加速器駆動システムの通常運転時の燃焼反応度測定精度に関する検討

Investigation of measurement accuracy of burnup reactivity of accelerator-driven system during normal operation

方野 量太   ; 阿部 拓海 ; Cibert, H.*

Katano, Ryota; Abe, Takumi; Cibert, H.*

マイナーアクチノイドの核変換を目的とする加速器駆動システム(ADS)は未臨界状態で運転される。ADSの未臨界度管理においては、燃焼反応度の予測が重要であるが、予測精度の検証のためには、特に第一サイクル運転時では燃焼反応度を精度良く測定する必要がある。本検討では、燃焼反応度測定手法としてCurrent-To-Flux(CTF)法に着目し、連続エネルギーモンテカルロ計算コードSERPENT2を用いて固定源燃焼計算を実施し、炉内に配置する核分裂計数管を模したタリーを用いることで、CTF法によるADS通常運転時の燃焼反応度測定のシミュレーションを実施した。シミュレーション結果から測定手法起因の燃焼反応度測定不確かさの推定を行い、燃焼期間に依らず燃焼反応度に対して10%程度のバイアスが生じ、その検出器位置依存性が体系外側で小さいことを明らかにした。

An accelerator-driven system (ADS) dedicated to transmutation of minor actinides (MAs) is driven in subcritical states. It is important for establishment of the subcriticality control of ADS to predict the burnup reactivity. To validate the prediction accuracy, the burnup reactivity, especially at the first cycle, must be measured with sufficient accuracy. In this study, we focus on Current-To-Flux (CTF) method. We have simulated the burnup reactivity monitoring during the ADS normal operation with the CTF method by performing fixed-source-burnup calculations using a continuous energy Monte Carlo code SERPENT2 with some tallies that models in-core fission chambers and have estimated its measurement uncertainty. We have clarified that the 10% biases of measure burnup reactivities appear independently of the burnup duration and their detector position dependence is particularly small in the outer region of the system.