Investigation of nuclear data accuracy for the accelerator-driven system with minor actinide fuel

マイナーアクチノイド燃料からなる加速器駆動炉の核データ精度の検討

西原 健司  ; 菅原 隆徳  ; 岩元 大樹   ; Alvarez Velarde, F.*; Rineiski, A.*

Nishihara, Kenji; Sugawara, Takanori; Iwamoto, Hiroki; Alvarez Velarde, F.*; Rineiski, A.*

加速器駆動炉の設計に際しては、特にマイナーアクチノイド(MA)の核データが重要である。著者らは、IAEA-CRPで行われたベンチマーク活動を紹介する。ベンチマークの結果、燃焼初期においても、臨界性は核データによって3%も異なることが明らかにされた。この核データ不確実性を減少させるために、J-PARC計画において、MAを多量に用いることができる核変換物理実験施設(TEF-P)が提案されている。TEF-Pによってもたらされるであろう臨界性,ボイド反応度,ドップラー係数の不確実性の減少を、JENDL3.3をもとに、炉定数調整手法を用いて評価した。その結果、もし、TEF-Pが従来の臨界実験とともに核データに適用されたなら、不確実性は35%-45%減少することが示された。

Accuracy of nuclear data, especially for minor actinides (MAs), is important in neutronics design of advanced reactors for MA transmutation such as an Accelerator-Driven System (ADS). Authors introduce the results of a benchmark activity in the IAEA CRP that revealed a discrepancy among k-effectives by different nuclear data libraries is as large as 3% even for an initial criticality before burn-up. In order to reduce this uncertainty, Transmutation Physics Experimental Facility (TEF-P) with a significant amount of MA is being proposed in the J-PARC project. An expected reduction of the uncertainty of criticality, void reactivity and Doppler coefficient by the TEF-P was numerically evaluated using the cross-section adjustment procedure based on the JENDL3.3. The uncertainty would be reduced from 1.3% to 0.6% if experimental results of the TEF-P and other past critical experiments were utilized to adjust nuclear data.