常陽MK-1の燃焼特性解析(1)

Study on burn-up performances of JOYO MK-1

原 昭浩*

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「常陽」MK-I炉心の照射後試験のデータ全てをデータベース化した。PIEが行われた集合体は、炉心燃料集合体28体、ブランケット燃料集合体11体であった。また、試料数としては、炉心燃料147個(燃焼度は最高5(a/o))、軸ブランケット燃料28個、径ブランケット燃料43個であった。作成したPIEデータファイルをもとに、炉心燃料については同位体組成比およびプルトニウム含有率を燃焼率について整理した。また、ブランケット燃料については、プルトニウム生成量を燃料率および位置について整理した。三次元モデルによる18群修正粗メッシュ拡散計算によって燃焼解析を行い、以下の燃焼特性について実測データと比較した。使用した群定数は、JFS3-JENDL-2である。各特性の計算値と実測値の比(C/E)は以下の通りであった。(1) 燃焼係数(50MW・day当りの反応度低下)C/E=1.02 +7-13%(2) 炉心部の燃焼率に対する組成変化率Pu239/Pu C/E=1.052% Pu240/Pu C/E=1.064% Pu242/Pu C/E=1.145% U235/U C/E=1.111% U236/U C/E=1.082% U238/U C/E=111% (3) 径ブランケット部のPu生成量第5層 C/E=1.011.067% 第6層 C/E=1.021.147% 第7層 C/E=1.077% 第8層 C/E=1.027%

All of post irradiation experiment (PIE) data of JOYO MK-1 were collected and arranged to data base. The number of core fuel assemblies performed PIE is 28, the number of blanket fuel assemblies perfomed PIE is 11. The number of PIE data of core fuel is 147 (maximum burnup is to about 5(a/o)), the number of axial blanket fuel PIE data is 28, the number of PIE data of radial blanket fuel is 43. We performed 3 dimensional diffusion calculation based on modified coarse mesh method and burnup calculation, and compared the calculation value of bellow burn-up Performances with PIE data. JFS3-JENDL2 cross section library is used. The C/E value of burn-up performances are as follows ; (1)Burnup coefficient (reactivity loss for 50MWday) C/E=1.02 +7-13% (2)Relative change of isotope ratio to burnup(a/o) (Pu239/Pu C/E=1.05 2%) (Pu240/Pu C/E=1.06 4%) (Pu242/Pu C/E=1.14 5%) (U235/U C/E=1.11 1%) (U236/U C/E=1.08 2%) (U238/U C/E=1.11 1%) (3)Pu build-up in radial blanket (5th layer C/E=1.011.06 7%) (6th layer C/E=1.021.14 7%) (7th layer C/E=1.07 7%) (8th layer C/E=1.02 7%)