大型炉核設計精度の評価 -炉定数調整法の適用-

石川 真

PNC TN9410 93-131, 139 Pages, 1993/05

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大型高速炉の核設計手法を高度化することを目的として,炉定数調整法をH3年度にプラント工学室が設計した60万kWe級炉心に全面的に適用し,従来のE/Cバイアス補正法と比較検討することによりその特徴および性能を評価した。以下に,本研究から得られた主な知見をまとめる。(1)JUPITER臨界実験などの情報を実機核設計に反映する方法として,積分実験情報を用いず基本炉定数のみで設計する場合,バイアス補正法を適用する場合,炉定数調整法を適用する場合の3種について,各々の設計精度評価式を理論面から検討した。その結果,炉定数調整法は,利用できる積分実験情報の量,臨界実験で測定できない燃焼核特性への適用,設計体系への柔軟性などほぼ全ての点からバイアス補正法よりも設計手法として有効であることが判明した。(2)H3年度の60万kWe級炉心について,上記の3手法による設計ノミナル値を評価し分析した。H3年度設計はバイアス補正法を用いて行ったが,今回の炉定数調整法と比較して一部の核特性値にはやや違いがみられるものの,炉心性能や安全基準確保の観点から全体的に妥当なものであったといえる。(3)同炉心について,上記の3手法による核設計精度を評価し比較した。下表に1ベースでの予測精度評価結果を示すが,これまでに整備してきた炉定数調整法のシステムおよびデータは,大型高速炉の核設計に対する充分な適用性を備えており,従来のバイアス補正法と比較して核特性の予測精度をいっそう向上できる性能を有すると判断できる。(対象核特性)臨界実験の情報なしバイアス補正法炉定数調整法実効増倍率2.06%0.70%0.43%増殖比5.9%2.3%1.5%出力分布1.72.8%1.92.5%1.32.2%制御棒価値4.14.9%4.04.6%2.83.1%Naボイド反応度9.7%10.3%7.1%

大きな負の反応度の測定に関する研究

溝尾 宣辰

JAERI-M 7753, 176 Pages, 1978/08

JAERI-M-7753.pdf:6.15MB

本論文は大きな負の反応度の測定を目的とし、従来の測定法に対して理論的補正を行う方法を確立し、その研究成果をまとめたものである。体系の未臨界度を静的反応度と規定し、検出器の実効的中性子検出効率の定義を導入して、測定値をもとに静的反応度を求めるための理論的補正法を、中性子源増倍法、中性子源引抜き法、制御棒落下法およびパルス中性子源法について示している。FCA VI-2 B2、およびVII-1集合体による実験的検証では、検出器位置に依存しない反応度が求められ、それらは中性子源増倍法と中性子源引抜き法とでよい一致をみており、最大体の模擬制御棒を含む-10%k/kに達する未臨界体系でも十分な精度で求められた。さらに、補正法の信頼性を数値的に、また変分法を用いて解析的に検討した結果、群定数などの誤差による補正係数の誤差は、同じ群定数を用いて計算で求めた反応度に比べて、一般に相当小さなものにとどまることが判明し、動力炉への適用性は充分に有ると考えられる。

即発線分析における試料密度の影響と補正法

前田 亮; 藤 暢輔; 瀬川 麻里子; 遠藤 駿典; 中村 詔司; 木村 敦

no journal, , 

即発線分析(PGA)では中性子を試料に照射し測定対象核種を励起させ、脱励起の際に発生する線を測定することで試料中の核種を定量する。J-PARC BL04 ANNRIでは入射中性子として冷中性子から熱外中性子までのエネルギーを用いたPGAが可能で、さらに飛行時間法(TOF)を利用して入射中性子エネルギーを測定しながらPGAを行うTOF-PGAを実施することができる。その特長として、熱中性子以外の中性子も利用することで、高い検出効率や難測定核種に対する優れた弁別性能を実現している。PGAは正確度の高い非破壊分析手法だが、熱中性子以外の中性子を利用して散乱断面積の大きな核種を含む試料を測定すると正確度が低下する。これは散乱により中性子のエネルギーが変化し、測定感度(線計数/標的核種量)が変わるためで、同じ標的核種量であっても得られる線計数が異なってしまい、不確かさが増加する。測定感度は試料の散乱物質の密度によって30%以上変化するため、一般的に数%の不確かさで測定可能なPGAにおいてその影響は非常に大きい。本発表では、この密度の影響の補正法開発と、シミュレーションとANNRIを利用した実験により、その有効性を評価した結果について報告する。