Effect of neutron induced reactions of neodymium-147 and 148 on burnup evaluation

燃焼度評価におけるNd-147及びNd-148の中性子反応の影響

須山 賢也; 望月 弘樹*

Suyama, Kenya; Mochizuki, Hiroki*

燃焼度は使用済燃料の臨界安全評価上重要な値である。Nd-148法は、照射後試験(PIE)の燃焼度決定のための最も重要な方法であり、良い精度を持っていることが知られている。しかしながら、評価された燃焼度はNd-147及びNd-148の中性子との核反応によって影響をうける。そして、PWRから得たPIEサンプルの解析では、Nd-148の量に1%の差があることがわかっている。本研究では、Nd-147及びNd-148の中性子捕獲反応の影響が議論される。特にNd-147の寄与に関しては、Nd-147の現在の評価済み核データが支持されず、新しい評価がPIEデータの解析整合性を有していることを示す。両核反応によるNd-148の可能な変化量は0.7%以下であり、PWR及びBWRそれぞれの、30または40GWd/tで約0.1%である。最終的に、われわれはNd-148法が良い燃焼度評価表であり、すでに報告されているPIEデータの燃焼度が妥当な値であることを再確認した。

Burnup is important value for criticality safety evaluation of spent nuclear fuel. Nd-148 method is one of most important method to evaluate the burnup of post irradiation examination (PIE) samples, and well known that it has good accuracy. However, the evaluated burnup values could be perturbed by the neutron capture reaction of Nd-147 and Nd-148. And in the analysis of PIE data from PWR, the calculation results of Nd-148 have approximately more than 1% deviation from experiment. In this study, the contribution of neutron capture reaction of Nd-147 and Nd-148 to Nd-148 amount are discussed. Especially for Nd-147 contribution, it is shown that the current evaluated cross section of Nd-147 is not supported and the new evaluation is consistent with the analysis of PIE data. Possible perturbed amount of Nd-148 by both reactions is less than 0.7% for normal reactor operation condition, and it is approximately 0.1% for 30 GWd/t (BWR) and 40 GWd/t (PWR). Finally, we confirm again that Nd-148 method is good evaluation method.