Whole-core Monte Carlo burnup calculation for RBWR by parallel computing

並列計算によるRBWR全炉心モンテカルロ燃焼計算

三輪 順一*; 日野 哲士*; 光安 岳*; 長家 康展  

Miwa, Junichi*; Hino, Tetsushi*; Mitsuyasu, Takeshi*; Nagaya, Yasunobu

革新的BWRの一つである資源再利用型沸騰水型軽水炉RBWRの核設計の検証のため全炉心モンテカルロ計算を実施した。この計算は、連続エネルギーモンテカルロコードMVPと内製の熱水力計算コードを用いた核熱結合計算とMVP-BURNコードを用いた燃焼計算を含んでいる。RBWRに対するこのような計算は、膨大なメモリサイズと膨大な計算時間の観点から非常に困難な計算である。典型的なメモリサイズは、デスクトップPCクラスタの1CPU当り10ギガバイトのオーダーであった。このクラスタを用いた並列計算によりRBWRの平衡炉心の特性を計算したところ、全計算時間は約20日であった。デスクトップPCクラスタでもRBWRに対する設計計算が可能であることが実証できた。

We performed whole-core Monte Carlo calculations for core design verification of an innovative BWR concept, resource-renewable boiling water reactor (RBWR). The calculations include a coupled neutronics/thermal-hydraulics calculation with a continuous-energy Monte Carlo code MVP and an inhouse thermal-hydraulics code, and a burnup calculation with the MVP-BURN code. Such calculations for the RBWR is challenging because it requires a large memory size and a large amount of calculation time. The typical memory size required for the RBWR calculations was an order of 10 GBytes per CPU in parallel computing using a desktop PC cluster. The total calculation time for calculating the characteristics of the equilibrium core of RBWR with the whole-core Monte Carlo burnup calculation using the desktop PC cluster was about 20 days. We demonstrated that the design calculations for the RBWR were possible with such a desktop PC cluster.