ARKADIAにおける炉心設計最適化プロセスの整備,1; 核-プラント動特性の連携解析による最適化検討

Development of core design optimization process in ARKADIA, 1; Optimization study by integrated analysis with neutronics and plant dynamics

浜瀬 枝里菜 ; 桑垣 一紀  ; 堂田 哲広  ; 横山 賢治   ; 田中 正暁  

Hamase, Erina; Kuwagaki, Kazuki; Doda, Norihiro; Yokoyama, Kenji; Tanaka, Masaaki

設計最適化支援ツールARKADIA-Designの機能の一部として、核設計、熱流力設計、燃料健全性評価、プラント動特性を連携した一連評価を行い、最適化アルゴリズムを用いて最適な設計変数を自動探索する革新的な炉心設計最適化プロセスを開発している。ULOF時の炉心損傷回避と高い炉心性能を実現可能な高速炉炉心の設計最適化問題を代表例題として設定し、実設計での使用を前提とした解析体系を対象に、ARKADIA-Designの統合インターフェースを用いて核設計とプラント動特性解析の自動連携による最適化を実現し、本プロセスの炉心設計への適用見込みについて確認した。

A core design optimization process is developed as part of the design optimization support tool named ARKADIA-Design for an efficient and innovative core design process. The process comprises analyses integrated by neutronics, thermal-hydraulics in a fuel assembly, fuel integrity, and plant dynamics for safety assessment. The core design optimization problem in the sodium-cooled fast reactor that achieves to the prevention of the core damage during ULOF and the high core performance was set as a representative problem. The automatic optimization with integrated analysis between neutronics and plant dynamics by using the PSSP of ARKADIA-Design was realized. The prospect of applying this process to the core design was confirmed.