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Validation of decay heat evaluation method based on FPGS cord for fast reactor spent MOX fuels

高速炉使用済みMOX燃料のためのFPGSコードに基づく崩壊熱評価手法の検証

宇佐美 晋; 岸本 安史; 谷中 裕; 前田 茂貴

Usami, Shin; Kishimoto, Yasufumi; Taninaka, Hiroshi; Maeda, Shigetaka

本論文は、高速実験炉「常陽」のMK-II炉心における2体の使用済MOX燃料集合体の崩壊熱測定結果との比較、及び類似コードのORIGEN2.2による計算結果との比較により、JENDL-4.0ライブラリ等の最新の核データライブラリを用いたFPGS90コードの新たな崩壊熱評価手法の妥当性を確認した結果について述べたものである。また、崩壊熱評価手法の合理的な不確かさ幅を評価して設定した。使用済MOX燃料集合体の崩壊熱測定値は、40日から729日の間の冷却時間で、1445$$pm$$24Wから158$$pm$$9Wの範囲であった。JENDL-4.0ライブラリベースのFPGS90による崩壊熱計算値(C)は、その測定値と計算誤差の範囲内で一致し、そのC/E値は1.01から0.93の範囲であった。また、FPGS90コードは、ORIGEN2.2コードよりも崩壊熱を約3%大きく評価し、ORIGEN2.2コードと比較して崩壊熱C/E値の改善が見られた。さらに、JENDL-4.0ライブラリベースのFPGS90コードによる崩壊熱C/E値は、JENDL-3.2ライブラリベースに比べて改善し、このライブラリの改善効果への反応断面積の寄与は、崩壊データ及び核分裂収率データライブラリの寄与に比べて支配的であることがわかった。

The present paper describes the validation of the new decay heat evaluation method using FPGS90 code with both the updated nuclear data library and the rational extent of uncertainty, by comparing the results of the decay heat measurement of the spent fuel subassemblies in Joyo MK-II core and by comparing with the calculation results of ORIGEN2.2 code. The calculated values of decay heat (C) by FPGS90 based on the JENDL-4.0 library were coincident with the measured ones (E) within the calculation uncertainties, and the C/E ranged from 1.01 to 0.93. FPGS90 evaluated the decay heat almost 3% larger than ORIGEN2.2, and it improved the C/E in comparison with the ORIGEN2.2 code. Furthermore, The C/E by FPGS90 based on the JENDL-4.0 library was improved than that based on the JENDL-3.2 library, and the contribution of the revision of reaction cross section library to the improvement was dominant rather than that of the decay data and fission yield data libraries.

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