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Sensitivity and uncertainty analysis of $$beta_{rm eff}$$ for MYRRHA using a Monte Carlo technique

モンテカルロ法を用いたMYRRHA実効遅発中性子割合の感度解析及び不確かさ解析

岩元 大樹; Stankovskiy, A.*; Fiorito, L.*; Van den Eynde, G.*

Iwamoto, Hiroki; Stankovskiy, A.*; Fiorito, L.*; Van den Eynde, G.*

実効遅発中性子割合$$beta_{rm eff}$$は、原子炉の核設計において最も重要な安全パラメータの一つであり、その値は核データに起因する不確かさを含めて評価することが求められている。本研究では、モンテカルロ粒子輸送計算コードMCNPを用いて、鉛ビスマス冷却核変換研究炉MYRRHA臨界炉心及び未臨界炉心の$$beta_{rm eff}$$に対する感度解析及び不確かさ解析を実施した。感度解析では、千葉により提案された「修正中性子増倍率比法」を用いて$$beta_{rm eff}$$の感度係数を求めた。$$beta_{rm eff}$$の感度係数に対する本手法で導入されたスケーリング因子の依存性を統計的不確かさ低減の観点から調査した結果、感度解析および不確かさ解析に対するスケーリング因子の最適な値は$$20$$であることがわかった。このスケーリング因子を用いて求めた$$beta_{rm eff}$$の感度係数及びJENDL-4.0を一部修正したJENDL-4.0uの共分散データを用いて、MYRRHA臨界炉心及び未臨界炉心の核データに起因する不確かさを求めた。それらの値はそれぞれ2.2$$pm$$0.2%および2.0$$pm$$0.2%と評価され、その大部分は$$^{239}$$Pu及び$$^{238}$$Uの遅発中性子収率に起因することがわかった。

This paper presents a nuclear data sensitivity and uncertainty analysis of the effective delayed neutron fraction $$beta_{rm eff}$$ for critical and subcritical cores of the MYRRHA reactor using the continuous-energy Monte Carlo transport code MCNP. The $$beta_{rm eff}$$ sensitivities are calculated by the modified $$k$$-ratio method proposed by Chiba. Comparing the $$beta_{rm eff}$$ sensitivities obtained with different scaling factors $$a$$ introduced by Chiba shows that a value of $$a=20$$ is the most suitable for the uncertainty quantification of $$beta_{rm eff}$$. Using the calculated $$beta_{rm eff}$$ sensitivities and the JENDL-4.0u covariance data, the $$beta_{rm eff}$$ uncertainties for the critical and subcritical cores are determined to be 2.2 $$pm$$ 0.2% and 2.0 $$pm$$ 0.2%, respectively, which are dominated by delayed neutron yield of $$^{239}$$Pu and $$^{238}$$U.

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