燃焼核特性に対する感度解析コードの整備(II)

Preparation of computer codes for analyzing sensitivity coefficients of burnup characteristics(II)

花木 洋*; 三田 敏男*; 大橋 正久*

not registered; Sanda, Toshio*; not registered

FBRの実用化に向けて、大型炉炉心の核設計精度を向上させ、高性能な炉心をより合理的に設計できるようにすることは、重要な研究開発項目の一つである。これまでの研究では、JUPITER等の臨界実験の成果を最大限有効に反映した修正炉定数を開発し、大型炉炉心の核設計精度の大幅な向上が達成された。しかし大型炉の炉心設計において、反応率分布、制御棒価値等の静的核特性のみならず、燃焼反応度損失、増殖比といった燃焼特性の精度良い評価も重要である。そこで「常陽」等の豊富な実機燃焼データを有効に活用して、燃焼核特性の設計予測精度を向上させることが考えられる。「常陽」等の実機燃焼データを設計で有効に活用するためには、燃焼核特性に対する核データの感度係数を解析し、これを用いて炉定数調整を実施する方法が最も有力である。また設計対象である大型炉の燃焼核特性の感度係数を評価すれば、その燃焼特性の設計精度を定量的に把握することも可能となる。そこで本研究では平成4年から燃焼核特性に対する核データの感度係数を解析するシステムの整備を実施してきた。平成4年度は「常陽」のデータを用いて予備的な炉定数調整を実施してその効果を確認した。本年度は、FBR大型炉設計に適用する観点から大型炉設計体系で燃焼核特性に対する感度解析システムの妥当性を検討した。2年間のシステム整備の成果は次の通りである。(1) 燃焼核特性の感度係数を、複数サイクル及び燃料交換を考慮して解析可能なシステムを整備したことにより、実機燃焼データを用いた炉定数調整及び設計対象である大型炉の予測精度評価が可能となった。対象とする特性は、燃焼反応度損失、増殖比に加え原子数密度、実効増倍率、反応度価値、反応率比及び反応率分布について燃焼による変化を考慮できる。(2) 直接計算結果との比較により、整備したシステムの妥当性を確認した。

To develop nuclear design of LMFBR cores, they are important subjects of research and development to improve the accuracy in nuclear design of large LMFBR cores and to design highly efficient core more rationally. The adjusted nuclear cross-section library has beeen made by being reflected the result of critical experiment of the JUPITER, etc. effectively as much as possible. And the distinct improvement of the accuracy in nuclear design of large LMFBR cores has been achieved. In the design of large LMFBR cores, however, it is important to accurately estimate not only nuclear characteristics, for example, reaction rate distribution and control rod worth but also burnup characteristics, for example, burnup reactivity loss, breeding ratio and so on. Therefore, it is thought to improve the prediction accuracy for burnup characteristics using many burnup data of "JOYO" effectively. It is thought the best way to adjust cross-sections using sensitivity coefficients of burnup characteristics to utilize burnup data of "JOYO". It is able to know the accuracy quantitatively for burnup characteristics of large LMFBR by analyzing the sensitivity coefficients. Therefore in this work computer codes for analyzing sensitivity coefficients of burnup characteristics had been prepared since 1992. In 1992 cross-sections adjustment was done by using the data of "JOYO" and the effect was studied. In this year the adequacy of the codes was studied with a view of applying to design of large LMFBR cores. The results are as follows: (1)The computer codes which could analyze sensitivity coefficients of burnup characteristics taking into consideration plural cycles and refueling were prepared, therefore it came to be able to adjust cross-section using burnup data and to estimate the accuracy for design of large LMFBR cores. The characteristics are not only burnup reactivity loss, breeding ratio but also number density, criticality, reactivity worth, reaction rate ratio, and ....