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棒状燃料格子間隔1.5cmのSTACY非均質炉心の核特性解析

Analyses of neutronic characteristics of STACY heterogeneous core with 1.5-cm-lattice-pitch fuel pins

曽野 浩樹; 深谷 裕司; 柳澤 宏司; 三好 慶典

Sono, Hiroki; Fukaya, Yuji; Yanagisawa, Hiroshi; Miyoshi, Yoshinori

日本原子力研究所の定常臨界実験装置STACYでは、2003年度に、非均質炉心での臨界実験が計画されている。当該炉心は、硝酸ウラニル溶液($$^{235}$$U濃縮度6wt%)及び格子間隔1.5cmの二酸化ウラン棒状燃料($$^{235}$$U濃縮度5wt%)333本で構成される。その実験に先立ち、当該炉心の核的安全性及び核的制限値の評価を目的とする核特性解析を行った。解析対象とした項目は、臨界,反応度及び原子炉停止余裕に関するパラメータである。解析には、モンテカルロコードMVP及び核計算コードシステムSRAC,断面積ライブラリにはJENDL-3.3を用いた。計算された核特性値からそれらを補間するための簡易推定式及び当該炉心の核的制限値を評価した。また、当該実験のすべての燃料条件下において、原子炉停止余裕が安全基準に適合する見通しであることを確認した。

A series of critical experiments using a heterogeneous core of the Static Experiment Critical Facility (STACY) in the Japan Atomic Energy Research Institute is planned in F.Y. 2003. In the experiment, the core is composed of uranyl nitrate solution ($$^{235}$$U enrichment 6 wt%) and 333 pins of uranium dioxide ($$^{235}$$U enrichment 5 wt%) loaded in lattice-pitch of 1.5 cm. Prior to the experiment, neutronic characteristics are analyzed to evaluate neutronic safety and criticality limitations of the core. The analyzed items are the parameters on criticality, reactivity and reactor shutdown margins. In the analyses, a Monte Carlo code, MVP, and a neutronics code system, SRAC, have been used with an evaluated nuclear data library, JENDL-3.3. By using the calculated characteristics, simplified equations to interpolate these values and criticality limitations of the core are evaluated. It has been also confirmed that the reactor shutdown margins will comply with safety criteria under all fuel conditions in the experiments.

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