核分裂計算コードFIFRELINの放射線輸送計算コードPHITSとの接続

Coupling of fission event generator FIFRELIN to radiation transport code PHITS

小川 達彦   ; Litaize, O.*; Mancusi, D.*; Chebboubi, A.*; Serot, O.*

Ogawa, Tatsuhiko; Litaize, O.*; Mancusi, D.*; Chebboubi, A.*; Serot, O.*

CEAが開発を進めるFIFRELINは、核分裂における観測量を計算する目的で開発された核分裂計算コードである。本発表では、同コードを放射線輸送計算コードPHITSと接続した計算コードシステムの開発に関する成果を報告する。最初に、FIFRELINの計算する即発放射線のエネルギー分布を汎用放射線輸送計算コードPHITSで読める形式で出力可能とし、核分裂に起因する即発中性子の輸送に対して、測定器の応答計算や遮蔽の性能評価などが可能となった。さらに、FIFRELINが出力する核分裂片の生成量について、燃焼計算コードDCHAIN-PHITSと互換性のある形式で出力するインタフェースも作成し、この改良によりFIFRELINが計算した核分裂生成物の質量・電荷分布をDCHAIN-PHITSで読み込み、任意の中性子照射履歴、冷却期間に対して放射能の量や種類を計算できるようになった。以上のように、FIFRELINはPHITSと高い親和性を持つようになり、その汎用性を高めた。

The Monte-Carlo code FIFRELIN was originally developed for the simulation of first chance fissions of fissile nuclei. In this study, its interfaces to codes handling the post-reaction processes were developed. The energy spectra of neutrons, electrons and photons from fission reactions are output in a format compatible with PHITS, a general-purpose particle transport code. By using this functionality, one can simulate the transport and reactions of particles based on the cross section data and reaction models of PHITS, and the source spectra calculated by FIFRELIN. The other interface developed in this study outputs nuclide yield output in a format compatible with DCHAIN-PHITS, a burn-up calculation code. This interface is necessary to consider the build-up, which depends on the time structure of the incoming neutron beam as well as the decay during the cooling period.