ORGANISATION FOR ECONOMIC CO-OPERATION AND DEVELOPMENT

NUCLEAR ENERGY AGENCY

RESTRICTED

Par is , d ra f ted : 24th October, 1903.

d i s t : 28th Dec. 1983

STEERING COMMITTEE FOR NUCLEAR ENERGY

NEA COMMITTEE ON REACTOR PHYSICS

Summary Record o f t h e Twenty-Sixth Meeting h e l d a t Oak Ridge Na t iona l Laboratory, Oak Ridge, U.S.A.,

from 1 7 t h t o 21st October, 1983.

Delegates

For Canada

For Japan

For the USA

P.M. Garvey

T. Asaoka K. Shi rakata

P.B. Hemrnig L.G. Le Sage F. Maienschein

SCIENTIFIC SECRETARY

For the coun t r i es o f the H. R i e f (CEC) European Communities and M. Salvatores (France) VICE-CHAIRIIAIY the European Commission C. G o l i n e l l i (France)

H. Ki isters (F.R. o f Germany) R. M a r t i n e l l i ( I t a l y ) J. Askew (Unl ted Kingdom) CHAIRMAN J.M. Stevenson (Uni ted Kingdom)

For the o ther European H. Re l t rup (Denmark) coun t r i es o f the OECD P. Wydler (Swi tzer land)

Nuclear Energy Agency L. Garcia de Viedma P. Nagel SECRETPRY

Observers : F.G. Perey (NEANDC)

Apologies f o r absence were received from D.B. McCulloch ( A u s t r a l i a ) , J. Debrue (Belgium) and R. Caro (Spain). Fol lowing an es tab l ished ro ta - t i o n , ti. Ne l t rup (Denmark) a lso represented Finland, Norway and Sweden.

The Committee welcomed C. G o l i n e l l i who replaced J. Bouchard as one o f the French delegates, and J.M. Stevenson who replaced A.T.D. But land as one o f the UK delegates. F. Perey was welcomed as NEANDC observer.

The Committee expressed t h e i r r e g r e t t h a t the IAEA Sec re ta r i a t was n o t represented.

Summary Record o f t h e 2 5 t h Meet ing

The summary r e c o r d (NEACRP-P-56C) was a c c e p t e d unchanged

Agenda f o r t h e Meeting

The agenda was adop ted wi thou t m o d i f i c a t i o n .

Comple t ion of A c t i o n s from t h e P r e v i o u s Kee t ing

All a c t i o n s from t h e p r e v i o u s mee t ino were comple ted o r were d i s c u s - s e d under ot.her i t e m s o f t h e agenda.

4 . Renewal o f NEPCRP Mandate

A r e q u e s t f o r renewal o f t h e mandate o f t h e NEACRP \was s u b n l i t t e d by t h e Chairman t o t h e NEA S t e e r i n g Committee a t i ts a n n u a l m e e t i n g i n Lyon, F r a n c e , i n A p r i l 1983. The S t e e r i n g Committee commended t h e NEACRP f o r t h e resu1t . s a c h i e v e d t o d a t e and a q r e e d t o e x t e n d t h e c u r r e n t mandate f o r t h e p e r i o d October 19e3 t.o ~ e p t e m b e i 1987.

Th? Committee thanked 3. Askew f o r h i s p r e s e n t a t i o n .

5. R e p o r t s on A c t i v i t i e s o f D the r B o d i e s o f I n t e r e s t t o NEACRP

t,!EA Da ta Bank

A r e p o r t on t h e a c t i v i t i e s o f t h e N E A Data 3ank (NEACRP-A-571) was p r e s e n t e d and d i s c u s s e d . The main a s p e c t s t h a t were h i g h l i c h t e d were t h e c o n t i n u i n g p rob lems w i t h code p o r t a b i l i t y , and t h e workshops on s p e c i f i c codes tha t . have been o r a a n i s e d . Members asked t h a t t h e y be k e p t i n fo rmed o f f u t u r e p l e n s f o r workshops . R i e f commented t h a t it would be u s e f u l a t workshops i n which s p e c i f i c codes were d i s c u s s e d t o o b t a i n f eedback from u s e r s .

J o i n t European / Japanese E v a l u a t e d Neut ron Data F i l e ( JEF)

A formal r e p o r t on t h e c l c t i v i t i e s o f JEF was n o t p r e s e n t e d , b u t i n - f o r m a t i o n on i t s a c t i v i t i e s c o u l d be found i n DATA/DCC/03. K i i s t e r s , however, s t a t e d t h a t t h e r e were now 297 n u c l i d e s i n t h e d a t a f i l e and t h a t t e s t i n g was now i n p r o g r e s s . I n c o l l . a b o r a t i o n w i t h KfK, 6C f a s t and t h e r - mal c r i t i c a l s were be in^ a n a l y s e d by means o f a fundamen ta l mode c a l c u l a - t i o n . The l - C model o f r e a c t o r c r i t . i c a l e x p e r i m e n t s GUDIVA and JEZEBEL was b e i n g a n a l y s e d a t PEEK and Cadarache . Fol lowinq d i s c u s s i o n on t h i s i m p o r t a n t a s p e c t o f d a t a t e s t i n g , t h e Committee recommended t h a t a l l s i g n i f i c a n t d i s c r e p a n c i e s be r r s o l v e d b e f o r e f u r t h e r t e s t i n o .

The Chairman informed men~bers t h a t a r e q u e s t had been r e c e i v e d from JEF t h a t a s p e c i a l i s t s ' mee t ing on t h e t r e a t m e n t o f r e s o n a n c e d a t a be sponso red by NEACKP. A d e f i n i t i o n o f t h e r e p r e s e n t a t i o n t o be used by JEF was r e q u i r e d by 1984 i n o r d e r t o a l l o w t h e second s t a g e o f benchmark t e s t i r i ~ ~ t o b e g i n . The aim o f t h e mee t ing would be t o r e v i e w t h e a c c u r a c y o f m e t h o d s u s e d f o r t r e a t i n ~ j and r e p r e s e n t i n g r e s o n a n c e s h i e l d i n f l . Va r ious t . up ic s wcre s u g q r s t e d by JEF. Fo l lowinc~ d i s c u s s i o n by t h e Com- mit t .ce of v a r i o u s a s p e c t s t h a t c o u l d be i n c l u d e d , i t was d e c i d o d t o h o l d an u a r l y s p e c i a l i s t s ' rnectinq i n p a r t i c u l a r t o d i s c u s s t h e p rob lems i n t h e unccso l ved r e s o n a n r e r e g i o n .

It was a lso f e l t t h a t i t could be advantaaeous t o ho ld a fu r the r s p e c i a l i s t s ' meeting i n con junc t ion w i t h the I n t e r n a t i o n a l Conference on Nuclear Data t o be he ld i n A p r i l 1985 i n Sante FR, USA.

Committee on the Safety o f Nuclear I n s t a l l a t i o n s (CSNI)

A repo r t on the a c t i v i t i e s o f CSNI was d i s t r i b u t e d t o the Committee. These a c t i v i t i e s were conducted under the new framework o f the f i v e P r in - c i p a l Working Groups on Water Reactor Safety, together w i t h a Workina Group on Fuel Cycle Safety. Those a c t i v i t i e s o f most relevance t o t h i s Committee were reviewed.

The P r i n c i p a l Working Group on Transients and Breaks he ld i t s second meeting i n October, 1983. A Task Group on Fuel Behaviour was assessing the c a p a b i l i t i e s o f t rans ien t /acc ident codes cover ing the range o f f a u l t s l i k e l y t o lead t o f u e l d i s t o r t i o n or d e t e r i o r a t i o n .

a The Working Group f o r Standard Problem Exercises on C r i t i c a l i t y Codes cont inued i t s s tud ies i n support o f the IAEA on the safe t ranspor t o f f i s s i l e ma te r i a l , o ther than spent f u e l elements.

The IAEA I n t e r n a t i o n a l Working Group on Nuclear Power P lan t Contro l and Ins t rumenta t ion was c o l l a b o r a t i n g w i t h NEACRP and CSNI i n the organi- s a t i o n o f the SMERN-IV meeting t o be he ld i n D i jon , France, i n October 1984.

IAEA Sect ion o f Advanced Nuclear Power Technology

A l i s t o f f u t u r e IWGFR Conferences and S p e c i a l i s t s ' t.'eeting was d i s t r i b u t e d . I t was noted t h a t a co-ordinated research proaram on sodium b o i l i n g noise ana lys is had been planned (an extension o f the NEA/SE'ORN-111 benchmark).

Workinq Par t y on Nuclear Fue l Cycle Requirements (WPNFCR)

The WPNFCR had requested t h a t * t h i s Committee review the reac to r and f u e l cyc le data as used i n the ana lys i s documented i n the Yellow Book and advise as t o which changes should be made. It was s p e c i f i c a l l y i n t e r e s t e d i n the impact o f U-236 on the reac to r c h a r a c t e r i s t i c s . This request was discussed du r ing the Technical Session on Advanced Fue l Cycles.

It was concluded t h a t the data base f o r most reac to rs and f u e l cyc les was we l l establ ished. Due t o the increased i n t e r e s t i n f u e l recyc le i n LWRs, there was, however, a value i n f u r the r eva lua t ing the impact o f U-236. To t h i s end, a benchmark c a l c u l a t i o n was t o be de f ined by G o l i n e l l i and NEACRP members were i n v i t e d t o con t r i bu te a s o l u t i o n by the end o f t h i s year.

Mat te rs r e l a t e d t o the NEANDC

The summary record o f the 23rd meeting o f the NEANDC had been issued as NEACRP-A-562. Perey informed the Committee o f developments subsequent t o t h a t meeting i n September 1982.

The second monograph "Neutron Sources" had been issued. The t h i r d and c u r r e n t l y the l a s t monograph, "Keutron Radiat ive Capture", was t o be issued shor t1 y.

The most r e c e n t tligh P r i o r i t y Nuc lea r Data Eeasu remen t s Requi rements f o r t h e Reac to r Programme was i s s u e d i n September 1983 (NEACRP-A-568). A t t h e n e x t mee t ing of t h e NEANCC i n Narch 19e4 , t h a t Committee would r e v i e w t h i s l i s t , comment on t h e a c h i e v a b i l i t y o f t h e s p e c i f i c r e c u e s t s , and i d e n t i f y a programme f o r t h e n e x t s e v e r a l y e a r s t o meet t h e s p e c i f i e d d a t a r e q u i r e m e n t s . The programme f o r O R N L and GEEL was p r e s e n t e d .

Two t a s k f o r c e s had been e s t a b l i s h e d t o examine t h e c u r r e n t d i s c r e - p a n c i e s i n t h e e x p e r i m e n t a l d a t a f o r t h e U-238 r e s o n a n c e s and t h e 1 .15 keV Fe-56 r e s o n a n c e . A r e p o r t on t h e a c t i v i t i e s o f t h e s e two t a s k f o r c e s was d i s t r i b u t e d (NEACRP-A-572). For U-238 t h e r e was agreement on t h e e x p e r i - men ta l d a t a a p a r t f o r t h e r e g i o n above 1 .5 keV. There was ag reemen t t h a t i n t h e r e s o l v e d r e g i o n up t o 4 keV t h e main c a u s e f o r t h e d i s c r e p a n c i e s w n s t h e method o f a n a l y s i s r a t h e r t h a n t h e raw d a t a i t s e l f . The d i s c r e - pancy i n t h e U-23C c a p t u r e c r o s s s e c t i o n between 1 and 3C keV was s t i l l u n r e s o l v e d .

