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Neutronic characteristics of lead-bismuth in KUCA A core for accelerator-driven system

KUCA-A架台を用いた加速器駆動炉における鉛ビスマスの核特性評価

菅原 隆徳 ; 大泉 昭人; 北村 康則; 岩元 大樹; 八木 貴宏*; Pyeon, C. H.*

Sugawara, Takanori; Oizumi, Akito; Kitamura, Yasunori; Iwamoto, Hiroki; Yagi, Takahiro*; Pyeon, C. H.*

原子力機構では、高レベル放射性廃棄物中のマイナーアクチノイド(MA)を核変換することを目的として、加速器駆動核変換システム(ADS)の研究を行っている。原子力機構で検討しているADSは、鉛ビスマス(LBE)冷却型ADSである。LBE冷却型ADSの核特性解析においては、核変換の対象であるMAだけでなく、冷却材のPbの核データの影響が大きいことが指摘されている。そこで本研究では、京都大学原子炉実験所臨界集合体KUCAのA架台において、AlのプレートをPbもしくはLBEプレートに置換した際のサンプル価値反応度を測定し、計算値との比較を行った。Pb同位体およびBiの核データの検証を目的に実験と解析結果を比較したところ、Pbの反応度価値に関してはJENDL-4.0を使用した解析結果が実験値を良く再現することがわかった。一方、Biについては、LBEのサンプル反応度価値の値が非常に小さく、解析値との比較が困難であった。今後、Biを対象とした同様の実験を行う場合には、置換するプレート枚数を増やすなどの対応が必要である。

The Japan Atomic Energy Agency (JAEA) has investigated the accelerator-driven system (ADS) to transmute minor actinides discharged from nuclear power plants. The ADS investigated 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. Due to this upgrade, the value of $$k_{eff}$$ of the core was significantly changed, from 0.97 calculated by JENDL-3.3 to 1.00 calculated by JENDL-4.0. The difference was mainly caused by the cross section data of the lead isotopes from JENDL-3.3 to JENDL-4.0. This study aims to measure sample worth reactivity from aluminum plates to lead or LBE ones to validate the nuclear data of lead and bismuth isotopes.

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