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+1 -2 +6 -7 u=103 imp:n 1 133 3 -6.55 +2 -3 +6 -7 u=103 imp:n 1 134 201 -2.204 (4 -5 -3) u=103 imp:n 1 135 201 -2.204 (10 -11 -3) u=103 imp:n 1 136 4 -1 9 -10 -3 u=103 imp:n 1 137 200 -6.55 (5 -6 -3):(8 -9 -3) u=103 imp:n 1 138 201 -8.51 7 -8 -3 u=103 imp:n 1 139 206 -0.753 (+3:-4:+11) -15 u=103 imp:n 1 140 206 -0.753 +15 u=103 imp:n 1 c ============ Universe 104 ============ c fuel rod -B02 141 104 -10.4 -1 +6 -7 u=104 imp:n 1 142 2 -0.0015 +1 -2 +6 -7 u=104 imp:n 1 143 3 -6.55 +2 -3 +6 -7 u=104 imp:n 1 144 201 -2.204 (4 -5 -3) u=104 imp:n 1 145 201 -2.204 (10 -11 -3) u=104 imp:n 1 146 4 -1 9 -10 -3 u=104 imp:n 1 147 200 -6.55 (5 -6 -3):(8 -9 -3) u=104 imp:n 1 148 201 -8.51 7 -8 -3 u=104 imp:n 1 149 206 -0.753 (+3:-4:+11) -15 u=104 imp:n 1 150 206 -0.753 +15 u=104 imp:n 1 c ============ Universe 105 ============ c fuel rod -C01 151 105 -10.4 -1 +6 -7 u=105 imp:n 1 152 2 -0.0015 +1 -2 +6 -7 u=105 imp:n 1 153 3 -6.55 +2 -3 +6 -7 u=105 imp:n 1 154 201 -2.204 (4 -5 -3) u=105 imp:n 1 155 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-6 -3):(8 -9 -3) imp:n 1 u=107 c 178 201 -8.51 7 -8 -3 imp:n 1 u=107 c 179 206 -0.753 (+3:-4:+11) -15 imp:n 1 u=107 c 180 206 -0.753 +15 imp:n 1 u=107 171 107 -10.4 -1 +6 -7 u=107 imp:n 1 172 2 -0.0015 +1 -2 +6 -7 u=107 imp:n 1 173 3 -6.55 +2 -3 +6 -7 u=107 imp:n 1 174 201 -2.204 (4 -5 -3) u=107 imp:n 1 175 201 -2.204 (10 -11 -3) u=107 imp:n 1 176 4 -1 9 -10 -3 u=107 imp:n 1 177 200 -6.55 (5 -6 -3):(8 -9 -3) u=107 imp:n 1 178 201 -8.51 7 -8 -3 u=107 imp:n 1 179 206 -0.753 (+3:-4:+11) -15 u=107 imp:n 1 180 206 -0.753 +15 u=107 imp:n 1 c ============ Universe 108 ============ c fuel rod -C02 181 108 -7.407 -1 +6 -7 u=108 imp:n 1 182 2 -0.0015 +1 -2 +6 -7 u=108 imp:n 1 183 3 -6.55 +2 -3 +6 -7 u=108 imp:n 1 184 201 -2.204 4 -5 -3 u=108 imp:n 1 185 201 -2.204 10 -11 -3 u=108 imp:n 1 186 4 -1 9 -10 -3 u=108 imp:n 1 187 200 -6.55 (5 -6 -3):(8 -9 -3) u=108 imp:n 1 188 201 -8.51 7 -8 -3 u=108 imp:n 1 189 206 -0.753 (+3:-4:+11) -15 u=108 imp:n 1 190 206 -0.753 +15 u=108 imp:n 1 c =============Guide Tube ===================== 211 201 -2.204 (4 -5 -17) u=201 imp:n 1 $Bottom nuzzle 212 201 -2.204 (10 -11 -17) u=201 imp:n 1 $top nuzzle 213 0 +5 -10 -16 u=201 imp:n 1 $ empty guide 214 70 -6.55 16 -17 5 -10 u=201 imp:n 1 $ Zircaloy 215 206 -0.753 (+17:-4:+11) -15 u=201 imp:n 1 216 206 -0.753 +15 u=201 imp:n 1 c =============Control Rode ===================== 311 201 -2.204 (10 -11 -3) u=202 imp:n 1$Bottom nozzle 312 201 -2.204 (4 -5 -3) u=202 imp:n 1 313 0 +5 -12 -3 u=202 imp:n 1 314 0 +12 -13 -3 