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FCAにおける水冷却増殖炉模擬第1炉心(XXII-1(65V))における増殖指標の測定と解析(受託研究)

Measurement and analysis of breeding index in the first mock-up core (XXII-1(65V)) for water-cooled breeder reactor at FCA (Contract research)

福島 昌宏; 岡嶋 成晃; 安藤 真樹; 山根 剛; 片岡 理治*

Fukushima, Masahiro; Okajima, Shigeaki; Ando, Masaki; Yamane, Tsuyoshi; Kataoka, Masaharu*

高速炉臨界実験装置FCAに構築した水冷却増殖炉模擬第1炉心FCA-XXII-1(65V)において、水冷却増殖炉の重要な核特性である増殖指標の評価を目的として反応率比の測定及び解析を行った。劣化ウラン箔,濃縮ウラン箔を用いた箔放射化法により$$^{238}$$U捕獲反応率対$$^{235}$$U核分裂率(C8/F5)の測定を行い、また、絶対校正された核分裂計数管を用いて$$^{239}$$Pu核分裂率対$$^{235}$$U核分裂率(F9/F5)及び$$^{238}$$U核分裂率対$$^{235}$$U核分裂率(F8/F5)の測定を行った。箔や核分裂計数管の形状及び測定位置をMVPコードによりモデル化し、セル平均の反応率比を導出するための補正因子を算出した。これらの補正を考慮し、セル平均の反応率比は、F8/F5=0.0201$$pm$$0.9%, F9/F5=0.759$$pm$$1.2%及びC8/F5=0.0916$$pm$$1.4%となった。以上の結果から、増殖指標はC8/F9=0.121$$pm$$1.8%と求まった。解析はJENDL-3.2核データ・ライブラリーに基づくJFS-3-J3.2Rの70群定数セットを用いた。標準的な高速炉用セル計算コード及び、拡散計算コードにより、セル平均の反応率比を求めた。ただし、炉心中心の燃料セル計算に対しては、超詳細群セル計算コードPEACO-Xを用いた。反応率比F9/F5, F8/F5におけるC/E値はそれぞれ1.02及び1.03となり、計算値が実験値を若干過大評価する結果となった。また、C8/F5におけるC/E値は1.06となり、計算値が実験値を過大評価することを確認した。以上の解析から、増殖指標C8/F9のC/E値は1.03と求まり、計算値が実験値を若干過大評価する結果となった。

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