Comparison of resonance elastic scattering models newly implemented in MVP continuous-energy Monte Carlo code

連続エネルギーモンテカルロコードMVPに新たに導入した共鳴弾性散乱モデルの比較

森 貴正; 長家 康展  

Mori, Takamasa; Nagaya, Yasunobu

共鳴領域の弾性散乱衝突解析モデルのドップラー反応度効果への影響を明らかにするために、連続エネルギーモンテカルロコードMVPに、標的核の熱運動とともに共鳴領域の急激な断面積変化を考慮した厳密モデルと標的核の熱運動のみを考慮した一定断面積モデルを新たに導入し、JENDL-3.3核データを用いてUOピンセル・ドップラー反応度ベンチマーク計算を実施した。本研究によって、厳密モデルは従来の熱運動を考慮しないモデルと比較して、711%大きな負のドップラー反応度係数を与えることがわかった。一方、一定断面積モデルは従来モデルよりもわずかに小さな負のドップラー反応度係数を与えた。さらに、共鳴領域の弾性散乱取扱モデルは弾性散乱の寄与が比較的大きい共鳴では大きな影響を与えるが、吸収反応が支配的な共鳴に対しては有意な影響を与えないことがわかった。

In order to investigate the impact of resonance elastic scattering models on the Doppler reactivity effect, the exact and the constant cross section models with the thermal motion of target nucleus were newly implemented into the MVP-2 continuous-energy Monte Carlo code with and without consideration of energy-dependent resonance cross section, respectively, and the UO pin-cell Doppler reactivity benchmark calculations were carried out with the modified code and the JENDL-3.3 library. The present study has revealed that the exact model gives more negative Doppler reactivity coefficients by 711% than the conventional asymptotic model, while the constant cross section model gives slightly less negative coefficients than the conventional asymptotic model. Furthermore, it is found that the impact of resonance elastic scattering models is considerably large around the resonances where elastic scattering has relatively high contribution, whereas capture-dominant resonances have no significant impacts on the Doppler reactivity coefficient.