「常陽」MK-II炉心の炉心湾曲反応度解析

Core bowing reactivity analysis of Joyo MK-II core

吉田 昌宏 ; 田渕 士郎

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高速実験炉「常陽」では、高速増殖炉の固有安全性実証を目的とした安全特性試験の実施に関する研究の一環としてフィードバック反応度の解析精度向上の研究を行っている。これらのフィードバック反応度のうち炉心湾曲反応度は、負のフィードバック特性を持つように炉心を設計することにより、高速炉固有の安全性を向上させることができる可能性があることから、その評価手法の検討を進めている。「常陽」MK-II炉心では、これまで出力係数に出力依存性がみられたが、この原因のひとつとして炉心湾曲反応度が考えられる。そこで、原子炉出力の変化にともなうフィードバック反応度を精度よく評価できるステップ応答試験により出力係数を測定し、出力係数の出力依存性の原因を炉心湾曲反応度と仮定し、解析を行った。また、これまで「常陽」で整備してきたはり理論に基づく炉心湾曲解析コード"BEACON"による全炉心構成要素の詳細な照射履歴を反映した湾曲計算結果を用いて、炉心構成物質の変位によって生じる湾曲反応度を計算する"ARCHCOM"により原子炉出力変動時の炉心湾曲反応度を計算し、ステップ応答試験における出力係数測定値との比較を行った。その結果、C/E=0.62.0となり、出力係数の出力依存性が炉心湾曲反応度から定性的に説明可能であることがわかった。

The study on the passive safety test in the Experimental Fast Reactor Joyo has becn performed to demonstrate the inherent safety of fast breeder reactors. In this study, emphasis was placed on the improvement of the accuracy of the feedback reactivity analysis. If the core bowing reactivity which is one of the feedback reactivity can be negative in core designing, the inherent safety of fast breeder reactors is expected to be improved. Then the core bowing reactivity evaluation technique is being improved. Through the core characteristics measurements in Joyo, a power dependency was observed on the power reactivity coefficient. The reason of the phenomenon was supposed to be a core bowing reactivity. Therefore, the power reactivity coefficient was measured by the step response measurement test and measured values were analyzed on the hypothesis that power dependency of the power reactivity is caused by core bowing reactivity. The core bowing displacement has been calculated by "BEACON". considering the refueling and irradiation history of each operation cycle in Joyo. The core bowing reactivity has been calculated by "ARCHCOM" based on the results of "BEACON". The core bowing reactivity of each reactor power was calculated and compared with the measured power dependency of the power reactivity coefficient. The calculated value agreed with measured one within the factor 0.6 to 2.0. As aresult, the core bowing behavior can explain the power dependency which is observed on the power reactivity coefficient in Joyo.