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Initial verification of Cyclus and NMB fuel cycle simulators

核燃料サイクルシミュレータCyclusとNMBの初期検証

Bachmann, A. M.*; Richards, S.*; Feng, B.*; 西原 健司  ; 阿部 拓海 

Bachmann, A. M.*; Richards, S.*; Feng, B.*; Nishihara, Kenji; Abe, Takumi

この研究は、燃料サイクルシミュレーションを活用するための初期段階として、コード検証を行ったものである。CyclusとNMBは、核燃料サイクルオプションの解析を提供するオープンソースの燃料サイクルシミュレータであり、アルゴンヌ国立研究所と日本原子力研究開発機構(JAEA)によって、燃料サイクルベンチマークに関する複数年の共同研究のためにそれぞれ選ばれた。両者とも比較的新しく、厳密なコード間比較を行った後に改良することが可能である。これらのシミュレータの初期検証は、ワンススルー及びマルチリサイクル燃料サイクルの一連の仮想シナリオを用いて実施した。その結果、2つのシミュレータのシナリオ定義とモデル化手法の違いが、物質インベントリ、マスフロー、及び燃料サイクル評価における他の重要な測定基準における結果の違いにどのようにつながるかが明らかになった。

This work demonstrates the value of code verification as an initial step in utilizing fuel cycle simulation. Cyclus and NMB are open-source fuel cycle simulators that provide computational modeling of nuclear fuel cycle alternatives and were chosen by Argonne National Laboratory and Japan Atomic Energy Agency (JAEA), respectively, for a multi-year collaboration on fuel cycle benchmarks. Both are relatively new and can be improved after conducting a rigorous code-to-code comparison. Initial verification of these simulators was performed using a set of hypothetical scenarios for once-through and multi-recycle fuel cycles. The results of this work identify how differences in scenario definitions and the modeling methodologies of the two simulators lead to differences in results in material inventories, mass flows, and other important metrics for fuel cycle assessments.

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