⥲㔞䛾┦ᑐᕪ
RMSᅛ᭷್ィ⟬
ὸ䛔 0.9809 0.9795 -0.15%
῝䛔 0.9248 0.9225 -0.25%
ὸ䛔 52.5 48.9 -6.95%
῝䛔 13.3 12.9 -3.02%
MOSRA ┦ᑐᕪ VARIANT
ቑಸ⋡Keff ቑಸᗘM
୰ᛶᏊ᮰ศᕸ ┦ᑐᕪ
ᮍ⮫⏺ᗘ䛾ὸ䛔ሙྜ䠖ไไᚚᚚᲬᲬ䝟䝟䝍䝍䞊䞊䞁䞁䞉䞉ᤄᤄධධᗘᗘ䛻䛻䜘䜘䜚䜚䚸䚸୰ᛶᏊ᮰ศᕸ 䛜ᛴᓧѧ୰ᛶᏊ᮰ศᕸ䛻䛴䛔䛶䚸㍺㏦䛸ᣑᩓ䛾ᕪ䛜䛝䛔䚹
ᮍ⮫⏺ᗘ䛻౫䜙䛪䠖Ỉ㡿ᇦ䛻᥋䛩䜛⇞ᩱ㒊ศ䛷୰ᛶᏊ᮰ศᕸ䛾ᕪ䛜
䛝䛔
䚹
ὸ䛔 5.86%
῝䛔 1.84%
RMS ᅛᐃ※
⅔
⅔ᚰᚰ୰୰ᚰᚰ䛛䛛䜙䜙䛾䛾㊥㊥㞳㞳((ccmm))
⅔
⅔ᚰᚰ୰୰ᚰᚰ䛛䛛䜙䜙䛾䛾㊥㊥㞳㞳((ccmm))
21
ቑಸᗘ䛷⿵ṇ䜢⾜䛖:⅔ෆ䛾୰ᛶᏊ᮰⥲㔞䛾ᕪ䚸RMS䛾್䛿ᮍ⮫⏺
ᗘ䛾␗䛺䜛2䛴䛾య⣔䛻䛚䛔䛶䜋䜌ྠ್䛸䛺䜛䚹
ὸ䛔
-6.39% 6.58%῝䛔
-2.50% 3.82%⅔ෆ䛾୰ᛶᏊ᮰
⥲㔞䛾┦ᑐᕪ RMS
ቑಸᗘ䛷⿵ṇ๓
SSᙉᗘ2E+5
ὸ䛔
-0.60% 2.40%῝䛔
-0.55% 2.42%⅔ෆ䛾୰ᛶᏊ᮰
⥲㔞䛾┦ᑐᕪ RMS
ቑಸᗘ䛷⿵ṇᚋ
SSᙉᗘ2E+5
ᮍ⮫⏺ᗘ䛾㐪䛔䛻䜘䜛㍺㏦䛸ᣑᩓ䛾ᕪ䛿䚸ቑಸᗘ䛾ᕪ䛜䛝䛺せᅉ䚹
`
ᮍ⮫⏺䛾ᅛᐃ※ィ⟬䛻䛚䛡䜛㍺㏦ィ⟬䛸ᣑᩓィ⟬
䛾ᕪ䛻䛴䛔䛶᳨ウ䜢⾜䛳䛯䚹
`
⡆༢䛺ཎᏊ⅔య⣔䛷䛾᳨ウ䜘䜚
Ń ᅛ᭷್䞉ᅛᐃ※ၥ㢟ඹ䛻䚸୰ᛶᏊ᮰ศᕸ䛜ᛴᓧ䛺㡿ᇦ䛻䛚䛡䜛
୰ᛶᏊ᮰ศᕸ䛻䛴䛔䛶䚸㍺㏦䛸ᣑᩓ䛾ᕪ䛜ᣑ䛩䜛䚹
Ń ᅛᐃ※ၥ㢟䛷䛿䚸ᮍ⮫⏺ᗘ䛜ὸ䛔ሙྜ䚸୰ᛶᏊ᮰⥲㔞䛻䛚䛔䛶䚸
㍺㏦䛸ᣑᩓ䛾ᕪ䛜ᣑ䛩䜛䚹
`
ᮍ⮫⏺ᅛᐃ※䝧䞁䝏䝬䞊䜽ၥ㢟䜢タᐃ䛧䚸PWR⅔ᚰయ⣔
䛻䛚䛡䜛㍺㏦ィ⟬䛸ᣑᩓィ⟬䛾ᕪ䜢ᐃ㔞ⓗ䛻ホ౯䛧䛯䚹
` ㍺㏦ィ⟬䛸ᣑᩓィ⟬䛾ᕪ䛻ᙳ㡪䛩䜛䛝䛺せᅉ䛸䛧䛶䚸ቑಸᗘ䛾
ᕪ䛸୰ᛶᏊ᮰䛾✵㛫ศᕸ䜢ᣲ䛢䛶䛔䛯䛜䚸ᅛ᭷್ィ⟬䚸ᅛᐃ※
ィ⟬䛻ඹ㏻䛧䛶䚸Ỉ㡿ᇦ䛻᥋䛩䜛⇞ᩱ㡿ᇦ䛷ᕪ䛜䛝䛟䚸Ỉ㡿ᇦ 䛾ᐃᩘసᡂᡭἲ䛻䛴䛔䛶᳨ウ䛩䜛䚹
` ᅇ䛾᳨ウ䛻䛚䛔䛶䛿ᣑᩓಀᩘ䜢D=1/3ˋtr䛸䛧䛶ィ⟬䜢⾜䛳䛶 䛔䛯䛜䚸ᣑᩓಀᩘD䜢㐺ษ䛻タᐃ䛩䜛䛣䛸䛷㍺㏦䝁䞊䝗䛸ᣑᩓ䝁䞊
䝗䛾ᕪ䜢పῶ䛷䛝䜛䛸⪃䛘䜙䜜䜛䚹䠠䛾సᡂᡭἲ䛻䛴䛔䛶᳨ウ䛩
䜛䚹` ᅇタᐃ䛧䛯䝧䞁䝏䝬䞊䜽ၥ㢟䜢䝧䞊䝇䛸䛧䛶䚸ྛᶵ㛵䛾ゎᯒ 䝁䞊䝗䜢⏝䛧䚸ᵝ䚻䛺ᡭἲ䛻䜘䜛䝁䞊䝗㛫䝧䞁䝏䝬䞊䜽䜢ᐇ䛧 䛯䛔䚹
23
᮶ᖺ9᭶䛻ᅜ㝿䝧䞁䝏䝬䞊䜽ၥ㢟䛸䛧䛶
ᥦ䛧䛯䛔䛸⪃䛘䛶䛔䜎䛩䚹
加速器駆動システムにおける実効遅発中性子割合の検討
Study on effective delayed neutron fraction in the accelerator-driven system
京大院エネ科
1荒津 尚志
1卞 哲浩
2八木 貴宏
2三澤 毅
2京大炉
