Fast Reactor Calculational Route for Pu Burning Core Design

プルトニウム燃焼炉心設計ための高速炉解析手順解説

Hunter

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この報告書では、炉新技術開発室において用いられている高速炉心の感度解析や初期炉心設計の最適化に関する解析手順について解説する。この報告書の主目的は、将来、この計算手順を追うことになる日本語に不慣れなユーザーの助けとなるように、英語でこの計算手順について解説することにある。また、その他のすべてのユーザーの助けとなるよう、この報告書には、この計算手順の各部分についての詳細な情報も記述した。著者は、プルトニウム燃焼炉心の-これらの変更点についても、本報告書に記載した。この解析手順では、複数のコンピュータプログラムを利用する。SLAROMコードは、均質、非均質モデルを用いて、燃料組成から実行断面積を計算する。CITATIONコード、MOSESコードは炉心の燃焼方程式や中性子拡散方程式を解く。CITATIONコードは、2次元(RZモデル)体系の計算に対して用い、MOSESコードは3次元(HEX-Zモデル)体系の計算に用いる。PENCILコード、CITDENSコードは、CITATIONを特殊目的利用のために書き換えたものである。(PENCILコードは、計算データの準備等の機能を持つ。)MASSNコードは、燃料サイクル物質収支を計算する。PERKYは、1次摂動計算や厳密摂動計算と計算コード間のデータ交換の機能を持つ。解析手順について簡単な述べた後、この解析の流れをステップ毎に詳細に説明する。また、付録にはサンプルJCLとデータファイルを添付し、ユーザーが必要なコードについては、完全に解説を行った。なお、この報告書は、それぞれの計算コードについては、解説を行っていない。通常、無視できるオプションや、通常、固定値を用いるデータに関する記述は省いた。この報告書には、種々の計算で行ったモデル化や仮定についてもコメントや説明を記載した。また、この計算手順やコンピュータシステムを利用する上で必要となる実際的な情報についてあわせて記載した。

This document provides a description of a calculational route, used in the Reactor Physics Research Section for sensitivity studies and initial design optimization calculations for fast reactor cores. The main purpose in producing this document was to provide a description of and user guides to the calculational methods, in English, as an aid to any future user of the calculational route who is (like the author) handicapped by a lack of literacy in Japanese. The document also provides for all users a compilation of information on the various parts of the calculational route, all in a single reference. In using the calculational route (to model Pu burning reactors) the author identified a number of areas where an improvement in the modelling of the standard calculational route was warranted - the document includes a description of these changes. The calculational route makes use of several different computer programs. SLAROM calculates nuclear data from compositions, using either homogeneous or heterogeneous models. CITATION and MOSES do reactor burn-up and/or flux diffusion calculations; CITATION is used for 2D (RZ) calculations, whilst MOSES models 3D (hex-Z) geometry. PENCIL and CITDENS are essentially specialized versions of CITATION (PENCIL includes data preparation and other functions). MASSN calculates fuel cycle mass balances. PERKY performs perturbation and associated calculations, both 1'st order and exact perturbations. JOINT and RZOUT3 provide various dataset interface functions, including energy group condensation. Briefer descriptions of the calculational route are given, followed by a more detailed step-by-step approach to the calculations. This latter includes examples of all JCL and data files, and a description of all the data that a user may have to employ. The document does not give a complete description of the component programs: where options and/or data are not used in any of the calculations they have generally been ignored; ...