Burnup importance function and its application to OECD/NEA/BUC phase II-A and II-C models

燃焼重要度関数とそのOECD/NEA/BUCフェーズII-A及びII-Cモデルへの適用

奥野 浩  ; 外池 幸太郎 ; 酒井 友宏*

Okuno, Hiroshi; Tonoike, Kotaro; Sakai, Tomohiro*

燃焼の進展に伴い、軽水炉用燃料集合体の反応度は核分裂性核種の減損、特に軸方向中央部の減損により減少する。端部の反応度変化への重要性を描写するために、燃焼重要度関数を局所的な燃焼度変化の反応度減少への重みとして導入した。この関数をOECD/NEA/BUCのフェーズII-Aモデル(使用済PWR 燃料棒を表す)及び簡単化したフェーズII-Cモデル(局所的な燃焼変化による反応度変化を研究)に適用した。フェーズII-Aモデルへの適用は、端部の燃焼重要度が燃焼度あるいは冷却期間の増加に伴い増加することを明瞭に示した。異なる初期濃縮度での燃焼重要度を比較した。簡易化されたフェーズII-Cモデルへの適用の結果は、燃焼重要度関数が、平均燃焼度を一定にし燃焼度変化が最大・最小測定値の間であるという束縛条件下で最も反応度の高い燃焼分布を見い出すのに役立つことを示した。

As the burnup proceeds, reactivity of fuel assemblies for light water reactors decreases by depletion of fissile nuclides, especially in the axially central region. In order to describe the importance of the end regions to the reactivity change, a burnup importance function was introduced as a weighting function to a local burnup variation contributed to a reactivity decrease. The function was applied to the OECD/NEA/BUC Phase II-A model and a simplified Phase II-C model. The application to Phase II-A model clearly showed that burnup importance of the end regions increases as burnup and/or cooling time increases. Comparison of the burnup importance function for different initial enrichments was examined. The application result to the simplified Phase II-C model showed that the burnup importance function was helpful to find the most reactive fuel burnup distribution under the conditions that the average fuel burnup was kept constant and the variations in the fuel burnup were within the maximum and minimum measured values.