サブチャンネルコードを用いた超臨界圧軽水炉の設計研究

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昨年度は、超臨界圧軽水炉の定常状態での熱流動を解析できるサブチャンネル解析コードを開発した。今年度はその結果を踏まえ、以下の検討をおこなった。・開発したサブチャンネルコードにより、超臨界圧軽水冷却炉集合体における冷却材密度分布を適切に求められるようになった。そこで、冷却材密度と燃料ピンの出力をカップリングして解析をおこなった。超臨界圧軽水冷却高速炉では比較的均一な集合体であるが、集合体間ギャップに冷却材が存在し、また固定減速材である水素化ジルコニウムがあるなど、完全に均一ではない。もっとも大きな出力ピークは水素化ジルコニウム近傍で生じるが、燃料富化度を調節することでピークを適切に抑えることが可能である。・太径水ロッドを持つ超臨界圧軽水冷却熱中性子炉についてサブチャンネル解析をおこなった。熱中性子炉は高速炉に比べて減速材密度が高いため、核熱カップリングの影響が顕著である。この効果を考慮することにより、集合体出力ピーキング係数は低下した。集合体の非均質さが大きいSCLWRでは核熱フィードバックによる影響は無視できない。熱中性子炉は集合体が不均一であるため、高速炉と比較して集合体出力ピーキング係数が高くなり、冷却材出口温度も低下しやすいことがわかった。