No s a t i s f a c t . o r y r e s o l u t i o n o f t h e d i s c r e p a n c i e s between v a l u e s o f t h e Fe-56 1 .15 keV r e s o n a n c e paramet.ers o b t a i n e d from t r a n s m i s s i o n and c a p t u r e d a t a had y e t been found.

The Committee was most impres sed by t h e p l a n n i n q and c o - o r d i n a t i o n t h a t had o c c u r r e d and by t h e r e s u l t s t h s t had been r a p i d l y r e a l i s e d . They h i g h l y cornmcnded t h e NEANDC on t h i s a c t i v i t y .

6 . Benchmarks

Ko i se A n a l y s i s Benchmark

The t h r e e p h y s i c a l benchmark p rob lems had been d e f i n e d and s e n t t o t h e p a r t i c i p a n t s o f t h e f i r s t s t a c e f o r comments. A q u e s t i o n n a i r e t o d e t e r m i n e t h e number o f e x p e c t e d p a r t i c i p a n t s f o r each o f t h e t h r e e pro- blems (PWR, EWR and FDR) had heen i s s u e d . I t was p l anned t h a t an a n a l y s i s o f a l l c o n t r i b u t i o n s would be r e a d y f o r t h e SPlCRN-IV mee t ing i n October 1964.

I n t e r c o m p a r i s o n o f C e l l H e t e r o o e n e i t y E f f e c t s i n P i n and P l a t e Geomet r i e s

A S p e c i a l i s t s ' b!eeting was h e l d a t A E E W i n f r i t h i n June 1983 t o d i s - c u s s t h e s e v e n s o l u t i o n s p r o v i d e d by s i x c o u n t r i e s ( J a p a n ( 2 ) , USA(2), U K , F r a n c e , F e d e r a l Repub l i c o f Germany and I t a l y ) . A p r o q r e s s r e p o r t (NEACBP-A-614) was d i s t r i b u t e d and S tevenson gave a s t a t u s r e p o r t . The d i s c r e p a n c y between c a l c u l a t i o n s and e x p e r i m e n t f o r t h e p i n c o r e - p l a t e c o r e r e a c t i v i t y d i f f e r e n c e l a i n t h e r a n g e 4 . 1 5 t o +C.02% & K , where t h e Y e x p e r i m e n t a l u n c e r t a i n t y is 4 . 1 5 % &K. The c a l c u l a t e d p i n - p l a t e r e a c t i - v i t y d i f f e r e n c e s were s e p a r a t e d i n t o t h e i r s e v e r a l components i n o r d e r t o b e t t e r u n d e r s t a n d t h e c a u s e s o f t h e v a r i a t i o n among t h e c a l c u l a t i o n s . tiowever, a l t h o u g h t h e s e a n a l y s e s b e t t e r i d e n t i f i e d where t h e d i f f e r e r c c s were o c c u r i n g , t h e r e a s o n s f o r t h e d i s c r e p a n c i e s were n o t e s t a b l i s h e d . iiecommendations have been made f o r f u r t h e r a n a l y s e s and measurements t o tic111 r e s o l v e t h i s problem.

LC S a ~ t : b r i t f l y d i s c u s s e d papc r A-615 i n which flood :igreement. had been ub ta inc i ! f o r p l a t e geometry between Monte C a r l o and deterministic met.tiocis.

The o t h e r p a p e r s (A-616, A-617) t h a t were d i s t r i b u t e d d e s c r i b e d some of t h e methods b e i n g used i n t h i s benchmark c a l c u l a t i o n .

Benchpark on I n t e r a c t i v e E f f e c t s of Gadolinium Poisoned-Pins i n BWRs

The main r e s u l t s and c o n c l u s i o n s of t h e s t a t u s r e p o r t , NEACRP-A-567, were p r e s e n t e d by Wydler. There were s i g n i f i c a n t differences between t h e s o l u t i o n s , and t h e t a r q e t accuracy had n o t been ach ieved . Even f o r t h e s i m p l e unpoisoned p i n c e l l t h e r e were l a r g e d i f f e r e n c e s among t h e s o l u - t i o n s . The impact of suck- d i s c r e p a n c i e s i n t h e pc.ier d i s t r i b u t i o n w i t h i n an assembly might , however, be s u f f i c i e n t from an o p e r a t i o n a l s t a n d p o i n t .

A d e c i s i o n a s t o c o n t i n u e t h i s benchmark e x e r c i s e would be based upon t h e r e be ing s u f f i c i e n t i n t e r e s t from t h e p a r t i c i p a n t s .

Hemmig brought t o t h e a t t e n t i o n of t h e Committee t h a t two p a p e r s on t h i s t o p i c were t o be p r e s e n t e d a t t h e November 19e3 AKS meet ing and t h a t i n f o r m a t i o n on Gd poisoned PWR a s s e m b l i e s was t o be found i n CEND-397.

PWR Nulti-Dimensional K i n e t i c s Benchmark

As e x ~ e r i m e n t a l i n f o r m a t i o n f o r a PblR benchmark was n o t a v a i l a b l e from E P R I , it was n o t p o s s i b l e t o proceed wi th t h i s benchmark e x e r c i s e .

R e a c t i v i t y S c a l e s and C e n t r a l Worths Benchmarks

P proposa l (A-623) f o r such a benchmark was d i s c u s s e d . I t was f e l t t h a t a s i m p l e r benchmark would be more a p p r o p r i a t e due t o t h e l a r g e compu- t a t i o n a l e f f o r t r e q u i r e d f o r t h e one proposed. P a r t i c i p a n t s were i n v i t e d t o o f f e r comments on t h e p r o p o s a l .

R a d i a t i o n S h i e l d i n g Benchmark

Two documents, A-618 and A-619, were d i s t r i b u t e d . Rief d e s c r i b e d t h e r e s u l t s of t,he PWR s h i e l d i n g benchmark, documented i n NEhCRP-A-618. He s t a t e d t h a t agreement among t h e s e v e r a l c o n t r i b u t i o n s was s i g n i f i c a n t l y improved a s compared t o t h e s i t u a t i o n f o r t h e 1976 Vienna meet ing. Large d i f f e r e n c e s still were o b t a i n e d and t h e s e must be due t o t h e p r o c e s s i n g codes a s a common d a t a base was used. The main c o n c l u s i o n was t h a t t o meet t a r g e t a c c u r a c i e s f o r neu t ron damage and a c t i v a t i o n r e a c t i o n s i n t h e p r e s s u r e v e s s e l , a d j u s t m e n t s need t o be made t o t h e i r o n i n e l a s t i c c r o s s s e c t i o n .

LNFBR Burnup Benchmark

S a l v a t o r e s s t a t e d t h a t t h e USSR (Obninsk) had provided a c o n t r i b u t i o n and t h a t t h i s would be i n c l u d e d i n t h e f i n a l r e p o r t .

7. Recent Nee t ings o f I n t e r e s t t o NEACRP

- S i x t h I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e on R a d i a t i o n S h i e l d i n g , May 1983, Tokyo, Japan

T h i s was a ve ry s u c c e s s f u l confe rence . A summary r e p o r t of t h e meet ing had been i s s u e d (NEACRP-A-620).

- S p e c i a l i s t s ' M e e t i n g on I n - C o r e I n s t r u m e n t a t i o n , O c t o b e r 1 9 8 3 , t la lden, Norway

A v e r b a l r e p o r t on t h i s meeting was g iven by b ! a r t i n e l l i who a l s o o f f e r e d t o p rov ide a w r i t t e n summary. There were 50 p a r t i c i p a n t s and 24 p a p e r s were p r e s e n t e d c o v e r i n g a wide range of a s p e c t s . The

, \ ' > ,.; <r !--: ;.) '. ! . . L, >, I i ; : .., ?'>

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g e n e r a l o p i n i o n o f p a r t i c i p a n t s was t h a t i t had been a most u s e f u l mieetincl. Tile p r o c e e d i n g s w i l l be a v a i l a b l e i n s e v e r a l months.

F. F u t u r e b lee t inos of I n t e r e s t t o NEACRP

- S p e c i a l i s t s ' Meetinq on R e a c t o r N o i s e - SNORN-IV, O c t o b e r 1 9 8 4 , D i j o n , F r a n c e

P u b l i c i t y f o r t h i s mee t ing was d i s t r i b u t e d and would a l s o be s e n t t o t h e L-list d i s t r i b u t i o n .

- ANS T o p i c a l b!eet ing on R e a c t o r P h y s i c s a n d S h i e l d i n g , S e p t e m b e r 1984, Ch icago , USA

9 . Techn ica l S e s s i o n s

Three-Dimensional T r a n s i e n t Models

A U K p a p e r d e s c r i b e d t h e INGIK program which had been used t o i n v e s - t i g a t e transient.^ i n A G R and Magnox behav iou r and h a s a d e t a i l e d h e a t t r a n s f e r model. Some v a l i d a t i o n o f t h e code a g a i n s t o t h e r c o d e s and r x p e r i m e n t a l r e s u l t s had been c a r r i e d o u t .

P. French pape r d i s c u s s e d n one-dimensional method t o c a r r y o u t t h e c a l c u l a t i o n s o f power t r a n s i e n t s from t h e e j e c t i o n o f a c o n t r o l r o d o u t o f a PWR r e a c t o r v e s s e l . A l a r g e number o f t h e s e c a l c u l a t i o n s were r e a u i r e d f o r v a r i o u s r e a c t o r c o n d i t i o n s .

The Chairman commented t h a t t h e r e were o n l y two p a p e r s on t h i s new t o p i c and s u q g e s t e d t h a t e v e r y g roup need ing t o c a l c u l a t e PWR r o d r e j e c - t i o n t r a n s i e n t s have t h e i r own code s u f f i c i e n t f o r t h e r e q u i r e d a p p l i c a - t i o n . There m i g h t , however, be s p e c i f i c problems f o r which a more de- t a i l e d the rma l h y d r a u l i c i n t e r a c t i o n would be r e a u i r e d .

Maienschein r e p o r t e d t h a t t h e Mathemat ics and Computing S e c t i o n o f t h e ANS had a working p a r t y c o n s i d e r i n g such problems. Some p r e v i o u s problems had been documented i n ANL-7416. There was s t i l l i n t e r e s t i n g work t o be done , i n p a r t i c u l a r p rob lems o f a n a l y s i s when phase changes o c c u r .

P r imary c i r c u i t mod ell in^

Three p a p e r s a d d r e s s e d t h e m s e l v e s t o d i f f e r e r t a s p e c t s o f t h e r m a l h y d r a u l i c s mode l l i ng o f t h e pr imary c i r c u i t .

A Gernlan pape r d e s c r i b e d t h e r e s u l t s o f u s i n g t h e COMMIX-1A code on a n a t u r a l c i r c u l a t i o n expe r imen t conduc ted i n EPR-11. The b a s i c t r a n s i e n t s t u d i e d was a f l o w r e d u c t i o n from 1 C C i % t o 1% a t low r e a c t o r power. Good agreement was o b t a i n e d even i n t h e r e v i s e d f low regime. Le Sace repoL:ed t h a t Gelbard was a d v i s i n g on p o s s i b l e s p e e d i n g up o f t h e code .

A U K pape r r e p o r t e d on a benchmark e x e r c i s e f o r t h e q u a l i f i c a t i o n s o f P$IR p r e s s u r i s e r models , comparing models deve loped by CEGB, EDF, ENEL and EPRI f o r a r ange o f t r a n s i e n t s f o r which exper iment .a l d a t a is d i f f i c u l t t o o b t a i n . I t was s u q g e s t e d t h a t t h e benchmarks chosen were good t e s t s o f model pe r fo rmance .

