Benchmark analyses on control rod worths of TRIGA reactor modeled in the ICSBEP handbook using continuous-energy Monte Carlo code MVP version 3

連続エネルギーモンテカルロコードMVP第3版を用いたICSBEPハンドブックでモデル化されたTRIGA原子炉の制御棒価値のベンチマーク解析

柳澤 宏司 ; 梅田 幹 ; 求 惟子 ; 村尾 裕之 

Yanagisawa, Hiroshi; Umeda, Miki; Motome, Yuiko; Murao, Hiroyuki

国際臨界安全ベンチマーク評価プロジェクト(ICSBEP)ハンドブックのIEU-COMP-THERM-013(ICT-013)のTRIGA原子炉について、MVPコード第3版を用いたベンチマーク解析をJENDL-5を含む日米欧の核データライブラリにより実施した。中性子実効増倍率(k)に関する解析は、ICT-013と同様にICT-003で定義された別のTRIGA原子炉に対しても実施した。その結果、計算されたkはライブラリによって0.8%の範囲で変わることが確認された。またICT-013では、計算されたkに未知のバイアスが含まれていることが示唆された。ICT-013の制御棒価値に関する解析では、制御棒価値のライブラリ間の差異はkの差異よりも小さくなることが確認された。制御棒価値は二種類のkの逆数の差として得られるため、kの誤差の多くは相殺されると考えられる。ICT-013で定義された制御棒価値のベンチマーク計算方法と代替計算方法の違いについて、これらの方法による水平方向の中性子束分布の違いの観点から検討することを試みた。その結果、遅発臨界状態で全引き抜き状態の2本のシム制御棒については、制御棒価値の違いを上記の試みにより良く理解することができたが、一方遅発臨界を達成するために部分挿入された調整用制御棒については、その違いが十分に説明できないことが分かった。

The benchmark analyses on the TRIGA reactor of the IEU-COMP-THERM-013 (ICT-013) in the ICSBEP handbook using the MVP version 3 code were carried out with the Japanese, US and European nuclear data libraries, including JENDL-5. The analyses on effective neutron multiplication factors (k's) were also performed for another TRIGA reactor defined in the ICT-003 as well as the ICT-013. As a result, it is confirmed that the calculated k's vary in the range of 0.8% with the libraries. The results also suggest that there might be unknown bias in the ICT-013 for the calculated k's. For the analyses on the control rod worths of the ICT-013, it is confirmed that differences in the worths among the libraries become smaller than those in k's. Most of the errors involved in k's are considered to be cancelled in the calculation of the worths since the worths are obtained by subtraction of the reciprocals of two sorts of k's. The differences in the worths by between the benchmark and alternative methods defined in the ICT-013 were tried to be examined from the aspect of the differences in horizontal flux distributions by between those methods. It is confirmed that the differences in the worths for two shim control rods, which are fully withdrawn at a delayed critical state, are well understood by that attempt, but on the other hand the differences are not sufficiently explained for a regulating control rod, which is partially inserted to attain delayed criticality.