A Study on the Reactivity Effect due to Expansion of Diagrid and Pad

Diagram와 Pad의 팽창에 의한 반응도 효과에 대한 연구

With the help of the nuclear computational system for a large LMFBR (KAERI-26 group cross section library/1DX/2DB), the reactivity coefficients for the diagrid expansion and the pad expansion at the beginning of cycle of the equilibrium core of SUPER-PHENIX I are calculated and reviewed. the core is described using R-Z geometry model, and a two-dimensional multigroup diffusion theory is used. For reference cases, reactivity calculations for radial and axial uniform expansion are performed, and also calculated are reactivity variations due to changes in material density and core volume. The reactivity coefficient for the diagrid expansion is calculated to be -0.553pcm/mil. The temperature coefficient corresponding to the above value is -1.0766pcm/$^{\circ}C$ and is well in accord with the French datum of -1.09pcm/$^{\circ}C$ within 1.2% difference. With the use of 4he calculational method for the diagrid expansion effect, reactivity calculations for the pad expansion bringing about nonuniform expansion are performed, which show that the calculational method is very useful in the analysis of the pad expansion effect. The reactivity coefficients for the pad expansion are calculated to be -0.2743 pcm/mil and -0.2786pcm1mi1 for the averaged expansion model and for the integrated pancake model, respectively. Under the assumption of the free expanding core the temperature reactivity coefficients for each model are obtained to be -0.5766pcm/$^{\circ}C$ and -0.5858pcm/$^{\circ}C$, both of which agree with the French datum of -0.574pcm/$^{\circ}C$ within 2% difference.

대형 고속증식로용 핵계산 체제(KAERI-26군 단면적 library/1DX/2DB)를 이용하여 SUPER-PHE-NIX I 평형 노심의 초기상태에서의 diagrid 및 Pad팽창에 대한 반응도 계수를 계산, 검토하였다. 노심은 R-Z등가 model로 묘사하고, 2차원 다군 확산 이론 전산코드인 2DB를 사용하여 임계도를 계산하였다. 기초계산으로서 반경방향 및 축방향 균일 괭창에 대한 반응도 계산과 노심구성물질의 원자수 밀도 변화와 노심체적 변화에 대한 반응도 변화량계산을 수행하였다. 균일 팽창으로 고려한 diagrid팽창에 대한 반응도 계수는 -0.553pcm/mil로 계산되었다. 한편 반응도의 온도계수는 -1.0766pcm/$^{\circ}C$로 환산되어 프랑스 발표치 -1.09pcm/$^{\circ}C$와 1.2%오차내로 일치하였다. Diagrid 팽창효과 졔산방법을 활용하여 노심의 불균일 팽창을 유발하는 pad팽창에 대한 반응도 계수 계산을 수행한 바 매우 유용함을 알았다. Pad팽창에 대한 반응도 계수는 평균팽창 model의 경우 -0.2743pcm/mi1, pancake집적 model의 경우 -0.2786pcm/mi1로 각각 계산되었다. 또한 자유팽창 노심에서의 온도변화에 따른 pad 팽창에 대한 반응도 계수는 각 model에 대하여 -0.5766pcm/$^{\circ}C$, -0.5858pcm/$^{\circ}C$로 계산되어 프랑스 발표치 -0.574pcm/$^{\circ}C$와 2% 오차내로 일치하였다.