Effects of Nuclear Date Library on BFS and ZPPR Fast Reactor Core Analysis Results, 2; BFS-62 Analysis Results

BFS及びZPPR高速臨界実験解析における核データライブラリ効果の評価,2; BFS-62炉心の実験解析における効果

Mantourov, G.

Mantourov, G.

本研究は、ロシアの高速発電所BN-600における解体核余剰Pu処分のために、ロシア物理エネルギー研究所(IPPE)のBFS-2臨界実験装置を利用するJNC-IPPE共同研究の一環として実施したものである。本報告書は、BS炉心及びZPPR炉心の実験解析結果に及ぼす核データライブラリの影響を調査した結果を示す2冊目のものである。臨界実験解析には、ロシアで使用されているABBN-93核データライブラリに基づく実効定数計算システムCONSYST/ABBNと核燃料サイクル開発機構(JNC)の拡散計算コードCITATION-FBRを用いた。セル内の空間非均質性と共鳴干渉効果の評価は、衝突確率法とサブグループ法が適用可能な格子計算コードFFCPにより行った。FFCPにより計算した実効断面積を、専用の変換プログラムにより、JNCで使用されているPDSファイル形式に変換した。次に、CITATION-FBRコードを用いて、BFS-62炉心及びZPPRにおけるJUPITER臨界実験シリーズ炉心の3次元Hex-Z体系計算を行った。実験解析結果に及ぼす核データライブラリの影響は、上記のようにして求めた解析値を、日本の核データライブラリJENDL-3.2に基づく実効断面積とCITATION-FBRコードを用いて得た解析値と比較して評価した。臨界性については、BFS-62炉心における4種類の実験体系(BFS-62-14)、及びZPPR炉心における3種類の実験体系(ZPPR-9, 13A, 及び17A)に関する結果を示した。反応率分布については、BFS-62炉心における2種類のU0燃料炉心(BFS-62-1及びBFS-62-2)に関する結果を示した。種々の計算手法による補正項の大きさは、すべての解析ケースにおいて1.0%以下であった。解析誤差として見込むべき不確かさは、ZPPR炉心の場合約0.3%、BFS-62炉心の場合約0.2%と評価できる。JNCの解析手法においてABBN-93核データライブラリを適用することによる臨界性への影響は、ZPPR炉心及びBFS-62炉心のうち燃料領域にPuを含む炉心(BFS-62-3及びBFS-62-4)の場合約0.3%であった。BFS-62炉心のうちU0燃料炉心(BFS-62-1及びBFS-62-2)においては、核データライブラリによる影響は約0.1%であった。引き続いて実施した感度解析により、この差異を引き起こす主要因子はウランと鉄の断面積であることがわかった。

This work was fulfilled in the frame of JNC-IPPE Collaboration on Ex- perimental investigation of Excess Weapon Pu Disposition in BN-600 re-actor Using BFS-2 Facility. Data processing system CONSYST/ABBN cou- pled with ABBN-93 nuclear data libraty was used in analysis of BFS-62 and ZPPR JUPITER series fast reactor cores, applying JNC core calcu- lation code CITATION-FBR. FFCP cell code was used for taking into ac- count the spatial cell heterogeneity and response effect based on the first Flight collision Probability method and subgroup approach. Espe-cially two converting programs were written to transmit the prepared effective cross section to JNC standard PDS files to let then the CI- TATION code be applied for 3-D HEXZ neitronics calculation of the in- vestigated cores. The effects of nuclear data library have been stu- died by comparing the results calculated using ABBN-93 nuclear data library with the former ones obtained in JNC based on JENDL-3.2 nucle-ar data library. The