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モンテカルロコードMVPを用いた「常陽」燃料溶融限界線出力試験の線出力解析

Evaluation of linear heat rates for the power-to-melt tests on "JOYO" using the Monte-Carlo code "MVP"

横山 賢治; 石川 真

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高速実験炉「常陽」において高線出力試験用集合体B5D-1、B5D-2を用いて行われた燃料溶融限界線出力(Power-to-Melt;PTM)試験の線出力を、連続エネルギーモンテカルロコードMVPを用いて評価した。MVPで全炉心をモデル化すると膨大な計算時間が必要となることから、非均質性が弱いと考えられる軸方向の出力分布を求めるためには決定論的手法を用い、比較的非均質性が強くモンテカルロ法の適用が有効と考えられる径方向の出力分布を求めるためにMVPを用いるという手法を用いた。また、そのために必要な評価式についても整備した。また、評価に用いた炉心熱出力測定値の誤差やモンテカルロ法に伴う統計誤差、決定論的手法に含まれる解析モデル誤差等を評価することにより、ここで得られた線出力解析値に含まれる誤差を評価した。一方、線出力は測定されていないので、線出力と同様の解析手法を用いて、PTM試験の行われた集合体のおける試験燃料要素の照射後試験による燃焼率を評価し、測定値との比較・検討を行った。今回の解析で得られた結果は以下のとおりである。・B5D-1(B5101、F613632、軸方向中心位置)線出力:600W/cm$$pm$$2.2%燃焼率(C/E値):0.977・B5D-2(B5214、G80124、軸方向中心位置)線出力:641W/cm$$pm$$2.2%燃焼率(C/E値):0.886

The linear heat rates of the power-to-melt (PTM) tests, performed with B5D-1 and B5D-2 subassemblies on the experimental fast reactor "JOYO", are evaluated with the continuous energy Monte carlo code, MVP. We can apply a whole core model to MVP, but it takes very long time for the calculation. Therefore, judging from the structure of B5D subassembly, we used the MVP code to calculate the radial distribution of linear heat rate and used the deterministic method to calculate the axial distribution. We also derived the formulas for this method. Furthermore, we evaluated the error of the linear heat rate, by evaluating the experimental error of the reactor power, the statistical error of Monte-Carlo method, the calculational model error of the deterministic method and so on. 0n the other hand, we also evaluated the burnup rate of the B5D assembly and compared with the measured value in the post-irradiation tests. The main results are following: (1)B5D-1(B5101, F613632,core center) Linear heat rate: 600W/cm$$pm$$2.2% Burnup rate: 0.977 (2)B5D-2(B5214, G80124,core center) Linear heat rate: 641W/cm$$pm$$2.2% Burnup rate: 0.886

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