ファインマン-法による実効増倍率測定(3)

Effective multiplication factor measurement by Feynman-$alpha method (3)

毛利 智聡; 大谷 暢夫

Mori, Tomoaki; not registered

臨界工学試験室では、核燃料施設の臨界安全管理に有効な未臨界度モニターの開発を進めている。これまで、重水臨界実験装置(DCA)を測定対象として、ファインマン-法による重水減速体系の未臨界度測定研究が実施され、核燃料施設で問題となる低い実効増倍率体系の未臨界度を検知できることが確認されている。ここでは、核燃料施設において一般的な軽水減速体系に対しても、未臨界度の検知が可能であることを確認するため、DCAの未臨界度測定試験炉心にウラン燃料およびMOX燃料を装荷した軽水減速体系を対象として未臨界度測定実験を実施した。測定の結果、中性子計数率の低い軽水減速体系においても、実効増倍率が0.6230.870の範囲で、未臨界度を示す値の検出が可能であることが確認された。また、実効増倍率の0.050.10程度の差異を検知できることも確認された。輸送計算コードTWODANTおよびモンテカルロ計算コードKENO V.aを用いて試験体系の値を計算し測定データと比較した。値から評価した実効増倍率の計算値と測定値の差は13%以下であり、未臨界度モニターとしては十分な精度で値が求まることが確認された。ファインマン-法が、低い実効増倍率の軽水減速体系でも未臨界度測定手法として有効であることが明らかとなった。

The sub-criticality monitoring system has been developed for criticality safety control in nuclear fuel handling plants. In the past experiments performed with the Deuterium Critical Assembly(DCA), it was confirmed that the detection of sub-criticality was possible to k=0.3. To investigate the applicability of the method to more generalized system, experiments were performed in the light-water-moderated system of the modified DCA core. From these experiments, it was confirmed that the prompt decay constant(), which was a index of the sub-criticality, was detected between k=0.623 and k 0.870 and the difference of 0.050.1k could be distinguished. The values were numerically calculated with 2D transport code TWODANT and monte carlo code KENO V.a, and the results were compared with the measured values. The differences between calculated and measured values were proved to be less than 13%, which was sufficient accuracy in the sub-criticality monitoring system. It was confirmed that Feynman- method was applicable to sub-critical measurement of the light-water-moderated system.