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Creation of benchmark data on JOYO and DCA reactor physics experiments

「常陽」,DCAで実施された炉物理実験のベンチマークデータの作成

羽様 平; 庄野 彰*; 横山 賢治

Hazama, Taira; Shono, Akira*; Yokoyama, Kenji

「常陽」MK-I,重水臨界実験装置(DCA)で実施された炉物理実験を詳細評価し、ベンチマークデータとしてOECD/NEAの国際炉物理ベンチマーク実験(IRPhE: International Reactor Physics Benchmark Experiments)プロジェクトに登録した。ノミナル値の再評価だけでなく、幾何形状や組成など考え得る要因をすべて考慮した詳細な誤差評価を実施した。「常陽」MK-Iデータの評価では、臨界性,制御棒価値,ボイド反応度,燃料置換反応度,等温温度係数について再評価した。特に、反応度評価の鍵となる制御棒反応度価値については、干渉を効果を含めて詳細に解析した。世界的にも数少ない実機でのデータであり、高速炉設計の基盤データとして有用である。DCAデータの評価では、1.2%U燃料炉心で測定された臨界性,$$^{238}$$U熱外中性子捕獲反応率比,集合体内の熱中性子反応率比を評価した。データは集合体ピッチ2種類,冷却材ボイド反応率4種類の組合せでできる8体系について系統的に整理されており、核データの検証に有用である。

Benchmark data have been created on reactor physics experiments performed in two reactors: the experimental fast reactor JOYO MK-I and Deuterium Critical Assembly (DCA). The data were prepared for the International Reactor Physics Experiment Evaluation Project (IRPhEP). In JOYO data, five kinds of reactivity data were evaluated: (1)criticality, (2)control rod worth, (3)sodium void reactivity, (4)fuel replacement reactivity, and (5)isothermal temperature coefficient. In particular, the control rod worth, a key quantity in all the reactivity evaluations, were evaluated in detail, considering interaction effects. In DCA data, three kinds of parameters were evaluated: (1)critical moderator level, (2)epithermal capture ratio of $$^{238}$$U, (3)dysprosium thermal reaction rate distribution in a fuel assembly. Data are systematically arranged in eight kinds of core configurations, varying the assembly pitch and void fraction. Each of evaluated data has a unique feature and will be useful to validate reactor physics calculation schemes.

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