Development of reactivity feedback effect measurement techniques under sub-critical condition in fast reactors

高速炉実機未臨界状態で行う反応度フィードバック精密測定技術の開発

北野 彰洋 ; 西 裕士; 鈴木 隆之 ; 岡嶋 成晃  ; 兼本 茂*

Kitano, Akihiro; Nishi, Hiroshi; Suzuki, Takayuki; Okajima, Shigeaki; Kanemoto, Shigeru*

従来、初号機の原子炉プラントにおいては、モックアップ試験結果に基づいた設計認可が必要とされている。炉心フィードバック特性が運転前に、実機にて確認ができれば、建設前に実施されるモックアップ試験を行う必要がなく、コスト・時間の大幅な削減が可能となる。本研究では、運転前に安全余裕を確認するため、シンセシス法という未臨界度測定法を提案する。シンセシス法とは、修正中性子源増倍法(MSM法)とMSM法の基準未臨界度を炉雑音法にて測定する組合せによる未臨界度測定である。制御棒価値と温度フィードバック反応度について、100MWe, 300MWe, 750MWe, 1500MWe規模の高速炉を対象に、シンセシス法の適用性を確認するための数値実験を行った。また、MSM法及び炉雑音法について、中性子検出器の数,位置についてもサーベイ計算を実施した。結果から中性子検出器は炉心中央の上部と、径方向ブランケット領域上部に3つ以上の検出器を利用することで、-0.5から-2までの未臨界度の場合は、10%、さらに深い未臨界度の場合は15%で測定が可能である見通しを得た。

The "Synthesis Method", a systematic and sophisticated method of sub-criticality measurement, is proposed in this work to ensure the safety margin before operation. The "Synthesis Method" is based on the modified source multiplication method (MSM) combined with the noise analysis method to measure the reference sub-criticality level for MSM. As a result of numerical simulation, it was suggested that a neutron detector located above the core center and three or more neutron detectors located above the radial blanket region enable the measurement of sub-criticality within 10% uncertainty from -0.5 to -2 and within 15% uncertainty for the deeper sub-criticality.