ZEUS: Fast-spectrum critical assembly with a mixed core of highly enriched and natural uranium containing lead surrounded by a copper reflector

ZEUS: 高濃縮ウラン/天然ウラン/鉛の混合炉心で構築された銅反射体付き高速中性子スペクトル臨界集合体

大泉 昭人   ; 福島 昌宏   ; 郡司 智  ; McKenzie, G.*; Amundson, K.*

Oizumi, Akito; Fukushima, Masahiro; Gunji, Satoshi; McKenzie, G.*; Amundson, K.*

本稿は、加速器駆動システム(ADS)の設計精度向上を目的として2015-2019年にかけて実施された米国ロスアラモス研究所との共同実験シリーズの内の低濃縮ウラン(LEU)体系炉心について、国際臨界安全実験データ評価プロジェクト(ICSBEP)への登録用にまとめられた、ベンチマーク評価結果である。体系は、高濃縮ウラン(HEU)及び天然ウラン(NU)を交互に装荷することで、LEUを模擬している。また、加速器駆動システム(ADS)の冷却材の一部である鉛の核データを検証するために、HEU, NUと共に鉛を交互に装荷した高速中性子スペクトル場を有する炉心となっている。本評価において、実効増倍率に対する実験誤差はおおよそ100pcmであることが明らかとなり、連続エネルギーモンテカルロコードMCNPと核データENDF/B-VIII.0及びJENDL-4.0を用いた解析結果との比較では、C/E-1値はそれぞれおおよそ-70pcm及び-145pcmとなった。

This benchmark report was compiled to register a critical experiment using the lower-enriched uranium (LEU) system core to the International Criticality Safety Evaluation Project (ICSBEP). The LEU experiment was one of a series of joint experimental project with the Los Alamos Laboratory in the United States from 2015 to 2019 aimed at improving the design accuracy of the accelerator driven system (ADS). This core was loaded alternating highly-enriched uranium (HEU) and natural uranium (NU) to simulate LEU. In addition, a fast neutron spectrum system was constructed with not only HEU and NU but also lead which is part of coolant in the ADS. In this evaluation, it was clarified that the experimental uncertainty for the effective multiplication factor was almost 100 pcm. Moreover, the C/E-1 values of almost -70 pcm and -145 pcm were obtained by the calculation with the continuous energy Monte Carlo code MCNP and the nuclear data ENDF/B-VIII.0 and JENDL-4.0, respectively.