JUPITER-III実験解析(III)

JUPITER-III experiment analyses (III)

白方 敬章*; 山本 敏久*; 中島 文明*; 他7名*

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本報告書は,動力炉研究開発本部 炉技術開発Grで組織しているJUPITERサブワーキングGrの昭和63年度の成果をまとめたものである。JUPITERサブワーキングGrは,動燃事業団が米国エネルギー省(DOE)との共同研究としてアルゴンヌ国立研究所(ANL-W)の大型臨界実験装置ZPPRで実施した大型高速炉物理実験JUPITER-III計画の計画,実験解析を行うためのワーキンググループである。JUPITER-III計画は電気出力65万キロワット相当の軸方向非均質炉心模擬実験(ZPPR-17シリーズ)と100万キロワット相当の均質炉心模擬実験(ZPPR-18シリーズ)からなる。ZPPR-17シリーズの実験解析は本年度でほぼ完了し,ZPPR-18シリーズについては実験解析の準備中である。本年度の主な成果は下記の通りである。(1) 昨年度に引き続き,ZPPR-17の実験解析を実施し,以下の成果を得た。(I)臨界性について,マルチドロワモデル及びセンターラインモデル(セル定数作成法)の効果を評価した。前者の効果は+0.17%kであり,後者の効果は基準解析のプレートストレッチモデルに比べて0.080.09%k高目である。これらの結果を考慮した解析結果(C/E値)は均質炉心ZPPR-9及び径方向非均質炉心ZPPR-13Aの結果とほぼ一致した。(II)制御棒反応度価値のC/E値は中心で0.9程度であり,5%程度の径方向依存性がみられた。反応率分布のC/E値にも510%の径方向依存性があり,これらの傾向は均質炉心と同様である。(III)広領域NaボイドのC/E値は炉心領域で1.21.5であり,内部ブランケット領域は0.8程度と低目である。サンプル反応度についても内部ブランケット領域では炉心領域よりも239Puサンプルで20%,10Bサンプルで10%程度過小評価する。これらの傾向は径方向非均質炉心と同様である。(2) ZPPR-17の実験データ集について,その構成と記載内容について検討し,記載すべきデータ項目を選定した。さらに,代表的な実験項目について具体的な記載内容をまとめた。(3) JUPITER実験等の臨界実験データとの対比及び補完の観点から,将来の「常陽」による炉物理実験項目を洗い出し,その成立性及び実験のために具備すべき実験機能を検討した

The works of JUPITER sub-working group in FT'88 are summarized in this report. JUPITRR-III program is the co-operative research program between PNC and DOE, using ZPPR in ANL-W. The JUPITER sab-working group is organized by the reactor physics group of Reactor Research and Development Project, PNC, for planning and analysis of the experiment in JUPITER-III program. The first half of the JUPITER-III program, the ZPPR-17 program, was physics benchmark experiments to study the neutronic behavior of a 650 MWe-size, axially heterogeneous LMR core. The second half of the program, the ZPPR-18 program, was 1000 MWe-size two-zone homogeneous cores. ZPPR-17 was analysed almost completely, but ZPPR-18 analysis is being prepared. The main results of this year are as follows. (1)The following conclusions were obtained from the ZPPR-17 analysis. (i)In addition to the standard analysis model, the center-line and multi-drawer models were used. The effects on criticality were +0.17% for the former model and +0.080.09% for the latter model. The C/E values were almost the same as those for ZPPR-9 and ZPPR-13A. (ii)The C/E values were about 0.9 at the core center, and became about 5% higher at the core edge. The similar radial variations of C/E were observed in reaction rate distributions. The magnitude of 510% in the mispredictions are consistent with the previous values obtained in the analysis of the homogeneous core. (iii)The C/E values of sodium void reactivities were about 1.21.5 for the core regions, and about 0.8 for the internal blanket regions. The C/E values of sample reactirities in the internal blanket region were smaller than those in the core region by about 20% for Pu sample and by about 10% for B sample. The same underprediction in the internal blanket region was also seen in ZPPR-13A. (2)An attempt was made for building a data base system for the JUPITER program using the ZPPR-17A experimental data as an example. Some ...