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低Pu富化度Pu,U混合燃料体系に対するSCALE-4の臨界ベンチマーク計算 Benchmark Calculationby SCALE-4 for Pu-U Systems w ith Low Pu Content

Benchmark calculations by SCALE-4 for Pu-U systems with low Pu content

須藤 俊幸 ; 白井 更知 

Sudo, Toshiyuki; Shirai, Nobutoshi

核燃料施設で軽水炉MOX燃料を取扱う場合の臨界評価に用いることを想定して、SCALE-4コードシステムによる、低Pu富化度(10wt%以下)のPu,U混合燃料を用いた臨界実験を計算対象とした臨界ベンチマーク計算を実施した。SCALEコードはパソコン版とワークステーション版の2つを用い、計算件数は、均質MOX粉末系について11件、均質硝酸溶液系について13件、非均質はMOX格子体系について57件の合計81件である。計算の結果、コードパソコン版とワークステーション版の有意な違いはなく、ワークステーション版で計算された実効増倍率の最小値は0.993、最大値は1.026、平均値は1.005である。また、上記の各燃料体系毎の平均値及び標準偏差はそれぞれ1.015+-0.006、1.011+-0.003、1.001+-0.004であり、SCALE-4コードによる臨界計算が十分な精度を有していることが確認できた。

This report presents the results of criticality benchmark calculations performed to validate the SCALE-4 code system for Pu-U mixtures with low Pu content (less than 10wt.%) on the assumption that the SCALE is applied to the criticality safety analysis for nuclear fuel facilities handling LWR-MOX fuels. The SCALE-PC 4.1 on a personal computer and the SCALE 4.2 on a SUN EWS were used. The number of the calculated cases are 11 for homogeneous MOX systems, 13 for Pu-U nitrate solutions, and 57 for heterogeneous MOX fuel pin systems, sums up to 81. The calculation results show that there are no significant differences between the results from SCALE-PC 4.1 and SCALE 4.2 calculations. Maximum, minimum, and average k-effectives calculated by SCALE 4.2 are 0.993, 1.026, and 1.005 respectively. The average k-effectives for the critical systems mentioned above are 1.015$$pm$$0.006, 1.011$$pm$$0.003, and 1.001$$pm$$0.004 respectively, which indicates that SCALE-4 can accurately predict the k-effective for Pu-U mixtures with low Pu content.

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