Preliminary analyses of modified STACY core configuration using serpent with JENDL-5

JENDL-5を使用したSerpentコードによるSTACY更新炉の炉心構成の予備解析

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

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

原子力規制委員会は、2014年から日本原子力研究開発機構(JAEA)と共同で、福島第一原子力発電所事故で発生した燃料デブリの臨界性を評価するための実験的アプローチに取り組んでいる。その一環として、擬似燃料デブリの特性を評価する臨界実験を実施するため、原子力機構は臨界実験装置STACY(STAtic experiment Critical facilitY)を改良した。予備解析として、提案した炉心配置パターンについて、主要な核データライブラリを用いて臨界特性を検証した。3次元連続エネルギーモンテカルロ中性子・光子輸送コードSERPENT-V2.2.0と最新のJENDL-5を用いた。その結果、STACY更新炉の炉心配置パターン全てにおいてJENDL-5による中性子増倍率は、他のライブラリを使用した結果と比較して大きく評価された。また、JENDL-5のH散乱反応及びU核分裂反応断面積の感度係数は他のライブラリとは異なっていた。これらのライブラリとの比較から、JENDL-5の更新されたS(, )は、STACY更新炉の臨界特性の評価結果に影響を与える可能性があることがわかった。

The Nuclear Regulation Authority (NRA) has been working on an experimental approach for evaluating the criticality of fuel debris produced by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (FDNP) accident since 2014, collaborating with the Japan Atomic Energy Agency (JAEA). As part of the approach, JAEA has modified the STAtic experiment Critical facilitY (STACY) for critical experiments to evaluate characteriscs of pseudo-fuel debris. As the preliminary analyses, we verified critical characteristics with major nuclear data libraries for the proposed core configuration patterns. The three-dimensional continuous-energy Monte Carlo neutron and photon transport code, SERPENT-V2.2.0 was used with the latest JENDL, JENDL-5. As a result, larger multiplication factors of JENDL-5 across the modified STACY core configuration patterns were evaluated in comparison to the other libraries. And, H scattering and U fission sensitivity coefficients of JENDL-5 were different from those of the other libraries. Comparing among analyses with those libraries, the updated S(, ) of JENDL-5 might affect the result of critical characteristics in the critical analyses for the modified STACY core configuration.