A French paper described a d i g i t a l s imu la tor f o r PWRs. This was a s i m p l i f i e d model capable o f running a t r e a l t ime on a VAX computer. The present ve rs ion centered on a 9 E C W ( e ) three-loop p l a n t , though an i m - proved model for a 4-loop p l a n t was under development.

Discussion dea l t w i t h the problems o f ad jus t i ng models t o reproduce t h e observed b e h a v i o u r o f r e a l p l a n t s and i n o b t a i n i n g d a t a f o r components, such as pump c h a r a c t e r i s t i c s , f o r abnormal condi t ions. The poss ib le use o f a r t i f i c i a l i n t e l l i g e n c e methods was ra i sed and some work a t ORNL using LISP was repor ted t o be a t an e a r l y stage.

Advanced Fue l Cycles

One German paper on Pu r e c y c l i n g i n thermal reac tors described the present achievements and p lans o f Kraf twerk Union (KWU). The ca l cu la ted power dens i ty d i s t r i b u t i o n , burnup behaviour and the r e a c t i v i t y worth o f c o n t r o l rods i n MOX f u e l assemblies had been v e r i f i e d . Post i r r a d i a t i o n i s o t o p i c ana lys is showed a h i g h l y s a t i s f a c t o r y agreement between theory and experiment f o r the plutonium nuc l i des concentrat ions.

The paper a lso touched on quest ions r e l a t e d t o the manufacture and reprocessing o f MOX f u e l assemblies. Economically an advantage was being deduced f o r Pu-recycl ing i n thermal reac tors , depending on the value o f Pu, the p r i c e o f n a t u r a l uranium and the p r i c e f o r MOX f u e l f a b r i c a t i o n .

The d iscussion showed t h a t s i m i l a r conclusions had been reached i n other European countr ies. The aspects o f Pu r e c y c l i n g i n thermal reac to rs were completely understood.

Two papers ( from France and UK) d e a l t w i t h Uranium-recycling i n LNRs. The r e s u l t s obtained were very s i m i l a r t o the Pu-recycl ing case. The con- c l u s i o n o f the French study, which was i n agreement w i t h the r e s u l t s o f i n v e s t i g a t i o n s i n other count r ies , was t h a t uranium should on ly be recy- c l e d once.

0 As a r e s u l t o f a request from the Working Par ty on Nuclear Fuel Cycle

Requirements, a simple benchmark on the spec ia l aspect o f U-236 r e c y c l i n g should demonstrate t h a t the p r e d i c t i o n o f the U-236 concent ra t ion a f t e r one r e c y c l i n g step was i n t e r n a t i o n a l l y i n agreement. This simple bench- mark would be se t up by France.

A German paper was presented con ta in ing in fo rmat ion on the mo t i va t i on t o i n v e s t i g a t e h igh conver t ing t i g h t l a t t i c e PWR con f i gu ra t i ons i n the U-PU f u e l cyc le mode. From these s tud ies i t appeared t h a t on l y i n a widened l a t t i c e a s u f f i c i e n t negat ive feedback can be guaranteed, s t i l l w i t h an acceptable conversion r a t i o o f about C.9.

A Swiss paper described the experimental i n v e s t i g a t i o n s i n t h e PROTEUS reac tors . The s tud ies concentrated on measurements o f r e a c t i o n r a t e s and the coolant vo id r e a c t i v i t y e f f e c t .

The compar ison w i t h s t a n d a r d t h e r m a l r e a c t o r c a l c u l a t i o n a l methods and t h e i r d a t a l i b r a r i e s had shown d i s c r e p a n c i e s which a r e v e r y much ~ r e a t e r t h a n g e n e r a l l y encounterer l f o r LWR l a t t i c e s . To a l a r g e e x t e n t t h i s d i s c r e p a n c y might have been due t o n u c l e a r d a t a .

I t was p o i n t e d o u t , i n t h e d i s c u s s i o n , t h a t improved c a l c u l a t i o n a l methods were i n p r o g r e s s i n Germany t o s t u d y i n g r e a t e r d e p t h t h e s e n s i - t i v i t y o f t h e vo id e f f e c t s on methods ; a s f a r a s n u c l e a r dat.a were con- c e r n e d , t h e l a t e s t v e r s i o n o f t h e KECAK l i b r a r y was used i n t h e s e i n v e s t i - g a t i o n s .

The Committee encouraged f u r t h e r r e s e a r c h i n t h i s a r e a t o c l a r i f y t h e p h y s i c s a s p e c t s o f a t i g h t l a t t i c e PWK d e s i g n .

P r e d i c t i o n o f P i n R a t i n g

A Danish pape r examined t h e p r e c i s i o n o f p i n power p r e d i c t i o n frorr c o a r s e mesh s o l u t i o n s by means o f a r e f e r e n c e s o l u t i o n o b t a i n e d by a s u p e r a s sembly c a l c u l a t i o n c o v e r i n g a n e n t i r e q u a r t e r c o r e from a BWR r e a c t o r .

The i n v e s t i g a t i o n showed t h a t v e r y l a r g e p i n power e r r o r s ( u p t o 50%) c o u l d come up by t h e homogen iza t ion method, whereas w i t h t h e s u p e r p o s i t i o n method u s i n g o n l y 8 b a s e f u n c t i o n s , t h e maximum p i n e r r o r c o u l d be k e p t t o w i t h i n 9%.

A J a p a n e s e pape r d e s c r i b e d an i n v e s t i g a t i o n c a r r i e d o u t a l o n g l i n e s v e r y s i m i l a r t o t h e o n e s i n t h e f i r s t p a r t o f t h e Danish p a p e r . However, a t h i r d method, t h e f l u x - l u p p e was drawn i n t o t h e i n v e s t i g a t i o n . With t h e s u p e r p o s i t i o n method, t h e s e t o f assembly boundary p a r a m e t e r s a s w e l l a s t h e e i g e n v a l u e d e t e r m ~ n a t i o n was d i f f e r e n t from t h e Danish o n e s b u t gene- r a l l y t h e t r e n d was conf i rmed .

F i n e s t r u c t u r e o f e n e r g y d e p o s i t i o n d u r i n q o p e r a t i o n

Only one pape r on t h i s t o p i c was p r e s e n t e d : t h e U K d e s c r i b e d h e a t i n g c a l c u l a t i o n s f o r an e q u i l i b r i u m model o f PFK.

I t was obse rved t h a t t h e c o r r e c t p r e d i c t i o n o f t o t a l h e a t i n g i n a f a s t r e a c t o r subassembly was i m p o r t a n t f o r f i x i n g t h e c o o l a n t f low w i t h i m p l i c a t i o n s f o r t e m p e r a t u r e r i s e s and bowing e f f e c t s .

The u n c e r t a i n t i e s i n gamma h e a t i n g from t h e camma s o u r c e d a t a were d i s c u s s e d . These a r o s e l a r g e l y from t h e photon d e n s i t y and spec t rum and were e s t i m a t e d a t a b o u t 20%. The u n c e r t a i n t i e s i n e x p e r i m e n t a l de t e rmina - t i o n s of gamma d e p o s i t i o n r a t e s were c o n s i d e r e d and t h e d i s c r e p a n c i e s between d i f f e r e n t t e c h n i q u e s n o t e d .

The Committee a g r e e d t h a t p a p e r s on t h e s t . a t e o f t h e a r t o f t h e measurements o f gamma d e p o s i t i o n and a s s o c i a t e d problems s h o u l d be i n v i t e d f o r t h e n e x t met4 i n q .

l ' r c d i c t i o n o f ra t . inq t i i s t r i b u t i o i i i n la rc ie FLW c o r e s t h r o u o h bu rnup

S ix p a p e r s were p r e s e n t e d , c o v e r i n g ( a ) s i m p l i f i e d mode l s t o c a l c u - l a t e power d i s t r i b u t i o n s i n l a r g e LMFBR t a k i n g i n t o a c c o u n t burn-up e f f e c t s , f u e l management r e o u i r e m e n t s and r e a c t o r o p e r a t i o n r e s u l t s , and ( b ) e x p e r i i n e n t a l d a t a i n l a r g e c o r e s of c r i t i c a l f a c i l i t i e s , r e l e v a n t t o t h e p r e d i c t i o n o f power d i s t r i b u t i o n .

On t.he f i r s t s u b j e c t , two French p a p e r s p r e s e n t e d t h e p e r t u r b a t i o n met.hod used i n t h e Cue1 management and o p t i m i z a t i o n code SUPERCAPtIE, which would be used f o r SUPERPHENIX and i n p a r t i c u l a r i ts v a l i d ~ t i o n a q a i n s t r e f e r e n c e c a l c u l a t i o n s .

Two U K p a p e r s p r e s e n t e d r e s p e c t i v e l y a s i m p l i f i e d model t o t a k e i n t o account c o n t r o l rod movements d u r i n g t h e c y c l e o f PFR and t h e method used t o p r e d i c t S/A power v a r i a t i o n d u r i n g t h e c y c l e o f a l a r g e commercial f a s t r e a c t o r . The f i r s t paper showed t h e a c c e p t a b l e e r r o r s of i g n o r i n g t h e movement of t h e c o n t r o l r o d s d u r i n g a c y c l e whi le t h e second demonstra ted t h e importance of r e p r e s e n t i n g t h e r e l a t i v e v a r i a t i o n o f t h e i n n e r and o u t e r r i n g s of c o n t r o l r o d s and t h e i r i n f l u e n c e i n o p t i m i s i n g t h e r a d i a l form f a c t o r s .

On t h e second s u b j e c t , a US and a Japanese paper r e p o r t e d t h e e v i - dence f o r a s i g n i f i c a n t r a d i a l dependence o f t h e C/E v a l u e s on r e a c t i o n r a t e d i s t r i b u t i o n s i n l a r g e c o r e s o f t h e ZPPR program. D i s c r e p a n c i e s a t

a c o r e edge were r e p o r t e d both by t h e Japanese and by t h e US groups ; i n g e n e r a l , an i n c r e a s e o f t h e C/E v a l u e s of up t o 6% was observed a t t h e o u t e r c o r e edge r e l a t i v e t o t h e c o r e c e n t r e . S e n s i t i v i t y s t u d i e s were performed which i n d i c a t e d t h a t a p a r t o f t h e e x p l a n a t i o n s of t h e d i s c r e - pancy can be e v e n t u a l l y t r a c e d back t o c r o s s - s e c t i o n d a t a .

I n t h e c o u r s e of t h e d i s c u s s i o n , t h e A N L group i n d i c a t e d t h a t t h e use o f p o i n t 1:onte Car lo i n t h e exper iment a n a l y s i s cou ld on ly reduce t h e d i s c r e p a n c y (from 8% t o about 5% i n a s p e c i f i c c o n f i g u r a t i o n ) wi th r e s p e c t t o a s t a n d a r d d e t e r m i n i s t i c c a l c u l a t i o n . I t seemed then t h a t more than one cause should be looked f o r and t h a t f u r t h e r exper imenta l ev idence from o t h e r l a b o r a t o r i e s f o r t h e same t y p e o f problem would be very h e l p f u l . Both t h e ZEBRA and KASURCA teams have been obse rv ing f l u x tilt e f f e c t s i n l a r g e r c r i t i c a l c o n f i g u r a t i o n s .

