Monju reactor physics experiments in the restart core

「もんじゅ」再起動炉心における炉物理実験

北野 彰洋 ; 大川内 靖 ; 岸本 安史*; 羽様 平 

Kitano, Akihiro; Okawachi, Yasushi; Kishimoto, Yasufumi*; Hazama, Taira

2010年5月に運転を再開した高速原型炉「もんじゅ」で実施された臨界性,制御棒価値,等温温度係数の測定実験について概要を述べる。再起動炉心の最大の特徴は、再開前の炉心に比べてPuの組成が半減し、Amの組成が倍増している点である。Puの崩壊に伴うものである。燃料交換に伴い、UとPuの組成が若干変化したが、PuとAmの組成にはほとんど変化はない。その結果、再起動炉心で取得される炉物理データは、PuとAmの核データ検証のために有用と期待される。再開前の炉心と再起動炉心の臨界性の解析精度について差分をとると、炉心の変化に対する解析精度が把握できる。主要な核データ間での精度比較により、JENDL-3.3に比べて、JENDL-4やENDF/B-VIIの解析精度が優れていることを確認した。JENDL-4やENDF/B-VII間では差異は小さいが、JENDL-4の方が優れており、唯一実験誤差の範囲で一致している。再起動炉心で取得されたデータはPuとAmの核データを検証するうえで貴重であることが確認できた。

The Japanese prototype fast breeder reactor Monju has restarted its operation in May, 2010 after 14-year interruption. This paper summarizes reactor physics experiments in the restart core, for criticality, control rod worth, and isothermal temperature coefficient. The largest change from the previous core, a core before the interruption, is in the contents of Pu and Am. The content of Pu has halved and that of Am doubled through the Pu decay during the interruption. The calculation accuracy on the transition from the previous core to the restart core is investigated. The transition is best simulated with JENDL-4 among three nuclear data; JENDL-3.3, JENDL-4, and ENDF/B-VII. The difference mainly appears in Pu fission and Am capture cross sections. It is confirmed that the reactor physics data measured in the Monju restart core is valuable to verify nuclear data of the two nuclides.