2 Hisashi ARATSU, Cheol Ho PYEON, Takahiro YAGI, Tsuyoshi MISAWA 本研究では、加速器駆動システムにおける実効遅発中性子割合の計算手法を検討する。そこでは、決定論および 確率論的手法を用いて加速器駆動システムに対する実効遅発中性子割合の計算手法及び未臨界度の推定に与える 影響について検討した。キーワード:加速器駆動システム、実効遅発中性子割合、未臨界度
1.緒言 京都大学臨界集合体(KUCA)では、固体減速架台(A架台)と加速器を組
み合わせた加速器駆動システム (ADS)の基礎研究を行っている。ADS実験では、
外部中性子源によって炉心の中性子束分布に偏りがあると予想されている。通 常、実効遅発中性子割合は拡散計算による随伴中性子束分布から求めているが、
外部中性子源を考慮した実効遅発中性子割合は求めることができない。本研究 では、固定源問題における実効遅発中性子割合の新しい計算を試みた。
2.計算方法 外部中性子源による炉心内部の中性子束分布の偏りを考慮するた
めには、固定源問題における実効遅発中性子割合を求める必要がある。そこで、
反応率より無限増倍率を(1)式より求め、 (2)式から固定源問題において理論的 な定義に基づいて求められる擬似的な実効遅発中性子割合を求めることを考え た。計算はSRAC計算コードおよびMCNPX コードを用いた。断面積データは ENDF/B-VII.0を用いた。
3.結果及び考察
3.1 SRACによる計算 SRAC-CITATION(3次元,107群)を用いて実効増倍率keff=0.9785の浅い未臨界体系を計算 した。求められた実効遅発中性子割合を表1に示す。SRACの固定源計算と固有値計算で求められた実効遅発中性 子割合では大きな差異が生じた。これは、(1)式の中性子源による核
分裂の項を考慮していないためと考えられる。このことから、SRAC で用いた固定源計算では中性子源による核分裂の寄与分を差し引くこ とが課題であると考えられる。
3.2 MCNPXによる計算 水素とウラン燃料を混合した炉心(立方体:60×60×60 cm3)をポリエチレン減速材で囲ん だ簡単な体系を用いて、固定源計算における実効遅発中性子割合の特性を検討した。外部中性子源のエネルギーは
14 MeVとした。浅い未臨界体系において(1)式を用いて無限増倍率を求めた。表2の結果から固有値計算で求めた
実効増倍率keffeiganと無限増倍率keiganが誤差範囲内で一致しており、固有値計算の無限増倍率keiganと固定源計算の無限
増倍率ksource も同様に一致している。浅い未臨界体系ではあるが(1)式の計算手法は妥当であると考えられる。次に、
(1)および(2)式を用いて実効遅発中性子割合を求めた。表 3 から固有値計算における実効遅発中性子割合effeiganと
eigan ps eudo eff,