S i n c e s i m i l a r C/E s p a c e behaviour h a s been r e p o r t e d i n t h e c a s e o f rod worth , t h e Committee f e l t t h a t t h e c o r r e l a t i o n o f t h e two e f f e c t s shou ld be f u r t h e r i n v e s t i g a t e d .

a V a l i d a t i o n o f c r i t i c a l i t y methods, e s p e c i a l l y i n g e o m e t r i e s a p p r o p r i a t e t o r e p r o c e s s i n g p l a n t s

Dr. Whi tes ides of t h e CSNI gave a p r e s e n t a t i o n on t h e 6 i f f i c u l t i e s i n p r e d i c t i n g c r i t i c a l i t y o f l a r g e a r r a y s . The CSNI Working Croup had con- c luded t h a t t h e observed d i s c r e p a n c i e s were u n l i k e l y t o be due t o c a l c u l a - t i o n a l problems and concerns had been i d e n t i f i e d w i t h t h e e x p e r i m e n t a l d a t a .

A U K paper p r e s e n t e d t h e main c h a r a c t e r i s t i c s of i"IONK6, a Elonte C a r l o code whose u l t i m a t e aim is t o p r e d i c t K t o w i t h i n 1% f o r a l l Uranium

e f f and Plutonium systems. The MONK 6.3 v e r s i o n produced s u b s t a n t i a l l y improved KeFf y a l u e s f o r many more c r i t i c a l sys tems t h a n i ts p r e d e c e s s o r s bu t t h e r e remained d i s c r e p a n c i e s o f 3 t o 5% f o r t h e mixed U-PU a s s e m b l i e s and t h e Gadolinium poisoned ones.

An a n a l y s i s i n a US paper showed a smal l ( . 3 t o .5%) b u t s y s t e m a t i c o v e r p r e d i c t i o n of ,$K by t h e d e t e r m i n i s t i c methods.

I n t h e d i s c u s s i o n s , t h e Committee cou ld reach no agreement on whether f u r t h e r i n v e s t i g a t i o n s cou ld remove t h e r e p o r t e d d i s c r e p a n c i e s which may r e s u l t from t h e d i f f e r e n t t r e a t m e n t o f t h e n u c l e a r i n p u t d a t a i n t h e two

imethods used . r\n e v e n t u a l benchmark e x e r c i s e on t h i s t o p i c was d i s c u s s e d b u t t h e Committee f e l t t h a t t.oo few l a b o r a t o r i e s c o u l d t a c k l e t h e problem i n an a d e q u a t e manner.

A French pape r p r e s e n t e d t h e T R I N A R A N code whose main v i r t u e is c o m p u t a t i o n a l speed which makes it a c a n d i d a t e f o r r o u t i n e c a l c u l a t i o n s and p a r a m e t r i c s t u d i e s .

A q e n e r a l i s e d f o r m u l a t i o n o f two d i f f e r e n t Monte C a r l o p e r t u r b a t i o n a l g o r i t h m s were p r e s e n t e d i n a C E C pape r which proposed a p romis inq scheme f o r t h e i r a p p l i c a t i o n i n c r i t i c a l i t y problems.

A U K pape r d e s c r i b e d t h e a p p l i c a t i o n o f Nonte C a r l o t o f u e l burn-up p rob lems i n a ID-s l ab . The r e s u l t s were compared t o e o u i v a l e n t d e t e r m i n i - s t i c c a l c u l a t i o n s .

Ou t -o f -P i l e P r o d u c t i o n o f f i s s i l e ( a n d f u s i l e ) m a t e r i a l

B a r t i n e o f O R K L surnmarised v i e w s r e s u l t i n g from a b r i e f s t u d y o f p o s s i b l e a c c e l e r a t o r b r e e d e r s . Garvey s t a t e d t h a t Canadian s t u d i e s i n d i - c a t e d t h a t i n t e r m e d i a t e f i s s i l e l o a d i n g s , w i t h no n e t power p r o d u c t i o n , a p p e a r e d t o be d e s i r a b l e . Assuming t h a t LMFBRs remain more e x p e n s i v e t h a n wa te r - coo led r e a c t o r s , a c c e l e r a t o r b r e e d e r s s u p p l y i n g f u e l t o many s u c h r e a c t o r s c o u l d be l e s s e x p e n s i v e t h a n an all-LMFBR sys t em.

The LOTUS F u s i o n - F i s s i o n Hybr id P r o j e c t i n S w i t z e r l a n d was d e s c r i b e d . T h i s i n t e g r a l t e s t of b l a n k e t n e u t r o n i c s would v e r i f y methods and d a t a , w i t h f i r s t o p e r a t i o n p l anned f o r l 9 e 4 .

Two J a p a n e s e p a p e r s c o n s i d e r e d t h e y i e l d and s p e c t r a of n e u t r o n s from high-energy cha rged p a r t i c l e s and re?ort .ed on measurements o f t r i t i u m p r o d u c t i o n - r a t e d i s t r i b u t i o n s i n s i m u l a t e d b l a n k e t a s s e m b l i e s i n t h e FNS a t JAERI.

The Committee f e l t t h a t s t u d i e s o f o u t - o f - p i l e f i s s i l e p r o d u c t i o n were of r a t t i e r s p e c i a l i s e d i n t e r e s t , whereas t r i t i u m - b r e e d i n q s t u d i e s f o r f u s i o n programs appea red widesp read . F u r t h e r s h a r i n ~ o f i n fo rma t io r i by t h e Committee a b o u t e x p e r i m e n t a l t e c h n i q u e s and r e s ~ ~ l t s s h o u l d be h e l p f u l .

C a l c u l a t i o n a l Methods f o r E v a l u a t i n c C o n t r o l Rod E f f e c t s i n F B R s and t h e i r V a l i d a t i o n

A US pape r d e s c r i b e d rccasurernents of r e a c t i o n r a t e s i n and around s i m u l a t e d c o n t r o l r o d s a t ZPPR.

A pape r from Japan d e s c r i b e d a homopen i sa t ion method of c o n t r o l r o d s , c o n s i d e r i n g t h e n e u t r o n l e a k a g e e f f e c t . As t h e r e s u l t o f n u m e r i c a l c a l - c u l a t i o n s , d i s c r e p a n c i e s o f o f f - c e n t e r c o n t r o l rod w o r t h s from t h e r~:-- r e n c e c a l c u l a t i o n s were v e r y much improved.

Two French p a p e r s d e s c r i b e d t h e boron c a p t u r e i n boron c a r b i d e rod- le ts i r r a d i a t e d i n PIiEb!IX, and n s e n s i t i v i t y approach t o s t u d y c o n t r o l rod wor th m c c r t a i n t i e s . S e n s i t i v i t y s t . u d i e s were h e l p f u l i n a n a l y s i n q t h e poss ib l t : i nF luencc o f d a t a u n c e r t a i n t i c i s on c o n t r o l rod wor th v a l u e s and I i r i i r f u t u r c i n t e g r a l e x p e r i m e n t s .

The e f f e c t of g l o b a l f l u x g r a d i e n t s on CR worth miqht impact t h e p r e d i c t i o n of CR wor ths , p a r t i c u l a r l y i n t h e c a s e of he te rogeneous c o r e s . The c o n s i d e r a t i o n of t h e e f f e c t would m i t i g a t e t h e C/E b i a s of CR worth obse rved i n t h e l a r g e FBR c o r e s . The r e s u l t s i n d i c a t e d t h a t r e a c t i o n r a t e s i n s i d e and n e a r r o d s were p r e d i c t e d reasonab ly well b u t a d d i t i o n a l d a t a and c a l c u l a t i o n s would be v e r y h e l p f u l t o f u r t h e r e v a l u a t e t h i s i s s u e .

The Committee f e l t t h a t t h e g e n e r a l p i c t u r e on t h i s t o p i c was n o t ve ry much changed from t h a t o f l a s t y e a r ; t h a t is, t h e CR wor ths were f a i r l y a d e q u a t e l y p r e d i c t e d u s i n g t h e p r e s e n t methods, t h e problem being t h e impact of t h e p r e s e n t u n c e r t a i n t i e s i n d e f i n i n g b i a s f o r f u t u r e l a r g e c o r e s . The problem of p r e d i c t i o n o f r e a c t i o n r a t e s i n s i d e t h e nea r CR r o d s w i l l be d i s c u s s e d n e x t yea r i n t h e i tem on power d i s t r i b u t i o n i n l a r g e FBR c o r e s .

Reac to r P h y s i c s Modell ing o f D i s t o r t e d Cores

There e x i s t e d a worldwide consensus t h a t t r a n s p o r t t h e o r y ( 5 ) was 4 a b l e t o d e s c r i b e r e a c t i v i t y e f f e c t s i n i d e a l i s e d d i s t o r t e d c o r e c o n f i g u r a t i o n s r e l i a b l y . Th i s was a r e s u l t o f a SIMMER-I1 workshop h e l d i n Kar l s ruhe i n J u l y 1983. A German paper d e s c r i b e d r e c e n t measurements i n SNEAK i n a P u - t e s t zone. I n comparing t h e o r y and exper iment , most o f t h e r e s u l t s conf i rmed t h e c o n c l u s i o n drawn a t t h e l a s t meet ing. The p r e l i m i n a r y a n a l y s i s o f s m a l l slump-out and l a r g e slump-in c o n f i g u r a t i o n s , however, showed unexpected d i s c r e p a n c i e s . Both c a s e s would be r e a n a l y s e d .

In g e n e r a l , t h e Committee f e l t t h a t a t l e a s t f o r i d e a l i s e d geometry, r e a c t i v i t y e f f e c t s o f d i s t o r t e d c o r e c o n f i g u r a t i o n s cou ld be d e s c r i b e d t o an a c c e p t a b l e degree o f accuracy. Large u n c e r t a i n t i e s i n t h e t h e o r e t i c a l a n a l y s i s of u n p r o t e c t e d a c c i d e n t s i n LMFBRs might be connected wi th t h e non-neutronic model l ing o f t h e a c c i d e n t sequences .

Beta and gamma decay h e a t measurements f o r f a s t and the rmal r e a c t o r s

No p a p e r s were p r e s e n t e d f o r t h i s t o p i c . The Committee r e q u e s t e d t h e

0 S e c r e t a r i a t t o d i s t r i b u t e t h e r e p o r t o f t h e S p e c i a l i s t s ' Meeting on Decay Heat which was t o be h e l d t h e f o l l o w i n g week a t BNL.

In te rcompar i son o f Reac to r Rate Measurements i n F a s t R e a c t o r s

A US paper d e a l t wi th t h e p r e l i m i n a r y r e s u l t s from a US/UK r e a c t i o n r a t e i n t e r c o m p a r i s o n which were p r e s e n t e d a t t h e Kar l s ruhe NEPCRP meeting i n 1982. The s t a n d a r d ANL (US) c a l i b r a t i o n s f o r t h e t h r e e r e a c t i o n r a t e s ,

235 f i s s i o n . 2 3 9 ~ u f i s s i o n . and 2 3 8 ~ c a o t u r e were examined. A d i f f e r e n c e

of 2.56 between t h e US and U K 2 3 9 ~ u f i s s i o n r e s u l t s was i n d i c a t e d . T h i s d i f f e r e n c e , which was c o n s i d e r a b l y l a r g e r t h a n expec ted , was s o f a r un- e x p l a i n e d .

