Void reactivity in lead and bismuth sample reactivity experiments at Kyoto University Critical Assembly

京都大学臨界集合体の鉛ビスマスサンプル反応度実験におけるボイド反応度

Pyeon, C. H.*; 方野 量太   ; 大泉 昭人   ; 福島 昌宏   

Pyeon, C. H.*; Katano, Ryota; Oizumi, Akito; Fukushima, Masahiro

京都大学臨界集合体(KUCA)の固体減速・反射炉心においてアルミ、鉛、ビスマスサンプルとボイドを模擬するアルミスペーサを用いてサンプルおよびボイド反応度実験が行われた。実験値と比較して、JENDL-4.0とMCNP6.2を用いた固有値計算によるサンプル反応度は良い精度で得られた。また、ボイド反応度についてはJENDL-4.0の結果とENDF/B-VII.1の計算結果はともに実験値と比べて良い一致を示した。MCNP6.2/ksenによって得られた感度係数とENDF/B-VII.1に基づくSCALE6.2の共分散データを用いてサンプルおよびボイド反応度の不確かさを定量化し、アルミ、鉛、ビスマスの断面積に起因する不確かさの影響を明らかにした。ボイドを模擬するアルミスペーサを用いた一連の反応度実験解析により、KUCAの固体減速・反射炉心中のボイドを解析する手法を実証した。

Sample reactivity and void reactivity experiments are carried out in the solid-moderated and solid-reflected cores at the Kyoto University Critical Assembly (KUCA) with the combined use of aluminum (Al), lead (Pb) and bismuth (Bi) samples, and Al spacers simulating the void. MCNP6.2 eigenvalue calculations together with JENDL-4.0 provide good accuracy of sample reactivity with the comparison of experimental results; also experimental void reactivity is attained by using MCNP6.2 together with JENDL-4.0 and ENDF/B-VII.1 with a marked accuracy of relative difference between experiments and calculations. Uncertainty quantification of sample reactivity and void reactivity is acquired by using the sensitivity coefficients based on MCNP6.2/ksen and covariance library data of SCALE6.2 together with ENDF/B-VII.1, arising from the impact of uncertainty induced by Al, Pb and Bi cross sections. A series of reactivity analyses with the Al spacer simulating the void demonstrates the means of analyzing the void in the solid-moderated and solid-reflected cores at KUCA