Evaluation on calculation accuracy of the sodium void reactivity for low void effect fast reactor cores with experimental analyses

低ボイド係数高速炉炉心のNaボイド反応度における臨界実験解析による計算精度の評価

杉野 和輝; 沼田 一幸*; 石川 眞

Sugino, Kazuteru; Numata, Kazuyuki*; Ishikawa, Makoto

安全性をより重視した高速炉炉心概念における冷却材ボイド反応度の解析精度について、過去に実施された臨界実験の解析結果を通じて評価を行った。当炉心概念では、低Naボイド反応度とするために、非均質炉心概念の採用やNaプレナムによる置換等を検討している。それに関し、過去にZPPR臨界実験装置を用いて非均質炉心の臨界実験が行われた。また、BFS-2臨界実験装置を用いて、Naプレナム付炉心も対象とされた。日本の最新の解析手法を用いて、これら過去に実施されたNaボイド反応度の臨界実験の解析を行ったところ、次のことがわかった。(1)径方向非均質炉心の計算精度は改良の余地がある。軸非均質炉心は均質炉心に対して同等か若干劣る程度である。(2)Naプレナム付炉心のNaボイド反応度は、Naプレナム領域のボイド時において計算精度に改良の余地がある。

Calculation accuracy of the sodium void reactivity for safety-enhanced fast reactor core concepts was evaluated with analyses of critical experiments. In these concepts, heterogeneous core configuration and sodium plenum replacement are adopted to reduce the sodium void reactivity to around zero. In the past, a variety of critical experiments for heterogeneous cores had been carried out in the ZPPR facility, some of which are compiled in the IRPhEP handbook. Further, several experiments for core with sodium plenum had been performed in the BFS-2 facility. Calculation analyses of above mentioned critical experiments have been performed by using the Japanese current reactor physics analytical system. These analyses clarified following items: (1) Accuracy for the axially-heterogeneous core was comparative or less to that of the homogeneous core. However, accuracy for the radially-heterogeneous core was not satisfactory. (2) Accuracy for the core with sodium plenum was not satisfactory in the sodium plenum voiding case.