A French paper d e s c r i b e d t h e I R M A program. Th i s was a planned i n t e r - n a t i o n a l i n t e r c o m p a r i s o n of key r e a c t i o n r a t e s t o be conducted on MASURCA a t Cadarache i n Elay and June 1984. Seven l a b o r a t o r i e s were c u r r e n t l y p l a n n i n g t o p a r t i c i p a t e i n IRMA. They i n c l u d e : ENEA, Casacc ia , I t a l y ; CEN-SCK, Mol, Belgium; KFK, K a r l s r u h e , F e d e r a l Republ ic of Germany; UKAEA, W i n f r i t h ; CEA Cadarache, both MASURCA and ERI4INE teams; and ANL (West) , US.

The Committee d e c i d e d t h a t t h e s e i n t e r c o m p a r i s o n s r e p r e s e n t e d t h e s t a t e of t h e a r t i n f a s t r e a c t i o n r a t e measurements and s h o u l d be b r o u g h t t o t h e a t t e n t i o n of t h e d a t a community s i n c e t h e r e might be i m p l i c a t i o n s on n u c l e a r d a t a o r t h e r m a l r e a c t i o n r a t e r e s u l t s .

1C. N a t i o n a l A c t i v i t y R e p o r t s

R e p o r t s on t h e r e a c t o r p h y s i c s a c t i v i t i e s i n t h e NEA Member c o u n t r i e s were summarised and d i s c u s s e d . The f u l l r e p o r t s would be i n c l u d e d i n a c o n s o l i d a t e d r e p o r t t o be i s s u e d by t h e NEA S e c r e t a r i a t .

11. T e c h n i c a l S u b j e c t s f o r t h e n e x t mee t ing o f NEACRP

Monte C a r l o whole c o r e mode l s P h y s i c s problems o f t i g h t p i t c h l a t t i c e s P h y s i c s m o d e l l i n g o f r e s e a r c h r e a c t o r s P h y s i c s m o d e l l i n g o f f u s i o n b l a n k e t s C a l c u l a t i o n o f s t r u c t u r a l r e a c t i v i t y f e e d b a c k e f f e c t s such a s bowing i n t h e normal o p e r a t i o n o f r e a c t o r s A n a l y s i s of t h e d o u b l e h e t e r o g e n e i t y e f f e c t s i n f a c t r e a c t o r s Three-d imensional s p a c e k i n e t i c s m o d e l l i n g Advanced f u e l c y c l e s P r e d i c t i o n o f p i n r a t i n g F i n e s t r u c t u r e o f n e u t r o n and gamma e n e r g y d e p o s i t i o n d u r i n g ope ra - t i o n S t u d i e s o f burnup o f FBR c o r e s i n c l u d i n g i n t e g r a l d a t a on a c t i n i d e s and s p a t i a l d i s t r i b u t i o n s I n t e r c o m p a r i s o n o f r e a c t i o n r a t e measurements i n f a s t r e a c t o r s

I n a d d i t i o n , t h e Committee would d i s c u s s t h e f o l l o w i n q benchmark a c t i v i t i e s :

- R a d i a t i o n s h i e l d i n g benchmark - R e a c t i v i t y s c a l e and c e n t r a l w o r t h s benchmark - Gadolinium - P i n and p l a t e - U-236

12 . Arrangements f o r t h e 2 7 t h m e e t i n g o f NEACRP

S u b j e c t t o t h e a p p r o v a l o f t h e S e c r e t a r y Gene ra l o f OECC and o f t h e French Commissar ia t 3 1 ' E n e r g i e Atomiaue, t h e n e x t mee t ing would be h e l d a t Aix-en-Provence n e a r t h e Cadarache CEA C e n t r e i n F r a n c e , i n Oc tobe r 1904.

13. Committee o f f i c e r s

I.!. S a l v a t o r e s ( F r a n c e ) was e l e c t e d Chairman. L . Le Sage (USA) . .3s e l e c t e d Vice-chairman, and P. Garvey (Canada) r ema ins t h e S c i e n t i f i c S e c r e t a r y .

I h c Oomniii.tec thanked J. Askew ( U K ) f o r h i s t h r c e y e a r s of s e r v i c e ;I!>

c t ~ a i r m a n .

ORGANISATIOK DE COOPERATION E l DE DEVELOPPEMENT ECONOMIOUES

DIFFUSION RESTREIKTE

Par is , red. : 2f4 octobre 1983

d i s t . : 14 mai 1984 C r . angl .

CGHITE DE DIRECTION DE L'ENERGIE NUCLEAIRE

COI.4ITE DE L'AEF! DE LA PIiYSICUE DES REACTEURS

Representant l e Canada P.M. Garvey

Repr6sentant l e Japon T. Asaoko K. Sh i rakats

SECRETAIRE SCIEWTIFICUE

Representant l e s Etats-Unis F.B. Hernmiy L.G. Le Sane F. Haienschein

(CCE) Representant l e s pays de l a ti. R i e f Cornrnunaut6 Europeenne e t M. Salvatores (France) VICE-PRESlDEkT l a Conmission Europkenne C. C o l l i n i (France)

' H. K i is ters (R.F. d'Allemacne) - R. H a r t i n e l l 1 ( l t a l i e ) J. Askew (Royaurne-Uni) PRESIDEKT 3.P. Stevenson (Royaurne-Uni)

k Repr6s y t a n t l e s au t res H. k e l t r u p , (Oanernark) pays eurbpCens de I ' O C C E P. h'ydler (Suisse)

a Agence pour 1 'Energic L. Garcia de Viedma NuclCaire P. kaoel SECRETAIRE

Observateur F.G. Perey (NEANDC)

I . D.B. t4cCulloch ( A u s t r a l i e ) , J. Debrue (Eelc iaue) e l R. Caro (Espagne) se sont f a i t excuser de ne pouvoir a s s i s t e r tI l a r8union. Conforrnc- ment 2 une procedure b i e n C t a b l i e de r o t a t i o n , 11. H. Ne l t rup (Danernark) repre- sente Cgalernent l a Finlande, l a NorvPge e t l a Suhde.

Le Cornit6 souhai tc l a bienvenue tI H. C. C o l i n e l l i o u i remplace J. Bouchard en t a n t que l ' u n des d616gu6s reprdsentant l a France e t tI 1:. 3.1.:. Stevenson q u i rernplace M. A.T.C. But land en t a n t que l ' u n des dClCcu6s du Royaurne-Uni. 1.1. f. Perey es t r e p en t a n t qu'observateur du NEANDC.

Le Cornitb r e g r e t t e que l e Sec rb ta r i a t de 1'AIEA ne s o i t pas represent?.

18654 Traduct ion ko 17.6Ce - 19/12/e3 - R/2/84

1. Compte rendu succinct de la 25Eme reunion

Le compte rendu succinct (NEACRP-A-560) est approuve sans modification.

2. Ordre du jour de la reunion

L'ordre du jour est adopt6 sans modification.

3. ExCcution des t%ches arr@t+es lors de la session prCcPdente

Toutes les taches arretPes lors de la session prCcCdente sont achevPes et examinees au titre d'autres points de l'ordre du jour.

4. Renouvellernent du mandat du NEACRP

Le President a present@ une demande de renouvellement du mandat du NEPCRP au Comlt6 de direction de I'AEN, lors de sa r6union annuelle tenue 3 Lyon (France) en avril 1983. Le Comit6 directeur felicite le NEACRP pour les rCsultats obtenus jusqu'h maintenant et accepte de prolonger le mandat actuel pour la p6riode allant d'octobre 1983 21 septembre 1987.

Le Cornit6 remercie Ei. J. Askew pour sa presentation.

5 . Compte rendu des activitPs d'autres organismes presentant de I'intCrEt pour le KEACHP

Banque de DonnPes de I'AEh

Un rapport sur les activitCs de la Banque de Donnces de I'PEK (REACRP-A-571) est present6 et examint?. La persistance des difficultcs liees 3 l'interchangeabilite des codes et des activites consacr6es b des programmes specifiques constituent les principaux thPmes de ce document 6voquCs h cette occasion. Les membres du Groupe demandent.qu'on les tienne au courant des pro- jets futurs d? ces groupes de travail. M. ~ i e f fait observer cu'il serait in- tEressant, lors des groupes de travail donnant lieu 3 l'examen de programmes spficificues, de recueillir des informations en retour provenant des utilisa- teurs.

Fichier conjoint europCen/japonais d'6valuations de donn@es neutronioues (JEF)

Bien cu'un rapport officiel sur les activites li6es au fichier JEF nr soit pas presentC, des informations B ce sujet figurent dans le document DATA/DUC(t!3)3. 1-1. Kijsters signale cependant que le fichier contient 3 present des donnCes concprnant 297 nucleides et que leur contrBle a maintenant commen- c6. En collaboraLion avec KFK, 6C expCrimentations critiques sur neutrons ra- pides et sur neutrons thermiques sont en cours d'analyse au moyen d'un calcul de mode fondamental. Le modEle unidimensionnel applique aux experimentations critioues de rCacteur intitul6es GODIVA et JEZEBEL est actuellement analys6 1'Etablissement de 1'Energie Atomique de Winfrith et 2 Cedarache. Aprks avoir examine cet aspect important du contrBle des donnCes, le Cornit6 preconise dr rCsoudre tous les dCfauts de concordance notables avant de poursuivre le contrBle.

Le President informe les membres de la demande emanant du Groupe do coordination du projet JEF et invitant le NEACRP B oroaniser une reunion de SpCcialistes sur le traitement des donnees de resonance. I1 faut que la reprP- sentation 2 utiliser dens le fichier JEF soit definie en 1984, de manlkre CI autoriser le debut de la seconde phase des experiences repkres. La rCunion propos6e aurait pour but d'examiner la precision des methodes appliquees au

traitement et B la representation de la protection contre les resonances. Le Groupe de coordination du fichier JEF a sugg6r6 divers thkrnes d'etude. Aprh examen par le Comite des divers aspects susceptibles dl&tre abordes B cette occasion, il est convenu de tenir une premihre reunion de specialistes, visant en particulier 9 Ctudier les problemes concernant la region des energies de resonance non rksolues.

On estime en outre qu'il pc~rrait &tre indique de tenir une autre r6u- nion de specialistes conjointement avec la ConfcSrence internationale sur les donnees nucleaires, prtvue en avril 1985 B Santa-Ff (Etats-Unis).

Comit6 sur la sGret6 des installations nucleaires (CSIN)

Un rapport sur les activites du CSIN est distribuC au Comitb. Les acti- vit&s ont 6t6 menfes B bien dans le nouveau cadre des cinq Groupes de travail principaux sur la sOret6 des reacteurs B eau et d'un Groupe de travail sur le cycle du combustible nucleaire. Le Comite sur la physipue des reacteurs passe en revue celles qui presentent le plus dlintCr&t pour lui. a

Le Groupe de travail principal sur les transitoires et les ruptures a tenu sa deuxihe r6union en octobre 19E3. Un sous-groupe sur le comportement du combustible &value les possibilitts des programmes de calcul des transitoires/sCouences accidentelles applicables B la gamae de defaillances susceptibles d'aboutir 9 une dbformation ou une det4rioration du combustible.

Le Group? de travail sur l'execution de problimes standard relatifs B des programmes de calcul dc criticitf poursuit ses travaux en association avec I'AIEA sur le transpo~t sGr de matieres fissiles autres que des elements e r combustible irradi6.

Le Groupe de travail international de 1'AIEA sur la commande et I'ins- trumentation des centrales nucleaires apporte son concours au NEACRP et au CSIN afin d'organiser la r6unior1 SNORN-IV devant se tenir B Dijon (France), en octobre 1904.

