The Criticality Analysis of Spent Fuel Pool with Consolidated Fuel in KNU 9 & 10

조밀화 집합체로 중간저장하는 경우 원자력 발전소 9, 10호기의 사용 후 핵연료 저장조의 임계분석

Since the lack of the spent fuel storage capcity has been expected for all Korean nuclear power plants in the mid-1990s, the maximum density rack (MDR) with consolidated fuels can be proposed to overcome the shortage of the storage capacity in KNU 9 & 10 which have most limited capacities. To ensure the safety when the alternatives are applied in the KNU 9 & 10, the multiplication factor are calculated with varying the rack pitch and the thickness of consolidated storage box by the AMPX-KENO IV codes. The computing system is verified by the benchmark calculation with criticality experiments for arrays of consolidated fuel modules, which was reported by B & W in 1981. Also an abnormal condition, i.e. malposition accident, is simulated. The results indicate that the KNU 9 & 10 storage pools with consolidated fuel are safe in the view of the criticality. Thus the storage capacity can be expanded from 9/3 cores into 27/3 cores even with considering equipments and cooling spaces.

1990년 중반에는 우리나라 모든 원자력 발전소의 사용 후 핵연료 저장조의 용량부족이 예견된다. 따라서 조밀화 집합체로 저장하는 MDR 방법을 가장 저장용량이 적은 9, 10호기 원전의 저장용량을 확장시키는데 적용하고자 하였다. 이러한 방법을 채택할 때 9,10원전의 사용후 핵연료 저장조의 안전성을 확인하기 위해 격자 간격과 저장통 두께를 변화시키면서 중성자 증배계수를 AMPX-KENO IV코드로 계산하였다. 그리고 이 전산체제를 검증하기 위해 1981년 B & W에서 실시한 임계실험에 대하여 검증계산을 수행하였다. 또한 가상사고로써 malposition사고도 모사하였다. 그 결과, 원전 9, 10호기의 핵연료 조밀화 저장법은 안전하며, 설비 및 냉각공간을 고려하여 9/3 노심분을 27/3 노심분의 저장 용량으로 확장할 수 있을 것이다.