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核設計基本データベースの整備(XI) ‐ 高速実験炉「常陽」MK-I性能試験・運転データ解析 -

Development of a standard database for FBR core nuclear design (XI); Analysis of the experimental fast reactor "JOYO" MK-I start up test and oparation data

横山 賢治; 沼田 一幸*

not registered; Numata, Kazuyuki*

高速炉の設計精度の向上を目指して、核燃料サイクル開発機構(旧動力炉・核燃料開発事業団)ではこれまでにJUPITER実験解析の結果を反映した統合炉定数を作成し、大型炉心の核設計精度の大幅な向上を達成する見通しを得た。現在、核燃料サイクル開発機構では、引き続き、更なる精度向上と信頼性の確保を目指して、最新の研究成果を反映し、JUPITER実験以外の積分データの整備を進めている。本報告書では、高速実験炉「常陽」の積分データ整備の一環として、「常陽」MK-I炉心で測定された性能試験データや運転データに対してC/E値の評価及び感度解析を行った。解析対象とした核特性は、臨界性(最小臨界炉心)、Naボイド反応度、燃料・ブランケット置換反応度、燃焼係数である。JUPITER標準解析手法に基づくC/E値評価を行った結果、臨界性、燃料・ブランケット置換反応度については、解析値と測定値は良い一致を示すことを確認した。一方で、Naボイド反応度については、解析値が過大評価傾向であることが分かった。また、燃焼係数については、各運転サイクル間でC/E値のばらつきが大きくなった。今後、測定誤差の観点から詳細な検討が必要であるが、統合炉定数のための積分データとして利用できる見通しを得た。更に、臨界性、Naボイド反応度、燃料・ブランケット置換反応度に関して感度解析を行い、「JUPITER実験のZPPR-9炉心の感度係数と比較し、「常陽」MK-I炉心の特徴を感度係数の面から明らかにした。

Japan Nuclear Cycle Development lnstitute (JNC) had developed the adjusted nuclear cross-section library in which the results of the JUPITER experiments were renected. Using this adjusted library, the distinct improvement of the accuracy in nuclear design of FBR cores had been achieved. As a recent research, JNC develops a database of other integral data in addition to the JUPITER experiments, aiming at further improvement for accuracy and reliability. ln this report, the authors describe the evaluation of the C/E values and the sensitivity analysis for the Experimental Fast Reactor "JOYO" MK-l core. The minimal criticality, sodium void reactivity worth, fuel assembly worth and burn-up coefficient were analyzed. The results of both the minimal criticality and the fuel assembly worth, which were calculated by the standard analytical method for JUPITER experiments, agreed well with the measured values. 0n the other hand, the results of the sodium void reactivity worth have a tendency to overestimate. As for the burn-up coefficient, it was seen that the C/E values had a dispersion among the operation cycles. The authors judged that further investigation for the estimation of the experimental error will increase the applicability of the integral data to the adjusted library. Furthermore, sensitivity analyses for the minimal criticality, sodium void reactivity worth and fuel assembly worth showed the characteristics of "JOYO" MK-l core in comparison with ZPPR-9 core of JUPITER experiments.

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