については、グリーン購入法の基本方針に定める「紙類」の基準を満たしたものであること。 １５．検査員(１)一般検査 管財担当課長以上