SWAT4.0を用いたBWR燃料の照射後試験解析

Analysis of post irradiation examination of used BWR fuel with SWAT4.0

菊地 丈夫 ; 多田 健一   ; 崎野 孝夫; 須山 賢也

Kikuchi, Takeo; Tada, Kenichi; Sakino, Takao; Suyama, Kenya

東京電力福島第一原子力発電所事故の対策において、燃料デブリの臨界管理は最も重要な研究課題の一つである。現在の我が国の使用済燃料の臨界管理では、新燃料の組成を仮定している。この仮定を燃料デブリに適用した場合、燃料デブリ中の含水を考慮し、Gdなどの中性子吸収材を含まない体系においては、多くの条件において実効増倍率が1.0を超える可能性がある。そのため、燃焼度クレジットの適用が現在検討されている。燃焼度クレジットを燃料デブリの臨界管理に適用するためには、使用済燃料の同位体組成の計算精度と同位体組成の測定値と解析値の差異が実効増倍率に与える影響について検証する必要がある。原子力機構では使用済燃料の同位体組成の参照解を得ることを目的として燃焼計算コードSWAT4.0を開発した。SWAT4.0の計算精度を検証するため、東京電力福島第二原子力発電所2号機の88BWR燃料集合体(2F2DN23)のPIE解析を実施した。

The criticality management of the fuel debris is one of the most important research issues in Japan. The current criticality management adopts the fresh fuel assumption. The adoption of the fresh fuel assumption for the criticality control of the fuel debris is difficult because the k of the fuel debris could exceed 1.0 in most of cases which the fuel debris contains water and does not contain neutron absorbers such as gadolinium. Therefore, the adoption of the burnup credit is considered. The prediction accuracy of the isotopic composition of used nuclear fuel must be required to adopt the burnup credit for the treatment of the fuel debris. JAEA developed a burnup calculation code SWAT4.0 to obtain reference calculation results of the isotopic composition of the used nuclear fuel. This code is used to evaluate the composition of fuel debris. In order to investigate the prediction accuracy of SWAT4.0, we analyzed the PIE of BWR obtained from 2F2DN23.