二色混合型クラスタ燃料における局所出力ピーキング係数の測定

Decrease in power peaking in a cluster of different enrichment fuel pins measurement with foil activation method

仁柴 明人*; 若林 利男*; 戸村 和二*; 八谷 雄喜*

not registered; not registered; not registered; Hachiya, Yuki*

期間1975年3月1975年5月▲目的二色混合型クラスタ燃料の局所出力ピーキング係数を箔放射化法により測定し,ピーキングが低減されることを実証する。またこの結果を設計コードNOAH―2と比較し,計算精度を評価する。▲要旨内側2層を0.87w/oPuO/2-UO/2,外側を0.54w/oPuO/2-UO/2とした2色混合型クラスタ燃料9体を炉心中央に,そのまわりに1.2w/oUO/2クラスタ燃料を,格子間隔22.5cm・冷却材ボイド率0%のDCA炉心に装荷した。この中心0チャンネル・クラスタの各層燃料棒内に挿入された濃縮ウラン箔とプルトニウム箔を照射後棒内から取り出し,箔内に生じた核分裂生成物からの線を測定し,得られた比放射能分布から,2色混合型燃料の局所ピーキング係数を求めた。今回の箔放射化法による二色混合型クラスタ燃料の局所出力ピーキング係数LPFは▲LPF=1.08+-0.02▲となった。この結果は054Wめまたは0.87w/oPuO/2-UO/2の単色クラスタ燃料より大巾に改善されている。格子設計コードNOAH―2によるLPFの計算値は1.11となり2.8%過大評価していることがわかった。この計算誤差の原因は,プルトニウム239の共嶋吸収が正確に取り扱われていない,と推論される。▲

In order to study feasibility of the decreasing local power peaking factor, a special type of cluster was assembled by arranging 0.87% enriched PuO-UO fuel pins in the inner two layers and 0.54% pins in the outer, among three concentric layers of a cluster. Nine of such clusters with HO coolant (0% voidage) were loaded in the central region of DCA core of 22.5 cm lattice pitch and 1.2% enriched UO fuel clusters in the surrounding region. Measurement was made in the central channel (fuel cluster) of the core. In contrast to the usual method of measuring local power peaking factor LPF by direct -ray scanning of fuel pins, power contribution from each nuclei U of Pu has been specified by present foil activation method using high-enriched uranium and plutonium foils. The resultant factor LPF of the different enrichment fuel pins' cluster was obtained as follows. LPF = 1.080.02 This value is favorably less than that of the ordinary uniform arrangement cluster of 0.54% or 0.87% PuO-UO fuel pxns. Calculational value by NOAH-II code is 1.11 and the value is overestimated by 2.8% of the experimental one. This discrepancy is explained due to little dependence of Pu absorption cross section on thermal neutron spectrum in the NOAH-II calculation, because in the present experiment it was revealed that the cross section (in the form of ratio of Pu to U fissions) depends largely on thermal neutron energy spectrum.