次世代型原子炉の炉物理に関する共同研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06044116
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 神田 啓治 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (10027419)
• 研究分担者: ZAETTA Alain フランス原子力庁, 原子炉サイクル物理研究部, 室長 ; CARRE Frankー フランス原子力庁, 原子炉サイクル物理研究部, 部長 ; BERGEONNEAU フィリップ フランス原子力庁, 原子炉管理局, 局長補佐 ; 代谷 誠治 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (80027474) ; 竹田 敏一 大阪大学, 工学部, 教授 (30116058)
• キーワード: 次世代型原子炉 / 炉物理 / ボイド反応度係数 / 共鳴自己遮蔽 / 温度反応度係数 / 超ウラン元素 / ベンチマーク計算 / 燃焼計算

研究概要

次世代型原子炉の炉物理に関する共同研究課題として、(1)無限格子のボイド反応度係数、(2)共鳴自己遮蔽効果、(3)軽水炉の減速材温度反応度係数、(4)超ウラン(TRU)元素の核特性、(5)格子計算における中性子漏洩効果を設定して共同研究を行った。上記(1)と(3)については、これまでの成果を論文にまとめるべく、研究協力者を6ヶ月間フランス原子力庁(CEA)のカダラッシュ研究所に派遣し、共同で計算を行うなど詳細な詰めの作業を行い、その結果を昨年9月に水戸で開催された炉物理国際会議PHYSOR96で発表した。また、これに引き続き9月に東京工業大学で第5回日仏セミナーを開催し、双方の結果を持ち寄って討議した。セミナーには、日本の「大学連合」から12名、CEAから5名が参加した。(1)と(3)については、日仏の計算結果間の差は主として^<239>Pu,^<241>Pu,^<16>O,^<91>Zrの反応率の差に起因していることが判明した。なお、この課題については日仏共同論文を学術誌に投稿して終了し、新たに混合酸化物燃料セルの感度解析に関する研究課題を設定することで合意した。(2)については、仏側からAPOLLO-2コードで使用されているサブグループ法に基づく計算法が紹介された。今後、仏側がベンチマーク計算問題を作成し、日仏双方が計算を行って相互比較を行うことで合意した。(4)については、仏側からプルトニウムリサイクルに関する国際ベンチマーク計算結果の発表があり、第5サイクルにおけるプロトニウム含有量の日仏間の差は約3%で、これは双方が使用した断面積ライブラリーの差に起因しているとの報告があった。日本側からは燃焼計算への一般化摂動理論に基づく感度解析の適用、KUCAにおけるマイナ-アクチニド断面積評価のための積分実験等について発表があった。(5)については、国際的なボイド係数ベンチマーク計算問題を基に仏側がベンチマーク問題を作成することになった。なお、研究協力協定は1999年迄延長された。

研究成果

• [文献書誌] S.Cathalau,H.Unesaki,S.Shiroya,O.Aizawa,T.Takeda,F.O.Carre,K.Kanda: "Calculation of Void Coefficient in HCLWR Cells" Proc.Intern.Conf.on Phys.of Reactors,PHYSOR96 Sept.16-20,1996,Mito,Japan. 2. C-1-C-10 (1996)
• [文献書誌] W.Bernnat,S.Cathalau,M.Delpech,K.Hesketh,D.Lutz,M.Mattes,M.Salvatores et al.: "OECD/NEA Physics Benchmarks on Plutonium Recycling in PWRs" Proc.Intern.Conf.on Phys.of Reactors,PHYSOR96 Sept.16-20,1996,Mito,Japan. 3. H-61-H-74 (1996)
• [文献書誌] S.Shiroya,H.Unesaki,T.Takeda,O.Aizawa,T.Iwasaki,T.Misawa,T.Kitada,K.Kanda: "Reactor Physics Study on Light Water Reactors of Next Generation(III)" KURRI Prog.Rep.1995. 78-78 (1996)