I

AIEA - Section des technioues nuclCo-CnerqCticues de pointe On distribue une liste des futures reunions de spbcialistes et confC-

rences du Groupe de travail international sur les reacteurs rapides (IWGFH), on constate qu'un proaramne coordonn6 de recherches sur I'analyse du bruit dG 9 1'6bullition du sodium a 6tC pr6vu (suite aux calculs rep5res de SblORk-111).

Groupe de travail sur les besoins lies au cycle du combustible nucleaire 7 WPKFCR)

Le WPNFCR avait demand6 au present Comite d'examiner les donn6es sur les reacteurs et sur le cyclp du combustible indiquees par l'etude figurant dans le Livre Jaune et de signaler les modifications B apporter. Le Groupe s'intbressait en particulier B l'impact de l'utilisation d'U-236 sur les ca- racteristiques des reacteurs. Cette dernande a Bt6 CtudiCe pendant la session technique sur les cycles de combustibles avancCs.

Au terme de cet examen, la base de donnfes concernant la plupart des r6acteurs et des cycles de combustibles s'est averee correctement etablie. En raison de ltint6r&t accru port6 au recyclage du combustible sur les reacteurs B eau l&Ere, une evaluation plus poussde de l'impact de l'utilisation d'U-236 se justifie neanmoins. A cet effet, I.!. Golinelli doit definir un calcul repere et les membres du NEACRP sont invites B remettre une solution B la fin de cet- te annee.

Questions ayant trait au Comit.6 de llAEN des constantes nucleaires (NEANDC)

Le compte rendu succinct de la 23Eme reunion du NEANDC a Cte publie sous la reference NEACRP-A-562. M. Perey informe le Comite des nouveaux 616- ments survenus aprts cette reunion qui remonte B septembre 1982.

La deuxikme monographie intitul6e "Sources neutroniques" a 6tB publi6e. La troisiEme et derniere en date 3 l'heure actuelle, intitulee "La capture neutronioue radiative", doit paraitre sous peu.

Les derniers besoins de mesures de constantes nucleaires hautement prioritaires pour les proqrammes de reacteurs ont 6t6 publies en septembre 19k3 (NEACRP-A-56E). Lors de la prochaine reunion du NEAhDC en mars 15P4, ce Comite doit examiner la liste en question, donner son appreciation quant B la possibillte de oonner suitc aux demandes particulieres et definir un programme pour les prochaines anndes visant 8 repondre aux besoins specifi6s en matiere de donr~ees. On expose le programme fix6 3 ORNL et GEEL.

Deux qroupes spPciaux ont dte cr&s afin d'examiner les Bcarts consta- tC.s actuellement enlrc les donnees exp4rimentales concernant les energies de resonance de U-23e et l'energie de resonance de 1,5 keV de Fe-56. Un rapport sur les 8ctivitt.s de ces deux groupes spPciaux est diffusd (NEACRP-A-572). Pour U-238 les donnees experimentales concordent en dehors de la region cor- respondant aux eneraies de plus de 1,5 keV. I1 est admis oue dans la rbgion resolue allant jusou'8 4 keV les ecarts proviennent essentiellement-de la me- thode d'analyse et non des donnees brutes proprement dites. Les ecarts de sec- tions efficaces de capture relatifs B U-2:P, constates dans la r6gion de 1 3 3L keV demeurent toutefois sans explication.

Aucune ,explication satisfaisante n'a 6t6 trouvee jusqu'8 present aux ecarts des valeurs des parametres de l'energie de resonance de 1,15 keV rela- tifs b Fe-56, obtenues B partir des donnees de capture et de transmission neu- troniques.

I

Le Comlte est frappe par l'ampleur du travail accompli en matiEre de planification et de coordination, comme par la rapidit6 d'obtention des resul- tats. Les Membres du Cornit6 f6licitent vivement le REANDC pour la t?xhe ainsi

a menee B bien.

Calcul repgre d'analyse du bruit

Les trois problkmes de calcul rep6re de physique ont 6t6 definis et envoy& pour commentaire aux participants de la premiEre phase. Un question- naire visant 3 tstablir le nornbre probable de participants pour chacun des trois problemes (rCacteur 2 eau sous pression, r6acteur 2 eau bouillante et surg6nCrateurs rapides). 11 est pr6vu qu'une analyse de toutes les contribu- tions soit pr&te pour la r6union SMORN-IV qui aura lieu en octobre 1984.

Comparalson des effets d'heteroqknPit6 relative 3 des cellules dans des confi- _ourations B aiquilles et plaques

Une reunion de specialistes s'est tenue 3 1'Etablissement de 1'Energie Atomique de Winfrith en juin 1983, afin d'examiner les sept solutions prcsen- tCcs par six pays (Japon, ( 2 ) , Etats-Unis (2), Royaume-Uni, France, R.F. d'Allemagne et Italie). Un rapport d'activites (NEACRP-A-614) est distribu6 et

M. Stevenson decrit l'etat d'avancement des travaux. L'ecart entre les valeurs calculees et experimentales, concernant la difference de reactivite des cellu- les 3 aiguilles et B plaques, est cmpris dans l'intervalle + C,15 3 + P,P2 % 6Kcornpte tenu d'une incertitude experimentale de + C,15 Z ~ K . Les differences calculees de reactivite des configurations B aiguilles et B plaques sont ana- lysdes suivant leurs diffdrentes 'composantes afin de mieux expliquer les Bcarts constates entre les calculs. Toutefois, bien que ces analyses aient permis de mieux identifier les termes faisant l'objet de differences, les rai- sons de ces ecarts n'ont pas BtC etablies. I1 a ete recornand6 de proceder des analyses et des mesures suppldmentaires afin de contribuer B resoudre cet- te difficultd.

M. Le Sage traite succincternent du document A-615, lequel fait etat de la bonne concordance obtenue entre la methode de Monte Carlo et les techniaues deterministes, pour les configurations 3 plaques.

Les autres documents distribues (A-616, A-617) decrivent certaines des

a methodes appliquses 3 1'exQcution de ce calcul repkre.

Calcul repPre relatif aux effets interactifs des aiguilles empoisonn6es au gadolinium dans des reacteurs 3 eau bouillante

M. Wydler presente les conclusions et resultats principaux expos& dans le rapport d'dtat d'avancement des travaux NEACRP-A-567. I1 existe des diffe- rences notables entre les solutions proposees et la precision visee n'a pas 6tC atteinte. Meme dans le cas de la cellule simple 3 aiguille now empoison- nee, les diverses solutions prfsentent des differences importantes. Les reper- cussions de tels dcarts de distribution de puissance B l'interieur d'un assem- blage peuvent ndanrnoins s'avbrer acceptables d'un point de vue operationnel.

L'existence d'un intdret suffisant des participants pour cette question devrait determiner la decision 3 prendre quant B la poursuite de cet exercice de calcul repPre.

14. Hernrnig attire l'attention du Cornit6 s h la presentation, prQvue B la reunion de novembre 1903 de la SociCt6 arn6ricaine pour I'energie nucldaire, de deux etudes consacrees 5 ce sujet et sur la possibilite de trouver dans le document CEND-397 des informations concernant les assemblages de reacteur B eau sous pression empoisonn6s au gadolinium.

Calcul repPre de cinetioue B plusieurs dimensions dans des reacteurs 3 eau sous presslon

L'Institut EPRI de recherches sur l'electricite ne pouvant fournir d'informations experimentales pour un calcul repere concernant un reacteur B eau sous pression, il n'est pas possible d'effectuer cet exercice.

Calculs repPres de r6activitC et de valeurs centrales

Une proposition de calcul repere de ce type (A-623) est examinee. On estime qu'un probleme plus simple conviendrait davantage, du fait des calculs considerables que comporte necessairernent l'exercice sugg6re. Les participants sont invites B cornrnenter la proposition.

Calcul repkre de protection contre les rayonnements

Deux documents sont distribues, A-61@ et A-619. M. Rief decrit les re- sultats du calcul repere de protection relatif & un reacteur B eau sous pres- sion, exposes dans le document NEACRP-A-6le. I1 declare que le degre d'accord entre les differentes contributions est nettement meilleur par comparaison a la situation en presence lors de la r6union de Vienne de 1976. Les divergences importantes qui subsistent nEanmoins sont necessairement imputables aux pro- grammes de calcul employes, puisque les travaux ont utilise une m@me base de donnees. Suivant la conclusion rnajeure retenue, l'obtention des precisions de calcul recherchees quant aux dornmages dOs aux neutrons et quant aux reactions d'activation dans la cuve sous pression, exige que loon corrige la section efficace de collision in~lasti~ue du fer.

Calcul repere de combustion massique des surg6nBrateui-s rapides refroidis par metal liquide

M. Salvatores signale la contribution fournie par l'UR55 (Obninsk) et son inclusion dans le rapport final.

7. Reunions recentes presentant de l'intfret pour le NEACRP

- Sixieme Conf6rencc internationale sur la protection contre les rayon- nements, mai 1983, Tokyo (Japan)

Cette conference a rencontre un trhs vif succ&s. Un compte rendu suc- cinct de la reunion a BtB publie (NEACRP-A-6ZC).

- R ~ J I I ~ U ~ oc spc'c~allstes sur l'lnstrumentatior~ et 1'Cualuatlon de l'etat ou coeur des reacreurs nLclCalres, octobre 19e3, Hblden 7 h n r v ~ ~ r I

Ci. Martinelli donne un compte rendu verbal de cette reunion et propo- se en outre d'en fournir un rapport succinct par ecrit. I1 y a eu 5C participants et les 24 cornrnunicat ions~.pr~sent~es ont couvert une vas- te g a m e de sujets. De l'avis general des participants, cette reunion s'est av6rBe hinemment profitable. Le compte rendu officiel sera pu- bli6 dans plusieurs mois. a

8. Prochaines reunions presentant de 19int6r&t pour le NEACRP

- Reunion de specialistes sur le bruit des reacteurs - SMCRN-IV, octobre 1964, Dijon (France).

Cette reunion est annoncee aux participants et doit lt@tre egalement aux personnes figurant sur la liste L.

- Reunion thematique de la Soci6t6 amfricaine pour l'energie nucldaire sur la physiaue des reacteurs et sur la protection, septembre 1984, Chicago, Etats-Unis

9. Sessions techniques

Ilodeles tri-dimensionnels de transitoires

Un document britannique dEcrit le programme MAGIK qui a servi.5 etudier les transitoires sur les reacteurs avances refroidis par gaz ainsi que les caractCristiques de Magnox, et comporte un modhle detail16 de transfert ther- mique. certains travaux de validation du programne par rapport B d'autres pro- grammes et 5 des resultats experimentaux ont et6 effectues.

Un document franqais expose une mgthode unidimensionnelle dtex6cution des calculs de transitoires de puissance, cons6cutives B 1'Cjection d'une bar- re de comande hors de la cuve d'un reacteur B eau sous pression. I1 faut ef- fectuer un grand nombre de calculs de ce type correspondant B differents 6tats du reacteur.

Le Pr6sident observe que deux documents seulement ont BtC consacres B cette question et suggPre qu~! tout groupe devant calculer des transitoires d'ejection de barre de reacteur B eau sous pression ait son propre proqramme de calcul adapt6 B l'utilisation requise. I1 peut neanmoins se poser des pro- blkmes specifiques devant faire l'objet d'une Ctude plus detaillee de l'inter- action thermohydraulique.

K. Maienschein signale une session d'dtude de la section Mathhatiques et calcul de la Societd americaine pour l'energie nucleaire, consacree B des problhmes de ce genre. Le document ANL-7416 a fait etat de plusieurs travaux semblables anterieurs. Des problemes particuliers d'analyse lies B l'appari- tion de changements de phase doivent encore faire l'objet d'etudes interes- santes.

