核設計基本データの解析(III)

Analysis of a basic core performance for FBR core nuclear design (III)

金子 邦男*

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本年度は確率論的手法である連続モンテカルロコードMVPと決定論的手法により、2次元RZ均質モデルをもちいて径方向非均質炉心であるZPPR-13Aの反応率分布計算を実施した。両者の計算結果を比較検討する事により、決定的論による反応率分布計算における共鳴実効断面積計算手法の問題点とエネルギー群数効果および散乱断面積の非等方成分の影響を明らかにした。さらには、共鳴実効断面積計算手法として欧州等で広く使用されているマルチバンド法の導入準備として、マルチバンドパラメータ作成コードGROUPIEを整備し、その機能確認を行った。また、共鳴実効断面積計算の高度化のため、昨年度改良を実施した熱中性子炉標準コードシステムSRAC95の超詳細群スペクトル計算モジュールPEACOは、衝突確率を内挿するため共鳴物質数は2種類以内という制限があった。そこで、本年度は、衝突確率計算を群毎に直接計算する事により、用意されている全幾何学形状で40.868keV以下の高精度の共鳴実効断面積を計算できるようした。そして、PEACOルーチンの汎用化をさらに進めるため、ナトリウムと鉄などの構造材核種の超詳細群共鳴断面積ライブラリーを作成した。このライブラリー整備により、ナトリウムや構造材核種の実効共鳴断面積を高精度に計算する事が可能となると共に、ナトリウムおよび構造材核種と重核の共鳴干渉効果を正確に取り扱えるようになった。

The spatial distribution of reaction rates in the ZPPR-13A, having an axially heterogeneous core, has been analysed. The ZPPR-13A core is treated as a 2-dimensional RZ configuration consisting of a homogenous core. The analysis is performed utilising both probabilistic and deterministic treatments. The probabilistic treatmnt is performed with the Monte Carlo Code MVP using of continuous energy variable. Comparing the results obtained both treatments and reviewing the calculation method of effective resonance cross sections, for deterministic treatment, utilised for the reaction rate distributions, it is revealed that the present treatment of effective resonance cross sections is not accurate, since that there are observed effects due to dependence on energy group number or energy group width, and on anisotropic scattering. To utilise miltiband method for calculating effective resonance cross sections, widely used by the european researchers, the computer code GROUPIE is installed and the performace of code is confirmed. Although, in order to improve effective resonance cross sections accuracy, the thermal neutron reactor standard code system SRAC-95 was improved last year by revising the ultra-fine group spectrum calculation module PEAC0, the module PEACO works specially under the restriction that number of nuclei having resonance cross section, in any zone, must be less than three, because collision probabilities are obtained by an interpolation method. This year, the module is improved so that these collision probabilities are directly calculated, and by this improvement highly accurate effective resonance cross sections under the energy of 40.868 keV can be calculated for whole geometrical configurations considered. To extend the application range of the module PEAC0, the cross sections of sodium and structure material nuclei are prepared so that they are also represented as ultra-fine group cross sections. By such modifications of cross section library, ...