Analytical validation of uncertainty in reactor physics parameters for nuclear transmutation systems

核変換システムの炉物理パラメータにおける不確かさの解析的検証

菅原 隆徳  ; 西原 健司  ; 辻本 和文 ; 佐々 敏信   ; 大井川 宏之 

Sugawara, Takanori; Nishihara, Kenji; Tsujimoto, Kazufumi; Sasa, Toshinobu; Oigawa, Hiroyuki

核変換システムについて、計算結果として得られる炉物理パラメータの信頼性を確認するため、JENDL-3.3に整備された共分散データにより計算される不確かさと、モンテカルロ計算において核データライブラリを変えた場合の炉物理パラメータの差との比較を行った。核変換システムとしては、加速器駆動未臨界システム(ADS)とマイナーアクチノイド装荷高速炉を対象とした。その結果、JENDL-3.3の共分散データによって計算された不確かさは、核データライブラリ間の差よりも小さく、不確かさを過小評価している可能性があるとの結果を得た。この不一致の理由として、JENDL-3.3の主要な核種・反応の共分散データは、各核データライブラリ間の断面積の相対差よりも、一部過小評価している点が挙げられる。核変換システムの炉物理パラメータの不確かさの議論を行うためには、積分実験による検証を行い、併せて共分散データに基づく不確かさの利用方法について議論をする必要がある。

To confirm the reliability of calculated reactor physics parameters for the nuclear transmutation systems, the uncertainty calculated by the covariance data prepared in JENDL-3.3 was compared with the differences of the reactor physics parameters in the Monte-Carlo calculation using different nuclear data libraries. The Accelerator Driven System (ADS) and the Minor Actinide (MA) loaded Fast Reactor (FR) were selected as the representative transmutation systems. The results showed that the uncertainties calculated by JENDL-3.3 covariance data were smaller than the differences of the reactor physics parameters among the nuclear data libraries. The cause of this discrepancy was that the covariance data of main nuclides and reactions in JENDL-3.3 were smaller than the relative differences in the cross sections among the nuclear data libraries. It is required to verify the uncertainty by integral experiments and to discuss the uncertainty utilization for the nuclear design accuracy.