Mod6lisation du circuit primaire

Trois communications se rapportent B divers aspects de la mod6lisation thermohydraulique du circuit primaire.

Un rapport allemand decrit les r6sultats obtenus suite B l'btilisation du procjrame COMMIX-1A dans le cas d'une experience de circulation naturelle effectuee sur EPR-11. La transitoire de base Ctudi6e correspond B une reduc- tion de debit de 1CO 5 B 1 $, B basse puissance de reacteur. On obtient une bonne concordance, m@me en ce qui concerne le regime d'ecoulement modifif. M. Le Sage indique que M. Gelbard conseille d'enviaager une accel'eration du programme.

Un rapport britannique rend compte d'up exercice de calcul repere vi- sank $I qualifier divers mod+les de pressuriseur de reacteur B eau sous pres- sion et donnant lieu B une comparaison des modelisations etablies par le CEGB, lVEDF, 1'ENEL et I'EPRI, relatives un ensemble de transitoires pour lesquel- les l'obtention de donnees experimentales soulbe des difficult&. On estime que les calculs rephres choisis constituent des contrbles adequats de la qua- lit6 des modhles.

Un rapport franqais ddcrit un simulateur numerique pour reacteurs B eau sous pression. 11 s'agit d'un modele simplifie autorisant une ex6cution en temps reel sur ordinateur VAX. La version actuelle concerne une centrale de 90C MW B trois boucles, mais une version perfectionnee relative B une centrale B 4 boucles est en cours de mise au point.

Les dkliberations traitent des difficult6s auxquelles se heurte l'adap- tation des modeles afin de rendre compte des 6volutions observees sur des ins- tallations reelles et l'obtention de donnees sur les composants, telles que des caracteristiques de pompes, en presence de situations anormales. Le re- cours fventuel aux techniques d'intelligence artificielle Btant 6voqu6, on signale que certains travaux entrepris aux Laboratoires ORNL utilisant le langage LISP en sont B leur phase initiale.

Cycles de combustible avances

Un document allemand consacre au recyclage du plutonium dans les reac- teurs thermiques decrit les r6alisations actuelles et les projets de la socie- t6 Kraftwerk Union (KWU). Les calculs de distribution de densite de puissance, d'evolution de la combustion massique et de valeurs de rCactivit6 dans des barres de commande d'assemblages de combustible B melange isotopique aprhs irradiation, -cdique une bonne concordance entre la thCorie et l'experience, en ce qui concerne les concentrations ae nucleides de plutonium.

Ce document aborde egalement les questions liees 3 la fabrication et au traitement des assemblages de combustible B melange d'oxydes. Le recyclage du plutonium dans les reacteurs thermiques presente un avantage economique varia- ble suivant la valeur du plutonium, le prix de l'uranium nature1 et le coot de la fabrication des assemblages de combustible 5 melange d'oxydes.

Les echanges de vues r6vklent que des conclusions similaires ont 6tC. 6tablies dans d'autres pays europeens. On connalt parfaitement les different5 aspects du recyclage du plutonium dans les reacteurs therrniques.

Deux communications (l'une fran~aise, l'autre britannique) traitent du recyclage de l'uranium dans les reacteurs 2 eau ordinaire. Les r6sultats obte- nus sont trEs proches de ceux concernant le recyclage du plutonium. Selon la conclusion de 116tude franqaise, en accord avec les r6sultats des recherches poursuivies dans d'autres pays, il conviendrait de ne pas recycler l'uranium plus d'une fois.

Suite 3 une demande Cmanant du Groupe de travail sur les besoins liBs au cycle du combustible nucleaire, un calcul repere simple se rapportant au problerne partlcullsr du recyclage de U-236 devrait 6tablir que les calculs des concentrations prevues dtU-236, apres une phase de recyclage, concordent au nivsau international. La France doit assurer la definition de ce calcul repsre simple.

Un document allemand presente fournit des indications our les raisons justifiant les recherches consacrees aux configurations de reacteurs B eau sous pression, caract6ris6es par des r6seaux B maille fine et des taux de conversion kleves, avec cycle de combustible U-Pu. D'aprhs ces etudes, seule la presence d'un reseau ti maille grossihre permet de garantir une antireac- tivite suffisante, tout en conservant un taux de conversion acceptable d'en- viron Q , 9 .

Un document suisse rend compte des Ctudes experimentales effectuees sur les r6acteurs PROTEUS. Ces etudes sont consacrCes essentiellement aux mesures de vitesse de reaction et B l'effet de reactivite cavitaire du flu.ide calopor- teur .

La cornparaison avec des methodes classiques de calcul de reacteur thermique et avec 1es bibliothkques de donnees correspondantes a fait appa- raitre des &arts trEs nettement sup6rieurs B ceux constat& habituellement pour des reseaux de reacteur B eau ordinaire.

On fait observer au cours des deliberations que des methodes de calcul perfectionnees en cours de mise au point en Allemaane permettent d'etudier plus en detail la sensibilite des effets de vide au choix des methodes ; les

recherches en question ont utilise la version la plus recente de la biblio- thbque KEDAK, pour ce qui est des donnees nucleaires. Le Comitk conseille de poursuivre les travaux dans ce danaine afin d'klucider les aspects physiques de la conception d'un reacteur B eau sous pression dot6 d'un reseau 2 maille fine.

Prevision de la puissance nominale des aiguilles

Une communication danoise examine la precision des puissances prevues pour les aiguilles, suivant les methodes de reseau b msille grossiere, et uti- lise B cet effet une solution de reference obtenue par calcul de superassem- blage couvrant la totalit6 dtun quart de coeur de reacteur B eau bouillante.

D'aprSs ces recherches, la technique de lthomog6n~isation risque de donner des puissances d'aiauille comportant des erreurs tres importantes (pouvant atteindre 5C %), tandis que celle dite de la superposition, qui uti- lise seulement huit fonctions de base, s'accornpagne d'une erreur maximum limi-

0 table B 8 %.

Un document japonais decrit une etude dont les modalit& d'exCcution sont trSs proches de celles rapportees dans la premibre partie de la communi- cation danoise. Toutefois, une troisieme technique dite de flux-luppe a ete integree B l'dtude en question. L'application de la methode de superposition conduit 2 un jeu de parametres limites de l'assemblage et 3 une determination des valeurs propres, qui different des resultats obtenus au terme des travaux danois, mais confirment toutefois la tendance qui s'en degage.

Structure fine du depot d'energie pendant l'exploitation

Une seule communication sur ce thBme est pr6sent6e : un document bri- tannique dhcrivant les calculs thermiques qui correspondent B un modt?le B l'equilibre de rdacteur rapide prototype.

On fait observer que l'estimation correcte de l'echauffement total d'un sous-assemblage de reacteur rapide presente de l'importance pour la determina- tion du debit de fluide caloporteur et influe sur les accroissements de temp& rature et les effets de flambaae.

Les incertitudes concernant l'echauffement dO au rayonnement Gamma, determine B partir des donnCes de base correspondantes, sont examinees. Impu- tables essentiellement 2 la densite et au spectre des photons gamma, elles sont evaluees 2C % environ. Lors de l'examen des incertitudes affectant la determination expkrimentale des vitesses de dep8t gamma, les divergences entre les diverses techniques employees sont mentionn6es.

Le Comite s'entend pour inviter les participants presenter lors de la prochaine r6union des communications sur l'ktat des connaissances relatives aux mesures de depot gamma et aux questions connexes.

PrCvlsion oe la distrlbutlon de puissance dans les coeurs de grands surgCnPra- teurs rapldes, par determination de la combustion

Les participants prfsentent six communications concernant (a) des mode- les simplifies de calcul des distributions de puissance dans les grands surge- nerateurs rapides refroidis par metal liquide, compte tenu des effets de combustion, des exigences de gestion du combustible et des resultats d'exploi- tation du rkacteur, et (b ) les donnees experimentales recueillies dans des coeurs de grande dimension faisant partle d'installations critiques et appli- cables 2 la prevision de la distribution de puissance.

Sur le premier de ces themes, deux communications fran~aises ~r6sentent la methode de perturbation utilisee dans le programme SUPERCAPHE de gestion et d'optimisation du combustible, destine en principe B SUPERPHENIX, et plus par- ticulierement sa validation en fonction de calculs de reference.

Deux communications britanniques rendent compte respectivement d'un modele simplifit! devant prendre en consideration les deplacements des barres de comnande pendant le cycle d'un rdacteur rapide prototype et de la mgthode servant B prevoir la variation de puissance S/A pendant le cycle d'un grand reacteur rapide B l'echelle industrielle. La premihre indique que le fait de ne pas tenir compte des deplacements des barres de commande pendant un cycle se traduit par des erreurs acceptables ; la seconde montre l'importance de la representation du deplacement relatif des anneaux int6rieurs et exterieurs des barres de comnande et l'incidence des erreurs en question sur l'optimisation des facteurs de forme radiaux.

En ce qui concerne le deuxihme thhme consid6r6, deux communications, l'une presentee par les Etats-Unis, l'autre par le Japon, rapportent les don- nnes exp6rimentales illustrant une nette dkpendance radiale des valeurs calcul6es/exp~rimentales des distributions de vitesse de reaction dans les grands coeurs, en ce qui concerne le programme ZPPR. Les groupes de chercheurs am6ricalns et japonais font &tat conjointement de defauts de concordance 3 la periph6rie du coeur ; en rhgle generale, on observe sur le pourtour, au bord du coeur, par comparaison au centre, un accroissement des valeurs calculees/ experimentales pouvant atteindre 6 %. D'aprhs les etudes de sensibilite effec- tufes, une explication partielle des ecarts reside probablement dans les don- nCes de sections efficaces.

Au cours des deliberations, les representants du Laboratoire national d'Argonne indiquent que l'emploi ponctuel d'une approche de Nonte Carlo dans l'analyse des donnees experimentales ne pourrait que r6duire l'ecart C/E (de 8 % h environ 5 9; dans une configuration particulihre), par rapport B un calcul deterministe classique. Aussi semble-t-il judicieux de chercher plu- sieurs explications et serait-il extremement lnteressant d'avoir des donnees experimentales supplementaires, recueillies par d'autres laboratoires sur le m&me type de problhme. Les equipes de recherche ZEBRA et MASURCA ont observe l'une et l'autre des phknomenes de distorsion du flux sur des configurations critiques de plus grande dimension.

Une structure spatiale comparable des donnees calcul6es/expCrimentales ayant ete signalee dans le cas de l'efficacite des barres de commande, le Cornlte estime qu'il conviendrait d'etudier plus B fond la correlation entre ces deux phenomhnes.

Vallcatlon oes methodcs oe crlticlt6, en partlculler poLr oes confl~urations propres sux installat~ons de retraitement

M. Khitesides du CSIN expose les difficultks auxquelles se heurte la prf5vision de criticit6 concernant les grands assemblages. D'aprBs les conclu- sions du Groupe de travail du CSIN, les Ccarts observes ne sont certainement pas dlis 3 des problhmes de calcul, la validit6 des donnees experimentales s'etant averhe sujette caution.

Une communication britannique decrit les principales caract6ristiques de MONK6, programme appliquant la methode de Monte Carlo, visant en definitive 3 pr6voir la valeur de Keff B 1 % pprs pour toutes les filihres uranium et plutonium. La troisihme version de MONK6 a donne des valeurs nettement plus

precises de Keff pour un nanbre de systbmes critiques considerablement accru par rapport aux versions precedentes, bien que les assemblages mixtes U-Pu et ceux empoisonnes au gadolinium fassent encore I'objet d'erreurs allant de 3 $I

5 ?h.

