Fluctuation of the neutron multiplication factor induced by an oscillation of the fuel solution system

溶液燃料体系への振動により引き起こされた中性子増倍率の変動

佐藤 庄平; 奥野 浩  ; 内山 軍蔵 

Sato, Shohei; Okuno, Hiroshi; Uchiyama, Gunzo

臨界安全の観点から、地震のような振動により誘起された溶液燃料の反応度を把握することは重要である。本紙は振動により形成された自由表面を持つ溶液燃料体系の反応度を、中性子増倍率の変動を評価することで明らかにすることを目的とする。この目的を達成するために、流体計算結果を反映した臨界計算を実施した。流体計算では、振動により発生する自由表面を算出するために有限体積法とVOF法を適用した。臨界計算では、連続エネルギモンテカルロ法を適用した。計算の結果、振動数と溶液高さと溶液幅の比(H/L)に依存する、3つの中性子増倍率の振動タイプが得られた。スロッシングが発生すると、中性子増倍率は大きく変動し、H/Lにより中性子増倍率の変動タイプが分類されるしきい値を持つ。そのしきい値は反射体の種類によらなかった。もしH/Lがしきい値(H/L=0.35)以上であれば、静止状態における中性子増倍率より小さな値で変動する。それとは逆に、H/Lがしきい値(H/L=0.35)以下であれば、静止状態における中性子増倍率より大きな値で変動する。本紙で示したしきい値は、従来の値より小さな値であることが明らかになった。

This paper intends to figure out reactivity of the fuel solution system with a free surface. To fulfill this intension, criticality calculation with reflecting fluid calculation results have been carried out. For fluid calculation, the finite volume method and the VOF method are applied to track the free surface caused by an oscillation. For criticality calculation, we have applied the continuous energy Monte Carlo calculation method. As a result, three fluctuation types of have been obtained depending on the oscillation frequency and the ratio of the solution height to the width of tank (H/L). If a sloshing motion is generated, fluctuates by a wide range and has a threshold, which can classify the fluctuation type of , despite the kind of the reflector. If H/L is above the threshold, H/L=0.35, it fluctuates below the value of the static condition. The threshold value represented in this paper is smaller than that of the conventional one.