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FCAを用いた岩石型燃料に添加する共鳴吸収物質のドップラー効果測定

Measurement of doppler effect on resonance materials for ROX fuel using FCA

安藤 真樹; 中野 佳洋; 岡嶋 成晃; 川崎 憲二

Ando, Masaki; Nakano, Yoshihiro; Okajima, Shigeaki; Kawasaki, Kenji

ROX燃料に添加する共鳴物質としてエルビウム(Er),タングステン(W),トリウム(ThO$$_{2}$$)に着目し、これら物質のドップラー効果に対する計算予測精度の検証を行うことを目的とし、FCAを用いて実験を行った。実験は、高速炉体系(XX-2)と中速スペクトル体系(XXI-1D2)において、800$$^{circ}$$Cまでのサンプル加熱反応度価値測定法により行った。解析では、核データにJENDL-3.2を用い、FCA標準解析手法を基本計算とし実験値と計算値を比較した。また、SRACシステムを用いた解析を行い、SRACによる計算の予測精度の傾向を調べるとともに、基本計算の解析結果と比較した。輸送補正を施した基本計算の解析の結果、XX-2炉心では全般的に過小評価となり、XXI-1D2炉心では計算値は実験誤差の範囲内で実験値とほぼ一致した。SRACシステムによる解析の結果、ErサンプルではSRACの方が3%$$sim$$10%小さい計算値を与え、Wサンプルでは、SRACの方が2%$$sim$$5%大きな計算値を与えることがわかった。またThO$$_{2}$$サンプルでは、XX-2炉心ではSRAC解析$$>$$基本計算であるのに対して、XXI-1D2炉心ではその逆となった。

The objectives of this study is to clarify calculation accuracy for the Doppler effect of the resonance materials; erbium (Er), tungsten (W) and thorium (ThO$$_{2}$$). Doppler effect measurements were carried out in a fast neutron spectrum (XX-2 core) and in an intermediate neutron spectrum (XXI-1D2 core) by the sample-heated and reactivity worth measurement method up to 800$$^{circ}$$C using FCA. The experiment was analyzed with the standard analysis method for fast reactor cores at FCA with the use of the JENDL-3.2. The SRAC system was also used to investigate the calculation accuracy of the system and to compare it with that of the FCA standard analysis method. The standard analysis method underestimated for the XX-2 core and agreed the experiments within the experimental errors for the XXI-1D2 core. The analysis with the SRAC system gave smaller values by 3%$$sim$$10% for the Er sample and bigger values by 2%$$sim$$5% for the W sample than the standard analysis method.

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