중수로 노심해석을 위한 몬테칼로 군정수 생산

Abstract

몬테칼로 입자수송해석법은 정확한 구조물 처리와 연속에너지 핵반응단면적 라이브러리를 이용하여 근사가 없이 핵특성인자를 계산할 수 있다는 장점을 갖는다. 최근에 몬테칼로 입자수송해석코드를 이용하여 확산방정식의 군정수를 생산하는 연구가 활발하게 수행되어 가압경수로와 고온가스로의 노심해석에 성공적으로 적용되었다. 이 연구에서는 서울대학교의 몬테칼로 입자수송해석코드인 McCARD를 이용하여 중수로 연료격자모형의 2군 군정수를 생산하고, 이를 확산방정식 기반의 중수로 노심해석코드인 RFSP-IST와 SCAN 코드에 적용하는 McCARD/RFSP-IST와 McCARD/SCAN의 2단계 노심해석체계를 구축한다. McCARD의 군정수 생산능을 확인하기 위하여 표준핵연료다발문제에 대한 연소해석을 수행하여 무한증배계수, 주요 핵종의 수밀도, 2군 단면적, 핵연료 온도계수, 냉각재 기포반응도계수 등을 확정론적 군정수 생산코드인 WIMS-IST의 결과와 비교하였다. McCARD 기반 2단계 계산체계의 정확성을 확이나기 위하여, CANDU6 초기 가상 노심에 대하여 McCARD/RFSP-IST, McCARD/SCAN, WIMS-IST/RFSP-IST, WIMS-IST/SCAN 계산결과를 전노심 McCARD 수송해석의 계산결과와 비교하였다. 출력분포예측은 McCARD 기반 군정수를 이용한 노심해석 결과가 전노심 McCARD 계산을 통해 구한 정해에 더 가까운 결과를 보였으며, 유효증배계수는 WIMS-IST 기반 군정수를 이용했을 떄가 보다 정해에 가까웠다.