Production of the ORIGEN2 library based on JENDL-4.0 for high temperature engineering test reactor

JENDL-4.0に基づくHTTR用ORIGEN2ライブラリの開発

小嶋 健介; 奥村 啓介 ; 岡本 力; 後藤 実  

Kojima, Kensuke; Okumura, Keisuke; Okamoto, Tsutomu; Goto, Minoru

高温工学試験研究炉(HTTR)において用いられる燃料の燃焼後の組成,放射能及び崩壊熱等の燃焼特性の解析精度向上のために、HTTR用ORIGEN2ライブラリを開発した。新ライブラリの基礎となる断面積及び崩壊データは、JENDL-4.0及びENSDF等のデータを採用した。また、新ライブラリに用いる実効断面積及びエネルギー縮約に必要となる中性子スペクトルは、連続エネルギーモンテカルロ法を用いた燃焼計算コードMVP-BURNにより計算した。MVP-BURNは確率論的幾何形状モデル機能を備えており、HTTR燃料コンパクトの二重非均質性を精度よく扱うことができる。新ライブラリの性能検証として、新ライブラリを用いたORIGEN2計算結果及びMVP-BURNの計算結果の比較を実施した。この結果、両計算により得られた燃焼に伴う燃料組成の変化は良好な一致を示し、新ライブラリの精度が高いことがわかった。

A set of the ORIGEN2 library for High Temperature engineering Test Reactor (HTTR) was newly produced in order to improve prediction accuracy of burn-up characteristics such as spent fuel composition, radioactivity and decay heat. In the library, cross sections and decay data are adopted from JENDL-4.0 and from ENSDF. In the production of effective cross sections and neutron spectrum, MVP-BURN based on the continuous-energy Monte Carlo method and a statistical geometry model is applied to the HTTR fuel with many coated fuel particles. In this way, the double heterogeneous effect of the HTTR fuel can be accurately taken into account. By using the neutron spectrum obtained in the MVP-BURN calculation, infinite dilution cross sections from JENDL-4.0 are condensed to one-group cross sections. The burn-up calculation results of ORIGEN2 with the produced library and those of MVP-BURN with detail modeling and much calculation cost show good agreement for burn-up changes of fuel composition.