多様な高速炉炉心のための核特性解析手法の研究

山本 敏久*; 北田 孝典*; 田川 明広; 丸山 学*; 竹田 敏一*

JNC TJ9400 2000-006, 272 Pages, 2000/02

JNC-TJ9400-2000-006.pdf:9.69MB

多様な高速炉炉心の核特性に対する解析予測精度の向上を目的として、以下の3つの項目について検討を行った。第1部高速炉心の中性子スペクトルの誤差評価と計算精度向上策の検討高速実験炉「常陽」で用いられているスペクトルアンフォールディング法の精度を向上するため、初期推定スペクトル誤差を詳細に分析し、各々の誤差の大きさを定量的に評価するとともに、各誤差を積み上げることによって、より合理的な初期推定スペクトル誤差を評価することを試みた。検討の結果、初期推定スペクトル誤差に起因する誤差は相対的に小さく、断面積誤差に起因する誤差がほとんどであることがわかった。また、核分裂スペクトルの影響によって、数MeV以上の高速中性子束に無視できない量の誤差を生じることがわかった。第2部ガス冷却高速炉の解析手法に関する検討ガス冷却高速炉では、通常のNa冷却炉に比べて、冷却材チャンネルが体積割合に占める比率が大きく、顕著な中性子ストリーミング効果が現れることが予想される。一方、Na冷却炉用に提唱されている既存の手法では、冷却材チャンネルと平行な方向の拡散係数が無限大となり、そのまま適用することができない。本研究では、Kohlerが提唱した軸方向バックリングを考慮した方向依存拡散係数の概念を拡張し、ガス冷却炉でも正確に中性子ストリーミング効果が評価できる手法の検討を行った。第3部水冷却高速炉の解析手法に関する検討低減速の水冷却炉に対して、解析手法の違いによりどの程度計算結果に影響が現れるかについて検討を行った。軽水炉においては、燃料ペレット中の重核種の自己遮蔽効果が強い空間依存性を持つことが知られており、燃料ペレットを複数の領域に分割して評価する手法が用いられている。水冷却高速炉においても、冷却材として水を使用する以上、同様の問題が現れる可能性がある。検討の結果、燃料ペレット中の重核種の自己遮蔽効果の空間依存性は小さく、燃料領域を1領域として扱っても、臨界性、転換比ともに解析精度には問題が出ないことが確認された。

原子炉構造レジリエンスを向上させる破損の拡大抑制技術の開発,20; 過大地震時のレジリエンス向上策の有効性評価方法の考案

栗坂 健一; 西野 裕之; 山野 秀将

no journal, , 

過大地震時のレジリエンス向上策の有効性評価のため、炉停止後の除熱機能喪失(LOHRS)を対象とし、レジリエンス向上策による地震時LOHRSの防止及びLOHRS後の超高温による炉心損傷の防止を想定し、炉心損傷頻度の低減により有効性を評価する方法を考案した。例題としてSFRへの適用性を検討した。

原子炉構造レジリエンスを向上させる破損の拡大抑制技術の開発,26; 超高温時のレジリエンス向上策の有効性に関する予備評価

小野田 雄一; 栗坂 健一; 山野 秀将

no journal, , 

次世代高速炉を対象として、除熱機能喪失により超高温に至る事故シーケンスに着目し、原子炉構造レジリエンスを向上させる対策の有効性を予備的に評価した。原子炉容器から放熱を促進する対策に焦点を当て、同対策による冷却性を予備的に評価した。また事故進展の不確実さとレジリエンス向上策の成否について検討し、イベントツリーの分岐確率を予備的に評価した。これにより想定した対策による炉心損傷頻度の低減率が定量化できることを確認した。