Preliminary analysis of randomized configuration patterns in modified STACY core

STACY更新炉における燃料棒ランダム配列パターンの予備解析

柴 茂樹*; 岩橋 大希*; 大川 剛*; 郡司 智  ; 井澤 一彦 ; 須山 賢也

Shiba, Shigeki*; Iwahashi, Daiki*; Okawa, Tsuyoshi*; Gunji, Satoshi; Izawa, Kazuhiko; Suyama, Kenya

原子力規制委員会は2014年より日本原子力研究開発機構と共同して実際の燃料デブリを模擬した模擬燃料デブリの臨界性を判断するための実験に取り組んでいる。日本原子力研究開発機構は模擬燃料デブリの特性を解明することを目的とした燃料デブリを模擬した臨界実験を実施するためSTACY(STAtic experiment Critical facilitY)を改造した。そこでは3種類のSTACY更新炉の炉心構成が提案されている。STACY更新炉での臨界実験では、提案した炉心構成が溶融炉心-コンクリート相互作用デブリを代表するものかどうかを判断することが重要である。本研究では、擬似燃料デブリと減速材の体積比(V/V)を考慮した擬似燃料デブリ・モデルを構築し、SCALE6.2の感度及び不確かさ解析手法の実装のためのツール-指標及びパラメータ(Tools for Sensitivity and Uncertainty Analysis Methodology Implementation-Indices and Parameters: TSUNAMI-IP)を用いて、修正STACY炉心形状と疑似燃料デブリ・モデルの間の不確かさに基づく類似性値(C)の算出を行った。その結果、我々が提案したSTACY更新炉の炉心に装荷される構造材棒は、V/V値を通じて疑似燃料デブリ模型と高い類似性を持つことが示された。C値への主な寄与は、極めて高いコンクリート成分を含む疑似燃料デブリモデルを除き、U , U , Fe (n,)であった。

The Nuclear Regulation Authority (NRA) has tackled the experimental approach for determining the criticality of pseudo-fuel debris plausibly simulating actual fuel debris since 2014, collaborating with the Japan Atomic Energy Agency. To elucidate the characteristics of the pseudo-fuel debris, the Japan Atomic Energy Agency modified the STACY (STAtic experiment Critical facilitY) to conduct critical experiments simulating fuel debris. Thus, we proposed three types of modified STACY core configurations. In critical experiments in the modified STACY core, it is important to judge whether the proposed modified STACY core configurations are representative of molten core-concrete interaction debris or not. In this study, we built pseudo-fuel debris models considering a volume ratio of pseudo-fuel debris to moderation (V/V) and calculated uncertainty-based similarity values (C) between the modified STACY core configurations and pseudo-fuel debris models using Tools for Sensitivity and Uncertainty Analysis Methodology Implementation-Indices and Parameters (TSUNAMI-IP) in SCALE 6.2. Consequently, the modified STACY core configuration loading structure rods we proposed completely resulted in high similarity to the pseudo-fuel debris models through V/V values. The main contributions to C values were U , U , and Fe (n,), except for the pseudo-fuel debris model, including extremely high concrete components.