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Uncertainty factors pertaining to critical experiment using low-enriched uranyl nitrate solution

低濃縮硝酸ウラニル水溶液を用いた臨界実験にかかわる不確かさの要素

外池 幸太郎; 三好 慶典; 内山 軍蔵

Tonoike, Kotaro; Miyoshi, Yoshinori; Uchiyama, Gunzo

低濃縮硝酸ウラニル水溶液の臨界量を測定するため定常臨界実験装置STACYを用いて系統的な臨界実験を行った。その目的は、原子力施設、とりわけ、再処理施設の臨界安全解析に用いられる計算手法の検証に必要な臨界ベンチマークデータを得ることである。実験は、均質単一ユニット体系,均質複数ユニット体系及び非均質体系で行った。臨界ベンチマークデータを生成するために、炉心タンクの形状・寸法や溶液燃料組成のような実験条件と臨界量測定結果を注意深く精密に評価した。ベンチマークデータの全体的な不確かさを見積もるために、これらの条件や測定量の不確かさについて感度解析を行った。本報告では、これらの実験や解析の結果の説明を通じて、それぞれの実験体系の特徴を明らかにする。また、将来の臨界実験の立案に資するため、実験実施及び評価作業において得られた教訓についても述べる。

Several series of critical experiments have been conducted in the Static Critical Experiment Facility (STACY) to measure critical volume of low-enriched uranyl nitrate solution. Its purpose is to obtain critical benchmark data for validation of computation methods used in the criticality safety analysis of nuclear facilities, especially, reprocessing plants. The experiment series are: homogeneous single-unit system, homogeneous multi-unit system, and heterogeneous system. Experimental conditions such as core tank geometry and fuel solution composition, and measurement results of critical volume were carefully and precisely evaluated to produce critical benchmark data. Sensitivity analysis on uncertainties of such experimental conditions was conducted to estimate overall uncertainties of the benchmarks. In this report, features of each experimental system will be highlighted by describing results of the experiments and the sensitivity analysis. Also presented will be lessons leaned from the experimental and evaluation experience which might be valuable for design of future critical experiments.

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