L'aprbs les resultats d'une etude rapportbe dans un document des Etats-Unis, les mdthodes ddterministes donnent une surestirnation 1Cgbre (C,3 $I

0,s Z), mais systematique, des valeurs prevues pour K.

Les deliberations du Canit6 n'ont pas permis d'aboutir 2 une unite de vues quant ti la posslbilite de supprimer, grace B des recherches supplemen- taires, les gcarts signales, probablement dOs aux traitements de donnees nu- cl6aires d'entrke, propres B chacune des deux methodes employees. Aprbs avoir examine l'eventualite d'un exercice de calcul repbre sur ce thbrne, le Cornit6 juge insuffisant le nombre de laboratoires capables de traiter le problbme de facon adequate.

Un document franqais decrit ie programme TRIMARAK dont l8inter@t majeur tient B sa vitesse de calcul, grace B laquelle il pourrait certainement conve- nir aux calculs de routine et aux etudes parametriques.

Une formulation gen6ralis6e de deux algorithmes de perturbation dis- tincts suivant la m6thode de Honte Carlo, est presentee dans un document de la CCE qui propose une solution pranetteuse pour appliquer les algorithmes en question aux problbmes de criticit&.

Un document britannique decrit l'application de la methode de Monte Carlo aux problbmes de taux de combustion du combustible dans une plaque uni- dimensionnelle. Les resultats sont compares B ceux des calculs deterministes correspondants.

Production hors reacteur de matihe fissile (et fusible)

M. Bartine des laboratoires ORNL resume les theses exprimees dans une courte etude de surgenerateurs B acc616rateur epvisageables. G. Garvey signale que, d'aprbs des etudes canadiennes, il semble souhaitable d'utiliser des charges fissiles intermediaires, sans production nette de puissance. Dans l'hypoth&se oir les surgenerateurs rapides refroidis par metal liquide demeu- @ rent plus coGteux par rapport aux rdacteurs refroidis B lleau, des surgenera- teurs B acc6lerateur assurant simplement l'alimentation en combustible d'un grand nombre de reacteurs de ce type, devraient les rendre moins coGteux par rapport B un systeme compose exclusivement de surgfnerateurs rapides refroidis par metal liquide.

Le projet hybride Fusion-Fission LOTUS entrepris en Suisse fait l'objet d'un expose. Cette experimentation integrale consacree aux couches neutroni- ques fertiles doit permettre de proceder B une verification des methodes et des donnees ; on prevoit sa mise en service pour 198L.

Deux communications japonaises s'attachent au facteur nu et au spectre des neutrons produits par le choc des particules d'bnergie BlevCe et rendent compte de mesures de distributions de vitesse de production de tritium reali- sees sur des assemblages fertiles simul~s, de l'installation FNS, dans les locaux de l'lnstitut JAERI.

Le Comite pense que les etudes de production hors reacteur de matiere fissile presentent un int6r@t assez specifique, tandis que les etudes de sur- gCnCrateur de tritium destinees aux programmes de fusion semblent susciter un int6r&t largement repandu. Les futures informations cotrdnuniqu6es au C0mite en ce qui concerne les techniques expCrimentales et les resultats obtenus dans ce danaine, devraient constituer une precieuse contribution.

Methodes de calcul applicables h l'evaluation des effets des barres de cornman- de dans les surg6n6rateurs rapides et validation de ces methodes

Une communication des Etats-Unis ddcrit les mesures de vitesse de re- action B l'intgrieur et autour de barres de commande simul6es, realis6es sur le prototype ZPPR.

Un document emanant du Japon expose une mr'thode dthomog6n6isation des barres de comande, compte tenu du ph6nomhe de fuite neutronique. Aux termes des calculs numeriques effectues, les dcarts concernant les valeurs de r8acti- vit6 des barres de comande non situbes dans l'axe, par rapport aux calculs de reference, ont 6tb sensiblement reduits.

Deux communications fran~aises dkcrivent la capture par le bore dans des barreaux de carbure de bore irradies dans le rgacteur PHEKIX et rendent compte d'etudes de sensibilite consacrees aux incertitudes affectant les valeurs de rfactivit6 des barres de commande. Les etudes en question ont contribub utilement B l'analyse et B l'incidence eventuelle des incertitudes attachees aux dites valeurs et B la definition de futurs essais intggraux.

L'effet des gradients de flux global sur la valeur de reactivit6 des barres de comande peut avoir une incidence sur la pr6vision des valeurs consid6rges, en particulier dans le cas des coeurs heteroohnes. La prise en cwnpte de cet aspect devrait attenuer la distorsion observee entre valeurs de reactivitb calculbes et expdrimentales des barres de commande de grands coeurs de surgen6rateurs rapides. D'aprBs les resultats obtenus, les vitesses de re- action B 1'intCrieur et b proximitb des barres font l'objet de prr'visions d'une prgcision acceptable ; toutefois, la disponibilite de donnees suppl6men- taires et la rgalisation de nouveaux calculs contribueraient trks utilement B une meilleurr appreciation de cette question.

De l'avis du Comit6, l'idee que l'on peut se faire sur ce sujet n'a g u ~ r e evolud par rapport h l'annCe prbckdente ; ainsi, les methodes actuelles permettent de prevoir assez pr6cis6ment les veleurs de rBactivit6 des barres de commande, mais les difficult& tiennent essentiellement aux incertitudes presentes quant h la determination de lo distorsion des calculs pour les grands coeurs rbalisgs B l'avenir. La prevision des vitesses de reaction B

e l'interieur des barres de commande proches sera examinee l'annke prochaine sous la rubrique intitulke distribution de puissance dans les grands coeurs de surg6nerateurs rapides.

Modelisation des coeurs dkform6s en ce qui concerne la physique des rgacteurs

I1 existe un consensus mondial quant B la capacite de la thgorie du transport ( S 4 ) B d6crire de facon fiable les effets de reactivite dans les configurations thboriques de coeurs deform&. Le Groupe de travail SIb1KER-11 qui a eu lieu B Karlsruhe en juillet 1983 a permis de parvenir b cette conclu- sion. Une communication allemande dCcrit des mesures rCcemment effectuees sur SNEAK B l'interieur d'une zone temoin de barreau de plutonium. La comparaison des rgsultats theoriques et exp6rimentaux confirme dans la plupart des cas la conclusion de la dernihre reunion. Toutefois, l'analyse preliminaire de confi- gurations avec l6ger affaissement exterieur et grand affaissement interieur a fait apparaftre des ecarts nor. ?revus. L'un et l'autre cas devrait faire l'ob- jet d'une nouvelle analyse.

En rhgle generale, le Canit6 estime qu'au moins pour les geometries theoriques, les effets de reactivite dans les configurations de coeurs defor- mes, peuvent &tre decrits avec un degre de precision raisonnable. On peut Sans doute Btablir un lien entre les fortes incertitudes de l'analyse theorique des accidents sans intervention des systhmes de protection survenant d a m les surg6ntrateurs rapides refroidis par metal liquide et, d'autre part, la rnode- lisation non neutronique des sequences accidentelles.

Mesures de la chaleur de ddsintegration beta et gamma dans le cas des reac- teurs rapides et thermiques

Aucune communication n'est presentee sur ce theme. Le ComitC demande au Secretariat de diffuser le rapport de la reunion de specialistes sur la cha- leur de desintegration, qui doit se tenir la semaine suivante aux laboratoires BNL . Cornparaison des mesures de vitesse be reaction dans les reacteurs rapides

0 Un document des Etats-Unis exoose les resultats oreliminaires d'une etude comparative ~tats-~nis/~o~aume-~ni des vitesses de rkaction, presentee h la reunion du NEACRP tenue B Karlsruhe en 1982. Les dtalonnages standard de 1'ANL (Etats-Unis) concernant trois vitesses de reaction, de fission de U-235, de fission de PU-239 et de capture de U-238 sont passes en revue. On constate une difference de 2,5 % entre les vitesses de reaction de fission de Pu-239 etablies aux Etats-Unis et au Royaume-Uni ; cet &cart, nettement plus impor- tant que prevu, demeure jusqu'h present inexplique.

Une communication fran~aise decrit le programme IRMA. I1 s'agit d'une comparaison internationale prevue auparavant, des principales vitesses de re- action, qui doit @tre effectuee sur MASURCA B Cadarache en mai et juin 19E4. Sept laboratoires envisagent actuellement de participer au programme IRMA : ENEA, Casaccia, Italie ; CEN/CSK, Mol, Belgique ; KFK, Karlsruhe, R.F. dtAllemagne ; UKAEA, Winfrith, Royaume-Uni ; CEA Cadarache, avec une partici- pation conjointe des equipes MASURCA et ERMINE,, et ANL (Ouest) , Etats-Unis.

Le ComitC estime que ces etudes comparatives definissent l'etat actuel des connaissances en matikre de mesures des vitesses de reaction concernant les reacteurs rapides ; aussi devraient-elles Ctre communiqu6es 3 la communau- t6 scientifique concernee par les problPmes de donnees, du fait des repercus- sions possibles sur les donnees nucleaires ou sur les vitesses de reactions relatives aux reacteurs thermiques.

1G. Rapports d'activitd nationaux

Des rapports sur les activites consacrees B la physique des reactems dans chacun des pays Eembres de 1'AEN sont r6sum6s et examines. Le texte inte- gral de ces rapports doit &tre repris dans un rapport global dont le Secreta- riat de 1'AEN assurera la diffusion.

11. Sujets techniques B examiner lors de la prochaine session du NEACRP

- Elodelisations de l'ensemble du coeur suivant la methode de F!onte Carlo

- ProblBmes de physique lies aux reseaux B maille fine - Modelisation physique des reacteurs de recherche

- Modelisation physique des couches fertiles de fusion - Calcul des effets d'antir6activite structurelle tels que le flambage, lies au fonctionnement normal des reacteurs

- Analyse des effets de double h6terogCnCitC dans les reacteurs rapides - Modelisation speciale tridimensionnelle de la cindtique - Cycles du combustible avances - Prevision de la puissance nminale des aiguilles - Structure fine du depbt d'energie neutronique et de rayonnement gamma pendant l'exploitation - Etudes de la combustion dans les coeurs de surgBnCrateurs rapides et notamnent donnCes int6grales sur les activites et les distributions spatiales

- Cornparaison des mesures de vitesse de reaction dans les reacteurs rapides

En outre, le ComitC doit examiner les calculs rephres suivants :

- Calculs repBres de protection contre les rayonnements - Calculs repBres de 116chelle de.reactivit6 et des valeurs centrales de rCactivit6

- Gadolinium - Configuration B aiguilles et plaques - U-236

12. Dispositions relatives B la 27Bme reunion du NEACRP

Sous reserve de l'approbation du SecrCtariat general de 1'OCDE et du Commissariat franqais 21 laEnergie Atomique, la prochaine reunion doit se tenir B Aix-en-Provence, B proximite du centre de Cadarache du CEA en France, en octobre 1984.

13. Bureau du ComitC

M. Salvatores (France) est flu President. M. Le Sage (Etats-Unis) est 6lu Vice-president et M. P. Garvey (Canada) reste Secretaire scientifique.

Le Comite remercie M. J. Askew (Royaume-Uni) pour ses trois annees de service dans les fonctions de President.