Development of an improved method for calculating the effective delayed neutron fraction of a core using a structure with only a few collapsed energy groups

実効遅発中性子生成率を少数群炉心計算で求めるための高度化手法の開発

深谷 裕司   

Fukaya, Yuji

少数群炉心計算で精度よく実効遅発中性子生成率を求めるための高度化手法の開発を行った。現行手法では、正確な実効遅発中性子生成率を得るためには、即発,遅発中性子の核分裂スペクトルの違いを扱うために、多くのエネルギー群を必要とするが、臨界性評価のみの用途に対してはごくわずかのエネルギー群で十分であるという現状があった。本研究では、誤差の発生機構を解明した。その結果、セル計算における随伴中性子束を用いない核分裂スペクトルの縮約が主な誤差の要因であることが判明した。そのため、セル計算における1点計算において随伴計算の実装を行い、核分裂スペクトルをその随伴中性子束で縮約する手法を開発した。本手法により少数群を用いても実効遅発中性子生成率が精度よく求められることが確認できた。本高度化手法は計算コストの低減及び、実効遅発中性子生成率評価の精度向上に資するものになると期待できる。

An improved calculation method for effective delayed neutron fraction of core calculations with a few energy groups has been developed in the present study. To obtain the accurate value, many energy groups is needed for the fast energy region to reflect the difference of fission spectra between prompt and delayed neutron. The calculation cost becomes vast for the effective delayed neutron calculations. The error occurrence mechanism has been investigated, and it is found that the error caused by the fission spectra collapsing without adjoint flux weighting after cell calculations. Moreover, the improved method for the fission spectra collapsing with adjoint flux of point calculation is developed. By the proposed method, the effective delayed neutron fraction can be estimated with accuracy even by the core calculation with a few energy groups. This result will contribute to reduce the calculation cost and/or improve the precision for the effective delayed neutron calculation.