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Monte Carlo analysis of doppler reactivity coefficient for UO$$_2$$ pin cell geometry

UO$$_2$$体系におけるドップラー反応度係数のモンテカルロ解析

長家 康展

Nagaya, Yasunobu

放物線状の温度分布をもつUO$$_2$$ピンセル体系における厳密共鳴弾性散乱のドップラー反応度係数に対する影響を調べるためにモンテカルロ解析を行った。その結果、厳密共鳴弾性散乱は、平坦及び放物線状温度分布のドップラー反応度係数について同様の影響を与えることが分かった。すなわち、$$sim$$16eVから$$sim$$150eVのエネルギー領域の$$^{238}$$Uの共鳴吸収を増大させ、径方向には一様に共鳴吸収を増大させる。それゆえ、以下の結論が厳密及び漸近共鳴弾性散乱モデルのどちらにも当てはまる。Grandiらによって提案された実効燃料温度(等価の平坦温度)の定義はドップラー反応度係数をよく再現する。さらに、燃料領域全体にわたって体積平均した実効燃料温度を用いると、ドップラー反応度係数の参照解を負側に過大評価するが、等体積領域に数分割すると計算値は大きく改善される。

Monte Carlo analysis has been performed to investigate the impact of the exact resonance elastic scattering model on the Doppler reactivity coefficient for the UO$$_2$$ pin cell geometry with the parabolic temperature profile. As a result, the exact scattering model affects the coefficient similarly for both the flat and parabolic temperature profiles; it increases the contribution of uranium-238 ($$^{238}$$U) resonance capture in the energy region from $$sim$$16 eV to $$sim$$150 eV and does uniformly in the radial direction. Then the following conclusions hold for both the exact and asymptotic resonance scattering models. The Doppler reactivity coefficient is well reproduced with the definition of the effective fuel temperature (equivalent flat temperature) proposed by Grandi et al.

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