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Fission rate ratios of FCA-IX assemblies as integral experiment for assessment of TRU's fission cross sections

TRU核種の核分裂断面積の積分評価に資するFCA-IX炉心における核分裂率比

福島 昌宏; 辻本 和文; 岡嶋 成晃

Fukushima, Masahiro; Tsujimoto, Kazufumi; Okajima, Shigeaki

高速炉臨界実験装置FCAでは、1980年代に7つのウラン炉心(FCA-IX炉心)において、7つのTRU核種( $$^{237}$$Np, $$^{238}$$Pu, $$^{242}$$Pu, $$^{241}$$Am, $$^{243}$$Am, $$^{244}$$Cm and $$^{239}$$Pu)に関する核分裂率比が測定された。FCA-IX炉心では、燃料領域が燃料及び希釈材の単純な組合せにより構成され、その混合割合の調整により炉心中心の中性子スペクトルが系統的に変化しているのが特徴である。FCA-IX炉心に関しては、近年、TRU核種の核分裂断面積の積分評価に資するため、これらの核分裂率比に関するベンチマークモデルが整備された。本研究では、本ベンチマークモデルの適用例として、モンテカルロ計算コードによるJENDL-4.0の積分評価を実施した。解析値と実験値に有意な差異が示され、TRU核種の核分裂断面積の評価・改善に期待できることが分かった。

In the IX-th series at FCA, central fission rate ratios for TRU such as $$^{237}$$Np, $$^{238}$$Pu, $$^{242}$$Pu, $$^{241}$$Am, $$^{243}$$Am, $$^{244}$$Cm and $$^{239}$$Pu were measured in the seven uranium-fueled assemblies with systematically changed neutron spectra. The FCA-IX assemblies were constructed with simplicity both in geometry and composition. Taking their advantage, benchmark models with respect to central fission rate ratios had been recently established for the assessment of the TRU's fission cross sections. By virtue of these FCA-IX assemblies where the simple combinations of uranium fuel and diluent in their core regions were systematically varied, the neutron spectra of these benchmark models cover those of various reactor types, from fast to epithermal reactors. As an application of these benchmark models, JENDL-4.0 was utilized by a Monte Carlo calculation code. Several results show obvious discrepancies between calculation and experimental values. The benchmark models would be well suited for the assessment and improvement of the nuclear data for TRU's fission cross sections.

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