KRITZ-2臨界実験のベンチマーク解析

Benchmark analysis of KRITZ-2 critical experiments

奥村 啓介 ; 川崎 憲二*; 森 貴正

Okumura, Keisuke; Kawasaki, Kenji*; Mori, Takamasa

KRITZ-2臨界実験では、微濃縮UO燃料または低Pu富化度のMOX燃料を装荷した3種類の炉心で、常温及び高温(約245C)体系における臨界性と出力分布が測定されている。核データの検証のため、連続エネルギーモンテカルロコードMVPと4種類の核データライブラリ(JENDL-3.2, JENDL-3.3, JEF-2.2, ENDF/B-VI.8)を使用して、ベンチマーク解析を行った。その結果、出力分布に関しては、どの核データも実験値とよく一致したが、臨界性と等温温度係数に関しては、JENDL-3.2やJEF-2.2の結果の方が良好であり、より新しい核データ評価であるJENDL-3.3とENDF/B-VI.8の結果は、微濃縮UO炉心の臨界性を過小評価し、等温温度係数を負側に過大評価する傾向が見られた。この原因を調べるため、無限格子計算による詳しい検討を行った結果、核データライブラリ間の差異は、1eV以下のU-235核分裂断面積の差異に起因していることが判明した。

In the KRITZ-2 critical experiments, criticality and pin power distributions were measured at room temperature and high temperature (about 245 degree C) for three different cores loading slightly enriched UO or MOX fuels. For nuclear data testing, benchmark analysis was carried out with a continuous-energy Monte Carlo code MVP and its four nuclear data libraries based on JENDL-3.2, JENDL-3.3, JEF-2.2 and ENDF/B-VI.8. As a result, fairly good agreements with the experimental data were obtained with any libraries for the pin power distributions. However, the JENDL-3.3 and ENDF/B-VI.8 give under-prediction of criticality and too negative isothermal temperature coefficients for slightly enriched UO cores, while the older nuclear data JENDL-3.2 and JEF-2.2 give rather good agreements with the experimental data. From the detailed study with an infinite unit cell model, it was found that the differences among the libraries are mainly due to the different fission cross section of U-235 in the energy rage below 1.0 eV.