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論文

核設計基本データベースの整備,12; FCA-X-1実験解析及び炉定数調整計算による整合性評価,共同研究最終報告書

横山 賢治*; 沼田 一幸*; 石川 眞*; 大井川 宏之; 飯島 進

JNC-TY9400 2000-006, 168 Pages, 2000/04

核燃料サイクル開発機構と原研は共同研究として、高速炉設計のための統合炉定数の精度向上と信頼性確保の観点から、FCA実験データの整備及び炉定数調整計算への適用を進めてきた。本報告書では、FCA-X-1炉心の計算精度評価及び感度解析、FCA-XVII-1炉心のNaボイド反応度価値に対する詳細検討、FCA炉心とJUPITER炉心の間の整合性評価についてまとめる。

論文

A Proposal of benchmark calculation on reactor physics for metallic fueled and MOX fueled LMFBR based upon mock-up experiment at FCA

大井川 宏之; 飯島 進; 桜井 健; 岡嶋 成晃; 安藤 真樹; 根本 龍男; 加藤 雄一*; 大杉 俊隆

Journal of Nuclear Science and Technology, 37(2), p.186 - 201, 2000/02

高速炉用断面積の信頼性評価を目的としたFCA臨界実験に基づくベンチマーク計算問題を提案した。対象とした炉心は、金属燃料高速炉模擬炉心のXVI-1及びXVI-2炉心、並びにMOX燃料高速炉模擬炉心のXVII-1炉心である。計算を行う炉物理パラメータは、臨界性、反応率比、プルトニウム及びB$$_{4}$$Cのサンプル反応度価値、ナトリウムボイド反応度価値、$$^{238}$$Uのドップラー反応度価値である。簡単な2次元拡散計算を行うだけで実験と計算を比較できるように、均質原子数密度と各種の補正係数を与えた。補正係数の妥当性は計算方法及び使用する核データファイルを変更することにより検証した。

論文

Measurement of xenon reactivity in the reactor of the nuclear ship MUTSU

板垣 正文; 三好 慶典; 覚張 和彦*; 岡田 昇*

Journal of Nuclear Science and Technology, 30(7), p.702 - 711, 1993/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:80.03(Nuclear Science & Technology)

原子力船「むつ」において出力70%での長時間運転の後、零出力状態に移行することによって生じる炉内キセノン濃度の増加及び減少に伴なう反応度変化を独自の方法によって測定した。キセノンによる反応度変化を制御棒によって補償し、その補償反応度をデジタル反応度計で測定した。いわゆるキセノン・オーバライド・ピークは零出力移行操作開始から5時間半後に確認された。キセノンの平衡反応度及びピーク反応度は、キセノン反応度変化の実測値と良く適合する理論曲線の各々、初期値及びピーク値を読み取ることにより容易に推定できた。この測定では、反応度変化量を知るにあたり、通常大きな誤差を含む制御棒ワースの実測値や計算値を介在させておらず、直接の観測量が反応度そのものであることから、測定結果は精度の高いものであると考えられる。

報告書

核設計基本データべースの整備(II)-JUPITER-I実験データ集-

核データベース*

PNC-TN9410 93-010, 502 Pages, 1992/12

PNC-TN9410-93-010.pdf:17.39MB

本報告書は,動燃事業団と米国エネルギー省(DOE)との共同研究として,アルゴンヌ国立研究所(ANL-W)の大型臨界実験装置ZPPRにおいて,1978年から1979年にわたって実施した大型高速炉臨界実験のフェーズI(JUPITER-I)の実験データをまとめたものである。JUPITER-I実験には,電気出力60$$sim$$80万kWe級の2領域均質炉心を模擬した以下の7つの炉心が含まれる。ここで収録した実験項目は,臨界性,制御棒反応度,反応率分布,Naボイド反応度,サンプル反応度,ドップラー反応度,ガンマ発熱,中性子スペクトルである。(1)ZPPR-9炉心:炉心体積約46001の2領域円筒型のクリーン炉心。(2)ZPPR-10A炉心:ZPPR-9炉心とほぼ同じサイズで19本のCRPを持つ6角形の工学的模擬炉心。(3)ZPPR-10B炉心:ZPPR-10A炉心のCRPのうち7本を制御棒とした。(4)ZPPR-10C炉心:ZPPR-10A炉心とほぼ相似形で炉心体積を62001とした。(5)ZPPR-10D炉心:ZPPR-10C炉心と同じサイズでCRPを31本とした。(6)ZPPR-10D/1炉心:ZPPR-10D炉心のCRPのうち中心1本を制御棒とした。(7)ZPPR-10D/2炉心:ZPPR-10D炉心のCRPのうち7本を制御棒とした。本実験データ集は,JUPITER実験の成果を,大型FBR炉心の炉物理研究および核設計のための基本データベースとして,将来にわたって有効に活用することを目的として整備したものである。したがって,実験内容を理解するために必要な情報とともに,実際に実験を解析するために必要な詳細データをくまなく網羅した。また,本実験データ集に含まれている実験体系の情報は,ほとんど大洗工学センターの大型計算機上に保管されており,今後の炉物理研究の進捗に応じて解析コードへの入力データとして利用できるようにした。

報告書

1,000MWeガス冷却高速炉の臨界性,増殖性および安全性に関連した炉物理性能の燃焼効果

吉田 弘幸; 太田 文夫*

JAERI-M 7423, 53 Pages, 1977/12

JAERI-M-7423.pdf:1.53MB

PuO$$_{2}$$-UO$$_{2}$$燃料を使用した1000MWe級He-冷却高速増殖炉について、臨界質量、出力分布、反応度損失の臨界性能、核種の変化、倍増時間等の増殖性能およびドップラー反応度効果、冷却材喪失反応度効果、水蒸気侵入反応度効果等の安全性に関連する炉物理的性能の燃焼による影響を総合的に検討を加えた。主な結論は以下の通りである。(1)年間の反応度損失は1.5%$$Delta$$K/Kと小さく、長時間燃料滞在の燃料サイクルが可能である。(2)システム倍増時間は9年、他の高速増殖炉と比較してすぐれた増殖性能を有している。(3)冷却材喪失反応度効果は、燃焼によってより正になるが、ナトリウム・ポイド反応度効果ほど重大ではない。(4)水蒸気炉心侵入反応度効果は、初期炉心において、0.02gr/cc以上の水蒸気侵入反応度効果に対して正になり、侵入密度増加にしたがって大きな正値をとる。燃焼進行につれて、反応度効果は負、しかも蒸気密度増加と共により負になる。

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