SIMMER-III及びSIMMER-IVによるFCA VIII-2燃料スランピング実験解析

Analysis of FCA VIII-2 fuel slumping experiments by SIMMER-III and SIMMER-IV

石田 真也  ; 水野 正弘*

Ishida, Shinya; Mizuno, Masahiro*

高速炉のCDAの事象推移で生じる複雑な物理現象を総合的にシミュレーションするために、高速炉の核熱流動安全解析コードSIMMER-III及びSIMMER-IVの開発を進めている。本研究ではSIMMER-III及びSIMMER-IVにおける損傷炉心の核的挙動について検証を行うことを目的として、FCA VIII-2臨界集合体での燃料スランピング実験の解析を実施した。ここで燃料スランピングとは熱的あるいは機械的原因で燃料の崩落等により炉心物質が密に詰まる現象を指す。SIMMER-IIIによる2次元RZ体系での解析とSIMMER-IVによる3次元XYZ体系での解析(基本炉定数として高速炉用統合炉定数ADJ2000Rを用い、エネルギー群は70群、非等方散乱の取り扱いは多群輸送近似、角度方向の離散化次数はS8として解析を実施)では、十分な精度で実験を模擬できていることが分かった。また、エネルギー群縮約と角度方向の離散化次数に関する合理化の検討を行ったところ、SIMMER-III及びSIMMER-IVによるFCA VIII-2燃料スランピング実験解析を実施する際には、エネルギー群縮約を18群程度、角度方向の離散化次数をS4にまで合理化することが可能であることも分かった。

An advanced safety analysis computer code, SIMMER-III and SIMMER-IV, has been developed to investigate the complex phenomena under the core disruptive accidents in LMFRs. Fuel slumping experiments performed in the Fast Critical Assembly (FCA) VIII-2 facility were analyzed by SIMMER-III (two dimensions) and SIMMER-IV (three dimensions) in order to validate the neutronics model of the code for the disrupted core analysis. The results of the SIMMER-III and SIMMER-IV analysis (70-group constants from the unified cross-section set ADJ2000R, multi-group transport approximation for the anisotropic scattering, S8 approximation for the discrete-ordinate order) indicated that the SIMMER-III and SIMMER-IV simulated the FCA VIII-2 experiments with sufficient precision. In addition, the parameter surveys showed that the simulation of the FCA VIII-2 experiments with sufficient precision can be performed with the 18-group constants and S4 approximation for the discrete-ordinate order.