は誤差範囲内で一致している。これより、(2)式による計算手法は妥当であると考える。しかし、固定源計 算では誤差伝搬によって誤差が大きくなるため実効遅発中性子割合effs our ce,ps eudoの精度は不十分であると考えられる。
今後、実体系の炉心の実験値と計算値の未臨界度を比較し、固定源問題におけるeffs our ce,ps eudoの精度を検討する予定で ある。
) 2 ( ,
, 1 total
prompt source
pseudo
eff k
k
) 1 ( ) , Σ (Σ
Σ ) Σ
(
j a, j
a,
i f,i f,i
j total source
source total
source
k
表1 SRACによる実効遅発中性子割合
2.050 7.935×10-3 1.627×10-2
eigen pseudo eff source
pseudo
eff, / ,
source pseudo eff,
eigen pseudo eff,
表2 MCNPXによる実効増倍率増倍率の結果
0.98786 ± 0.00028 0.98735 ± 0.00055 0.98776 ± 0.01098
eigen pseudo
k,
source pseudo
k, eigen
keff
prompt
k
total
k
total
Σf,i
source
Σf,i
total i Σa,
source i Σa,
核分裂による全生成中性子数 中性子源由来の生成中性子数 吸収された全中性子数 中性子源由来の吸収中性子数 即発中性子のみを考慮した無限増倍率 無限増倍率
表3 MCNPXによる実効遅発中性子割合 (8.038 ± 0.235)×10-3
(7.928 ± 0.475)×10-3
(8.173 ± 15.314)×10-3
eigen pseudo eff,
source pseudo eff,
eigen
eff
ຍ㏿ჾ㥑ື䝅䝇䝔䝮䛻䛚䛡䜛 ᐇຠ㐜Ⓨ୰ᛶᏊྜ䛾᳨ウ
ி䜶䝛⛉ 䕿Ⲩὠᑦᚿ
ி⅔
༧ဴᾈ
,ඵᮌ㈗ᏹ
,୕⃝Ẏ
1
2012
ᖺ
12᭶
05᪥
⅔≀⌮ᑓ㛛◊✲
@ி㒔ᏛཎᏊ⅔ᐇ㦂ᡤ
ி㒔ᏛཎᏊ⅔ᐇ㦂ᡤ䛷䛿䚸ຍ㏿ჾ䛸ᮍ⮫⏺⅔ᚰ䜢⤌䜏
ྜ䜟䛫䛯ຍ㏿ჾ㥑ື䝅䝇䝔䝮䠄ADS : Accelerator-Driven
System䠅䛾ᇶ♏◊✲䜢KUCA䜢⏝䛔䛶⾜䛳䛶䛔䜛䚹
ᐇ㦂䛻䛚䛡䜛ᮍ⮫⏺ᗘ䛿䚸༢ኚಀᩘ䛷䛒䜛ᐇຠ㐜
Ⓨ୰ᛶᏊྜ䛸䛧䛶䚸⮫⏺䛾䜒䛾䜢⏝䛔䛶䛔䜛䚹
ADS䛷䛿䚸ᮍ⮫⏺⅔ᚰ䛚䜘䜃እ㒊୰ᛶᏊ※䜢⪃៖䛧䛯 ᐇຠ㐜Ⓨ୰ᛶᏊྜ䜢ồ䜑䜛ᚲせ䛜䛒䜛䚹
◊✲⫼ᬒ
ᮍ⮫⏺⅔ᚰ䛻䛚䛔䛶䚸እ㒊୰ᛶᏊ※䛻䜘䛳䛶⅔ᚰෆ㒊 䛾୰ᛶᏊ᮰ศᕸ䛻೫䜚䛜ண 䛥䜜䜛䚹䛭䜜䛻䜘䛳䛶ᐇຠ
㐜Ⓨ୰ᛶᏊྜ䛜ኚ䛩䜛ྍ⬟ᛶ䛜䛒䜛䚹
Ỵᐃㄽ䛚䜘䜃☜⋡ㄽⓗᡭἲ䜢⏝䛔䛶ຍ㏿
ჾ㥑ື䝅䝇䝔䝮䛻ᑐ䛩䜛ᐇຠ㐜Ⓨ୰ᛶᏊ
ྜ䛾ィ⟬ᡭἲ䜢᳨ウ䛩䜛䚹
◊✲┠ⓗ
◊✲ෆᐜ
ຍ㏿ჾ㥑ື䝅䝇䝔䝮䛻䛚䛡䜛ᐇຠ㐜Ⓨ୰ᛶ Ꮚྜ䛾ホ౯䜢⾜䛖䚹
3