「常陽」MK-III性能試験炉心の過剰反応度解析

• Material Type: 文書・図像類
• Title: 「常陽」MK-III性能試験炉心の過剰反応度解析
• Author/Editor: 前田 茂貴; 横山 賢治; 沼田 一幸
• Author Heading: 前田 茂貴; 横山 賢治; 沼田 一幸
• Publication Date: 2003-10
• Publication Date (W3CDTF): 2003-10
• Alternative Title: Analysis of excess reactivity of JOYO MK-III performance test core
• Periodical title: JNC TN9400 2003-083
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): 高速実験炉「常陽」は、高速中性子照射炉としての照射性能を向上させ、照射試験ニーズの多様化に対応するための高度化計画(MK-Ⅲ計画)を進めている。これに伴う炉心改造では、Pu富化度の異なる燃料を用いて炉心を2領域化するとともに、径方向は炉心領域を拡大し、燃料スタック長を5cm短尺化した。また、炉心第9、10列のステンレス鋼反射体を炭化ホウ素の遮へい体に置換した。MK-III性能試験用の炉心構成においては、移行炉心運転期間の燃料交換で使用済みのMK-II燃料と順次交換された20体のMK-III外側燃料が既に装荷されており、炉中心に材料照射用反射体を4体装荷している。このMK-III性能試験炉心の過剰反応度を精度良く予測するため、最新の炉定数JFS-3-J3.2Rを使用し、これまで予測に用いてきた「常陽」炉心管理コードシステムに加えて、大洗工学センターのシステム技術開発部・中性子工学グループで整備されたJUPITER標準解析手法及びモンテカルロ計算コードを用いて過剰反応度を評価した。JUPITER標準解析手法では、基準計算となる3次元Tri-Z 70群拡散計算に、輸送、メッシュ効果、非均質効果補正を行うとともに、直近のMK-II第35サイクルをモックアップ炉心としてバイアス補正を行った。また、積分データに基づく炉定数調整が行われた統合炉定数ADJ2000Rによる予測も行った。一方、モンテカルロ法では炉心構成を詳細にモデル化し、バイアス補正を行った。予測誤差としては、竹田らの定式に基づいて、バイアス補正法を適用したケース、ADJ2000Rを用いたケースについてそれぞれ評価した。その結果、MK-III性能試験炉心の過剰反応度は2.8$\sim$3.4\%$\Delta$k/kk'となり、手法によらずほぼ同一の予測値を得た。また、予測誤差(1$\sigma$)はバイアス補正法で0.1$\sim$0.2\%$\Delta$k/kk'、炉定数調整法で0.3\%$\Delta$k/kk'となった。; JOYO is currently being upgraded to the high performance irradiation bed "JOYO MK-III core". The MK-III core is divided into two fuel regions with different plutonium contents. To obtain a higher neutron flux, the active core height was reduced from 55cm to 50cm. The reflector subassemblies were replaced by shielding subassemblies in the outer two rows. Twenty of the MK-III outer core fuel subassemblies in the performance test core were partially burned in the transition core. Four irradiation test rigs, which do not contain any fuel material, were loaded in the center of the performance test core.In order to predict the excess reactivity of MK-III performance test core accurately, we evaluated it by applying not only the JOYO core management code system, but also the JUPITER standard analysis method and the Monte Carlo method with JFS-3-J3.2 constant set. The excess reactivity predictions obtained by the JUPITER standard analysis method were corrected to results based on transport theory with zero mesh-size in space and angle. A bias factor based on the MK-II 35th core, which sensitivity was similar to MK-III performance test core's, was also applied, except in the case where an adjusted nuclear cross-section library was used. Exact three-dimensional, pin-by-pin geometry and continuous-energy cross sections were used in the Monte Carlo calculation. The estimated error components associated with cross-sections, methods correction factors and the bias factor were combined based on Takeda's theory.Those independently calculated values agree well and range from 2.8 to 3.4 \%dk/kk'. The estimated errors for bias method range from 0.1 to 0.2 \%dk/kk'. The error in the case using adjusted cross-section was 0.3 \%dk/kk'.
• Source: /JNC-TN9400-2003-083.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JNC-TN9400-2003-083.pdf
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System

• Summary, etc.: 高速実験炉「常陽」は、高速中性子照射炉としての照射性能を向上させ、照射試験ニーズの多様化に対応するための高度化計画(MK-Ⅲ計画)を進めている。これに伴う炉心改造では、Pu富化度の異なる燃料を用いて炉心を2領域化するとともに、径方向は炉心領域を拡大し、燃料スタック長を5cm短尺化した。また、炉心第9...