高速炉用統合炉定数ADJ2017の作成

Development of the Unified Cross-section Set ADJ2017

横山 賢治   ; 杉野 和輝; 石川 眞; 丸山 修平   ; 長家 康展  ; 沼田 一幸*; 神 智之*

Yokoyama, Kenji; Sugino, Kazuteru; Ishikawa, Makoto; Maruyama, Shuhei; Nagaya, Yasunobu; Numata, Kazuyuki*; Jin, Tomoyuki*

高速炉用統合炉定数ADJ2010の改良版となるADJ2017を作成した。統合炉定数は、核設計基本データベースに含まれる臨界実験解析等で得られるC/E値(解析/実験値)の情報を、炉定数調整法により実機の設計に反映するためのものであり、核データの不確かさ(共分散)、積分実験・解析の不確かさ、臨界実験に対する核データの感度等の情報と統合して炉定数を調整する。ADJ2017は、前バージョンのADJ2010と同様に、我が国の最新の核データライブラリJENDL-4.0をベースとしているが、マイナーアクチニド(MA)や高次化Puに関連する積分実験データを重点的に拡充した。ADJ2010では合計643個の積分実験データを解析評価し、最終的に488個の積分実験データを採用して統合炉定数を作成した。これに対して、ADJ2017では、合計719個の核特性の解析結果に対する総合評価を行い、最終的に620個の積分実験データを採用して統合炉定数を作成した。ADJ2017は、標準的なNa冷却MOX燃料高速炉の主要な核特性に対してADJ2010とほぼ同等の性能を発揮するとともに、MA・高次Pu関連の核特性に対しては、積分実験データのC/E値を改善する効果を持っており、核データに起因する不確かさを低減することができる。ADJ2017が今後、高速炉の解析・設計研究において広く利用されることを期待する。ADJ2017の作成に用いた積分実験データは、高速炉の炉心設計の基本データベースとして有効活用できると期待される。

We have developed a new unified cross-section set ADJ2017, which is an improved version of the unified cross-section set ADJ2010 for fast reactors. The unified cross-section set is used for reflecting information of C/E values (analysis / experiment values) obtained by integral experiment analyses; the values are stored in the standard database for FBR core design via the cross-section adjustment methodology, which integrates with the information such as uncertainty (covariance) of nuclear data, uncertainty of integral experiment / analysis, sensitivity of integral experiment with respect to nuclear data. The ADJ2017 is based on Japan's latest nuclear data library JENDL-4.0 as in the previous version of ADJ2010, and it incorporates more information on integral experimental data sets related to minor actinides (MAs) and degraded plutonium (Pu). In the creation of ADJ2010, a total of 643 integral experimental data sets were analyzed and evaluated, and 488 of the integral experimental data sets were finally selected to be used for the cross-section adjustment. In contrast, we have evaluated a total of 719 data sets, and eventually adopted 620 integral experimental data sets to create ADJ2017. ADJ2017 shows almost the same performance as ADJ2010 for the main neutronic characteristics of conventional sodium-cooled MOX-fuel fast reactors. In addition, for the neutronic characteristics related to MA and degraded Pu, ADJ2017 improves the C/E values of the integral experimental data sets, and reduces the uncertainty induced by the nuclear data. ADJ2017 is expected to be widely used in the analysis and design research of fast reactors. Moreover, it is expected that the integral experimental data sets used for ADJ2017 can be utilized as a standard database of FBR core design.