核設計基本データベースの整備(XIII) - ZPPR-9微少サンプル反応度実験の解析 -

Development of a standard data base for FBR core nuclear design (XIII); Analysis of small sample reactivity experiments at ZPPR-9

佐藤 若英*; 福島 学*; 石川 真

Sato, Wakaei*; Fukushima, Manabu*; not registered

大洗工学センターでは、将来の実用炉など大型FBR炉心に対する核特性解析技術を高度化し、その核設計精度を向上させることを目的として、これまでに蓄積された豊富なFBR炉物理研究の成果を集大成するための作業を進めている。本報告書は、この核設計基本データベースをさらに拡張し汎用化するために、これまで最新手法による実験解析が行われていなかったZPPR-9炉心の微少サンプル反応度実験の解析・評価を行い、データベースの一部として整備したものである。JUPITERシリーズにおけるZPPR-9炉心の微少サンプル反応度実験(PU-30、U-6、DU-6、SS-1、B-1サンプルの5種類)を、最新の核データライブラリJENDL-3.2と、JUPITER臨界実験解析で確立された最新解析手法を用いて評価した結果、以下の結論が得られた。各領域における補正後平均C/E値について、内側炉心部では、1.0からのずれはおおむね5%程度(SS-1サンプルを除く)におさまることが判明した。また、いずれのサンプルでも外側炉心に行くにつれてC/E値が大きくなる径方向依存性が見られるが、特にB-1サンプルでは径方向依存性が約10%とかなり大きい。引き続いて、従来のJUPITER臨界実験解析に基づく統合炉定数ADJ98を基準とし、今回評価した微少サンプル反応度の解析結果を加えて、炉定数調整に対する影響を検討した。その結果、今回のサンプル反応度の解析は、全体的に、従来のJUPITERデータと炉物理的な整合性を有しており、核設計基本データベースの一部として使用できるものと判断した。

A comprehensive study to evaluate and accumulate the abundant results of fast reactor physics is now in progress at O-arai Engineering Center to improve analytical methods and prediction accuracy of nuclear design for large fast breeder cores such as future commercial FBRs. The present report summarizes the analytical results of sample reactivity experiments at ZPPR-9 core, which has not been evaluated by the latest analytical method yet. The intention of the work is to extend and further generalize the standard data base for FBR core nuclear design. The analytical results of the sample reactivity experiments (samples: PU-30, U-6, DU-6, SS-1 and B-1) at ZPPR-9 core in JUPITER series, with the latest nuclear data libraly JENDL-3.2 and the analytical method which was established by the JUPITER analysis, can be concluded as follows: The region-averaged final C/E values generally agreed with unity within 5% differences at the inner core region. However, the C/E values of every sample showed the radial space-dependency increasing from center to core edge, especially the discrepancy of B-1 was the largest by 10%. Next, the influence of the present analytical results for the ZPPR-9 sample reactivity to the cross-section adjustment was evaluated. The reference case was a unified cross-section set ADJ98 based on the recent JUPITER analysis. As a conclusion, the present analytical results have sufficient physical consistency with other JUPITER data, and possess qualification as a part of the standard data base for FBR nuclear design.