Integral validation of minor actinide nuclear data by using samples irradiated at dounreay prototype fast reactor

ドーンレイ高速原型炉の照射試料によるマイナーアクチニド核データの検証

辻本 和文 ; 大井川 宏之 ; 篠原 伸夫 

Tsujimoto, Kazufumi; Oigawa, Hiroyuki; Shinohara, Nobuo

原研では高レベル放射性廃棄物中の長寿命核種の分離変換技術の研究開発を行っている。核変換システムの核設計を行うためには、マイナーアクチニド(MA)核種の信頼性の高い核データが必要である。本研究では、英国ドーンレイの高速原型炉で照射されたアクチニド試料の化学分析結果を用いて、核データの検証を行った。使用した試料は、トリウムからキュリウムまでの21種類の核種の試料である。主要な核データライブラリーであるJENDL-3.3, ENDF/B-VI, JEFF-3.0を用いて照射試料に対する燃焼解析を行い、計算結果と化学分析結果との比較を行った。その結果、ウランやプルトニウム等の主要な核種に対しては、ライブラリー間の相違は小さく、実験値ともよく一致していることがわかった。一方、アメリシウムやキュリウム等のMA核種に対しては、実験値との不一致が大きく、今後も核データの精度向上が必要なことがわかった。

Japan Atomic Energy Research Institute (JAERI) has been developing technologies for partitioning and transmutation of long-lived nuclides in high-level radioactive waste. In the dedicated transmutation systems, reliable neuclear data of minor actinide (MA) are indispensable to obtain a reliable design of a transmutation system. Present status of MA nuclear data is not so satisfactory. To obtain reliable nuclear data of MA, radiochemically analyzed data of the actinide samples irradiated at the Dounreay Prototype Fast Reactor (PFR) were used in this study. The samples were actinide oxides of 21 different isotopes from thorium to curium. The burnup calculations were performed and the calculated results were compared with the experimental data to validate the neutron cross section data of MA in an evaluated nuclear data file JENDL-3.3, ENDF/B-VI, and JEFF-3.0. The results for uraniumu and plutoniumu samples show good agreements with experimental data. On the other hand, in the results for americium and curiumu, relatively large disagreement with experimental data are showed.