大型炉特性解析法の研究(II)

Study on analysis method for FBR cores (II)

竹田 敏一*; 辻本 恵一*; 佐々木 良明*; 宇根崎 博信*

Takeda, Toshikazu*; Tsujimoto, Keiichi*; Sasaki, Yoshiaki*; Unesaki, Hironobu*

本報告書は次の四部から構成されている。 第一部:平板格子計算における2次元効果 第二部:格子均質化に対する統一理論 第三部:CADENZA炉心の臨界性詳解解析 第四部:高速臨界集合体核特性に対する3次元輸送補正 第一部では高速臨界集合体ZPPR炉心の格子平均断面積を計算する際における,格子の二次元効果について検討した。3種類の一次元格子モデルと二次元格子モデルによる格子平均断面積並びに異方性拡散係数を比べ,一次元モデルの適用性を調べた。格子定数をすべて精度よく評価できる単一の一次元モデルはなく,炉心詳細解析には二次元あるいは三次元格子計算が必要となることが示される。 第二部では格子均質化法に関する統一理論を導く。炉内の任意の場所にある格子の平均断面積及び異方性拡散係数に対する一般的な表示式を求め,無限格子系及び異なった格子から構成される非均質格子系へ適用し,具体的な計算式を導出した。無限格子系では拡散係数はBenoistの式に,断面積は中性子束重みの通常用いられている式になる。非均質格子系では,断面積はRowlandsの式になり,拡散係数は新しい式となる。 第三部では,第一部に示した二次元格子計算を用い,ZebraCADENZA炉心の臨界性の詳細解析を行う。一次元平板格子モデルを用いた場合,プレート体系(Zebra22炉心)とピン体系(Zebra23炉心)のkeffのC/E値の差は0.30.5%あるのに対し,二次元平板格子モデルを用いると差は0.2%に縮まった。このように,プレート炉心で核特性のバイアスを計算するには,多次元モデルの使用が望ましいことがわかった。 第四部では高速臨界鋳集合体のkeff,制御棒価値,出力分布,中性子スペクトルの計算の輸送補正量を三次元輸送コードTRITACを用いて評価し,二次元輸送計算から予測した輸送補正と比較・検討する。二次元輸送計算としてはRZモデル及びXY,RZ,Rモデルの結合を考えた。結合二次元モデルを用いると,輸送補正が精度良く求められることが示された。

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