Accelerator-driven system analysis by using different nuclear data libraries

異なる核データライブラリを用いた加速器駆動核変換システムの解析

菅原 隆徳  ; Zolbadral, T.*; 西原 健司  ; 辻本 和文 

Sugawara, Takanori; Zolbadral, T.*; Nishihara, Kenji; Tsujimoto, Kazufumi

高レベル放射性廃棄物に含まれるマイナーアクチノイド(MA)を核変換処理するため、加速器駆動核変換システム(ADS)が検討されている。ADSの核設計においては、MAと冷却材として用いられる鉛ビスマスの核データの精度が特に重要となる。本研究では、IAEAベンチマークとして提案されたADS体系を対象に複数の核データライブラリを用いて解析を行い、現在の核データライブラリの精度を検討した。解析の結果、例えばサイクル初期における実効増倍率について、JENDL-4.0とENDF/B-VII.1を用いた場合、約1.1%dkの差が生じる結果が得られた。これらの結果は、現在の核データライブラリはADSの核設計を行ううえでまだ不十分であることを示している。断面積測定による核データライブラリの拡充とともに、MAや鉛ビスマスを用いた積分実験が必要である。

An accelerator-driven system (ADS) has been investigated to transmute minor actinide (MA) included in high-level waste. In the neutronic design of the ADS, the accuracy of nuclear data for MA and lead bismuth (LBE) which is the candidate material for coolant and spallation target, is important. To know the current accuracy of nuclear data libraries, this study aims to compare representative nuclear data libraries, JENDL-4.0, 3.3, ENDF/B-VII.1 and VII.0 through the neutronic calculation of the ADS geometry proposed as the IAEA benchmark problem. The calculation results showed that about 1.1%dk difference was observed between JENDL-4.0 and ENDF/B-VII.1 at the beginning of cycle. These results mean that the current nuclear data libraries are still insufficient for the neutronic design of the ADS. The enhancement of nuclear data libraries by cross section measurement is required and, moreover, integral experiments with MA and LBE isotopes are essential.