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Intra-pellet neutron flux distribution measurements in LWR critical lattices

軽水炉臨界格子におけるペレット内中性子束分布の測定

吉岡 研一*; 菊池 司*; 郡司 智*; 熊埜御堂 宏徳*; 三橋 偉司*; 馬野 琢也*; 山岡 光明*; 岡嶋 成晃; 福島 昌宏; 長家 康展; 森 貴正; 北田 孝典*; 竹田 敏一*

Yoshioka, Kenichi*; Kikuchi, Tsukasa*; Gunji, Satoshi*; Kumanomido, Hironori*; Mitsuhashi, Ishi*; Umano, Takuya*; Yamaoka, Mitsuaki*; Okajima, Shigeaki; Fukushima, Masahiro; Nagaya, Yasunobu; Mori, Takamasa; Kitada, Takanori*; Takeda, Toshikazu*

ペレット内中性子束分布と転換比分布を測定する手法を開発した。ペレット内中性子束分布測定には、特別な箔を用いた箔放射化法を用いた。転換比分布測定には、特別なコリメータを用いた$$gamma$$線スペクトル解析法を用いた。開発した手法を用い、低減速軽水炉を対象とした臨界実験を行い、ペレット内中性子束分布と転換比分布を測定した。測定値は、決定論的手法とモンテカルロ法によって解析した。中性子束分布の測定結果と解析結果は、1-2%の範囲で一致した。転換比分布の測定結果は、解析結果と一致することを確認した。今回開発した測定手法は、燃料ペレット内の中性子の振る舞いを調べるミクロ炉物理において有用であることが確認できた。

We have developed an intra-pellet neutron flux and conversion ratio distribution measurement method. A foil activation method with special foils was used for the neutron flux distribution measurement. A $$gamma$$-ray spectrum analysis method with special collimators was used for the conversion ratio distribution measurement. Using the developed methods, intra-pellet neutron flux distributions and conversion ratio distributions were measured in critical experiments on a reduced-moderation LWR. Measured values were analyzed with a deterministic method and a Monte Carlo method. The neutron flux distribution measurements and analyses agreed within the range of 1% to 2%. The conversion ratio distribution measurements and analyses were consistent with each other. We found that the measurement methods are useful for the validation of neutron behavior in a fuel pellet, which is known as micro reactor physics.

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