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KUCA-A架台を用いた鉛置換反応度の測定

Measurement of replacement reactivity of lead in KUCA-A core

菅原 隆徳 ; 西原 健司; 岩元 大樹; 八木 貴宏*; Pyeon, C. H.*

Sugawara, Takanori; Nishihara, Kenji; Iwamoto, Hiroki; Yagi, Takahiro*; Pyeon, C. H.*

原子力機構では、マイナーアクチノイド(MA)の核変換を目的として、鉛ビスマス冷却型加速器駆動核変換システム(ADS)の概念検討を実施している。ADSの核設計においては、核データライブラリの違いにより解析結果が大きく異なるが、その原因としてMAだけでなく鉛の核データの相違も指摘されている。具体的には、JENDL-4.0とJENDL-3.3の解析結果を比較すると、$$k_{eff}$$に約3%の相違があり、そのうち鉛同位体の寄与は約1.5%であった。本検討では、鉛の核データの検証を目的として、KUCA-A架台においてアルミと鉛の置換反応度を測定し、得られた実権結果と解析結果の比較検討を実施した。実験の結果、鉛プレート40-60枚の置換により、約20-50pcmの正の置換反応度が得られた。MVPを用いた実験解析では、鉛装荷量及び位置による反応度変化の傾向が再現され、解析値と実験値の比(C/E)は、JENDL-4.0を用いた場合は1.3-1.4、JENDL-3.3を用いた場合は1.9-2.8となり、JENDL-4.0による解析結果が実験値をよく再現していることがわかった。

An Accelerator-Driven System (ADS) has been investigated in Japan Atomic Energy Agency (JAEA) to transmute minor actinides discharged from nuclear power plants. The ADS proposed by JAEA is a lead bismuth eutectic (LBE) cooled-tank-type ADS. It has been known that there was a major upgrade for the cross section data of lead isotopes from JENDL-3.3 to JENDL-4.0 and the upgrade affects to the neutronic design of the ADS. For instance, $$k_{eff}$$ value calculated by JENDL-3.3 was 0.97 and the value calculated by JENDL-4.0 was 1.00 and the main cause of this difference was the cross section data of the lead isotopes. This study aims to measure replacement reactivity from aluminum plates to lead plates to validate the nuclear data of the lead isotopes.

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