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Sensitivity analysis of xenon reactivity temperature dependency for HTTR LOFC test by using RELAP5-3D code

RELAP5-3DコードによるHTTRを用いたLOFC試験のためのXe反応度温度依存性評価

本多 友貴; 深谷 裕司; 中川 繁昭; Baker, R. I.*; 佐藤 博之

Honda, Yuki; Fukaya, Yuji; Nakagawa, Shigeaki; Baker, R. I.*; Sato, Hiroyuki

高温ガス炉は固有の安全性を保有しており、この安全性を実証するために高温工学試験研究炉(HTTR)を用いて強制冷却喪失試験(LOFC試験)を実施している。原子炉出力9MWにおけるLOFC試験では、原子炉出力低下後に再臨界が確認された。これまで、強制冷却喪失事象を評価するため、RELAP5-3Dコードを用いて一点炉動特性解析手法の高度化を進めてきている。本研究では、高温ガス炉は原子炉出入口に大きな温度差があり、過渡時の温度変動領域が大きいことから、Xe-135反応度の温度依存性に着目し、Xe-135の吸収断面積の温度依存性について、原子炉出力9MWにおけるLOFC試験における再臨界への影響を評価した。その結果、このXe-135反応度の温度依存性の影響は非常に大きく、高温ガス炉の強制冷却喪失事象においてはこの温度依存性を適切に考慮することが重要であることを明らかにした。

A high-temperature gas-cooled reactor (HTGR) has superior safety characteristics. A loss of forced cooling (LOFC) test using a high-temperature engineering test reactor (HTTR) has been carried out to verify the inherent safety of an HTGR when forced cooling is diminished without reactor scram. In the test, an all-gas circulator was tripped with an initial reactor power of 9 MW and re-criticality was shown. This study focuses on developing a point kinetics method with RELAP5-3D code for an LOFC accident. There is a large temperature difference between the inlet and outlet of the core in an HTGR, and the temperature fluctuation range has been large in several accidents. We analyze the temperature dependency of xenon-135 reactivity and show that the temperature dependency of xenon-135 microscopic absorption cross-section affected the re-criticality time of the LOFC test.

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