u=202 imp:n 1 $end plug 315 203 -10.0 +13 -14 -3 u=202 imp:n 1 $AIC 316 204 -2.52 +14 -7 -3 u=202 imp:n 1 $B4C 317 201 -8.51 +7 -10 -3 u=202 imp:n 1 $Upper Plenum 318 206 -0.753 (+3:-4:+11) -15 u=202 imp:n 1 319 206 -0.753 +15 u=202 imp:n 1 c ========================== u=A01+ Guide Tube ========================= 501 0 -15 lat=1 u=311 imp:n 1 fill=-8:+8 -8:+8 0:0 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101 101 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107 201 107 107 201 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 201 107 107 107 107 107 107 107 107 107 201 107 107 107 107 107 107 107 107 201 107 107 201 107 107 201 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 107 571 0 -31 fill=371 u=3710 imp:n 1 572 0 +31 imp:n 1 u=3710 c ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 931 121 -2.4 -31 u=4 lat=1 imp:n 1 fill= -4:+4 -4:+4 0:0 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3510 3410 3510 4 4 4 4 4 3610 3310 3110 3310 3610 4 4 4 3510 3310 3210 3120 3210 3310 3510 4 4 3410 3110 3120 3710 3120 3110 3410 4 $mid row 4 3510 3310 3210 3120 3210 3310 3510 4 4 4 3610 3310 3110 3310 3610 4 4 4 4 4 3510 3410 3510 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 932 121 -2.4 -32 fill=4 imp:n 1 944 30 -7.9 +32 -33 imp:n 1 $30 -7.9 945 40 -2.5 +33 -34 imp:n 1 946 50 -7.85 +34 -35 imp:n 1 947 0 +35 imp:n 0 c Surface Card 1 cz 0.4058 2 cz 0.4140 $He 3 cz 0.4750 $Zr 4 pz -121.7805 5 pz -111.6205 6 pz -110.4155 7 pz +89.5845 8 pz +103.0745 9 pz +104.2795 10 pz +112.7605 11 pz +121.7805 12 pz -103.2345 13 pz -98.8485 14 pz -68.3685 15 rpp -0.6150 +0.6150 -0.6150 +0.6150 -121.79 +121.79 16 cz 0.5715 17 cz 0.6121 c ++++++++++++++++++++++++++++++++ 1.259 c Fuel assembly pitch 21.503 cm 31 rpp -10.455 +10.455 -10.455 +10.455 -121.79 +121.79 c Barrel 32 rcc 0 0 -121.79 0 0 243.58 93.98 33 rcc 0 0 -130 0 0 260 99.06 c +++++++++++++++++++ 34 rcc 0 0 -130 0 0 260 130.5 35 rcc 0 0 -130 0 0 260 150.5 c ------------------------------- c Material Definitions c ------------------------------- m1 92235 0.0495 92238 0.9505 8016 2.0 $ UO2 fuel with enrichment less than 4.95% m2 8016 1.0 $ Gas gap (e.g., air or helium — assumed oxygen here) m3 42000 1.0 $ Cladding material M5 (zirconium alloy — assumed Zr) m4 80000 1 1001 2 m30 26000 0.70 $ Iron (Fe) 24000 0.18 $ Chromium (Cr) 28000 0.10 $ Nickel (Ni) 6000 0.02 $ Carbon (C) c mat:30 -7.9 $ Density of stainless steel ~7.9 g/cm³ m40 1001 0.01 $ Hydrogen (H) 8016 0.53 $ Oxygen (O) 14000 0.20 $ Silicon (Si) 20000 0.15 $ Calcium (Ca) 26000 0.11 $ Iron (Fe) c mat:40 -2.35 $ Density of ordinary concrete ~2.35 g/cm³ m50 26000 0.96 $ Iron (Fe) 24000 0.03 $ Chromium (Cr) 42000 0.01 $ Molybdenum (Mo) c mat:50 -7.85 $ Density of low-alloy steel ~7.85 g/cm³ m60 26000 0.70 $ Iron (Fe) 24000 0.18 $ Chromium (Cr) 28000 0.10 $ Nickel (Ni) 6000 0.02 $ Carbon (C) c mat:60 -7.9 $ Density ~7.9 g/cm³ m70 40090 0.514 $ Zirconium-90 40091 0.112 $ Zirconium-91 40092 0.171 $ Zirconium-92 40094 0.173 $ Zirconium-94 40096 0.030 $ Zirconium-96 c mat:70 -6.55 $ Density of Zircaloy ~6.55 g/cm³ c ------------------------------- c Other Settings c ------------------------------- C ============================================================================= C FUEL MATERIAL CARDS FOR MCNP C UO2 density: 10.4 g/cm³ (typical ~95% theoretical density) C All number densities in units of 10²⁴ atoms/cm³ C ============================================================================= C 1.50 wt% U-235 - Lowest enrichment fuel M101 92235.60c -0.0132 $ U-235 92238.60c -0.8683 $ U-238 8016.60c -0.1185 $ O-16 MT101 lwtr.60t $ Thermal scattering for UO2 C 1.60 wt% U-235 - Low enrichment fuel M102 92235.60c -0.015181 $ U-235 1.518% 92238.60c -0.093827 $ U-238 93.883% 8016.60c -0.146224 $ O-16 14.622% MT102 lwtr.60t $ Thermal scattering for UO2 C 2.50 wt% U-235 - Medium enrichment fuel M103 92235.60c -0.023720 $ U-235 2.372% 92238.60c -0.092288 $ U-238 92.229% 8016.60c -0.143992 $ O-16 14.399% MT103 lwtr.60t $ Thermal scattering for UO2 C 2.60 wt% U-235 - Medium enrichment fuel M104 92235.60c -0.024669 $ U-235 2.467% 92238.60c -0.091933 $ U-238 91.933% 8016.60c -0.143598 $ O-16 14.360% MT104 lwtr.60t $ Thermal scattering for UO2 C 4.05 wt% U-235 - High enrichment fuel M105 92235.60c -0.038416 $ U-235 3.842% 92238.60c -0.088166 $ U-238 88.166% 8016.60c -0.137618 $ O-16 13.762% MT105 lwtr.60t $ Thermal scattering for UO2 C 4.55 wt% U-235 - Highest enrichment fuel (without Gd pins) M106 92235.60c -0.043151 $ U-235 4.315% 92238.60c -0.086449 $ U-238 86.449% 8016.60c -0.134600 $ O-16 13.460% MT106 lwtr.60t $ Thermal scattering for UO2 c 4.55 wt% U235 UO2 - Density: 10.4 g/cm³ m107 92235.60c -0.027932 $ U-235 (4.55 wt%) 92238.60c -0.852300 $ U-238 8016.60c -0.119768 $ O-16 c Gd2O3 - Density: 7.407 g/cm³ (theoretical) m108 8016 -0.138297 $ O-16 64152 -0.001435 $ Gd-152 64154 -0.015697 $ Gd-154 64155 -0.010671 $ Gd-155 64156 -0.014791 $ Gd-156 64157 -0.011304 $ Gd-157 64158 -0.017935 $ Gd-158 64160 -0.015870 $ Gd-160 C ===== BOTTOM NOZZLE ===== C Volume fractions: 0.172 SS + 0.828 Coolant C Density: (0.172 * 8.0) + (0.828 * 1.0) = 1.376 + 0.828 = 2.204 g/cm³ M121 C 304L SS components 6000 -0.0003 $ C 14000 -0.0019 $ Si 15031 -0.00017 $ P 24000 -0.0727 $ Cr 25055 -0.0076 $ Mn 26000 -0.2487 $ Fe 28000 -0.0363 $ Ni C Coolant (H2O with 1000 ppm Boron) 1001 -0.05550 $ H from H2O 8016 -0.04422 $ O from H2O 5010 -0.00083 $ B-10 (from 1000 ppm natural boron) 5011 -0.00338 $ B-11 (from 1000 ppm natural boron) C Volume fractions: 0.172 SS + 0.828 Coolant C ===== TOP NOZZLE ===== C Volume fractions: 0.177 SS + 0.823 Coolant C Density: (0.177 * 8.0) + (0.823 * 1.0) = 1.416 + 0.823 = 2.239 g/cm³ M122 C 304L SS components 6000 -0.0003 $ C 14000 -0.0019 $ Si 15031 -0.00017 $ P 24000 -0.0747 $ Cr 25055 -0.0078 $ Mn 26000 -0.2557 $ Fe 28000 -0.0373 $ Ni C Coolant (H2O with 1000 ppm Boron) 1001 -0.05504 $ H from H2O 8016 -0.04385 $ O from H2O 5010 -0.00082 $ B-10 (from 1000 ppm natural boron) 5011 -0.00336 $ B-11 (from 1000 ppm natural boron) C Volume fractions: 0.177 SS + 0.823 Coolant C ===== ZIRCALOY-4 (Zr-4) ===== M200 24050 -1.646E-04 $ Cr-50 24052 -3.301E-03 $ Cr-52 24053 -3.815E-04 $ Cr-53 24054 -9.677E-05 $ Cr-54 26054 -4.677E-04 $ Fe-54 26056 -7.613E-03 $ Fe-56 26057 -1.789E-04 $ Fe-57 26058 -2.423E-05 $ Fe-58 8016 -4.917E-03 $ O-16 8017 -1.986E-06 $ O-17 50112 -5.228E-04 $ Sn-112 50114 -3.621E-04 $ Sn-114 50115 -1.882E-04 $ Sn-115 50116 -8.117E-03 $ Sn-116 50117 -4.325E-03 $ Sn-117 50118 -1.376E-02 $ Sn-118 50119 -4.883E-03 $ Sn-119 50120 -1.852E-02 $ Sn-120 50122 -2.633E-03 $ Sn-122 50124 -3.293E-03 $ Sn-124 40090 -2.182E-02 $ Zr-90 40091 -4.760E-03 $ Zr-91 40092 -7.276E-03 $ Zr-92 40094 -7.373E-03 $ Zr-94 40096 -1.188E-03 $ Zr-96 c MT200 -6.550E+00 $ Density: 6.55 g/cm³ C ===== INCONEL ===== M201 24050 -7.824E-04 $ Cr-50 24052 -1.509E-02 $ Cr-52 24053 -1.711E-03 $ Cr-53 24054 -4.259E-04 $ Cr-54 26054 -1.480E-03 $ Fe-54 26056 -2.323E-02 $ Fe-56 26057 -5.365E-04 $ Fe-57 26058 -7.139E-05 $ Fe-58 25055 -7.820E-04 $ Mn-55 28058 -2.932E-02 $ Ni-58 28060 -1.129E-02 $ Ni-60 28061 -4.909E-04 $ Ni-61 28062 -1.565E-03 $ Ni-62 28064 -3.986E-04 $ Ni-64 14028 -5.676E-04 $ Si-28 14029 -2.882E-05 $ Si-29 14030 -1.900E-05 $ Si-30 c MT201 -8.510E+00 $ Density: 8.51 g/cm³ c ------------------------------------------------------------------- c Material definitions for control rod absorber and fill gas c Units: number density in atoms/barn·cm c ------------------------------------------------------------------- c Ag-In-Cd alloy (80-15-5) — used in control rods c Approximate mass density: 10.0 g/cm^3 C ********** Material Definition ********** M203 $ Ag-Cd-In Alloy (Corrected) 47107 -2.35206E-02 $ Ag-107 47109 -2.18504E-02 $ Ag-109 48106 -3.38606E-05 $ Cd-106 48108 -3.38606E-05 $ Cd-108 48110 -3.38606E-05 $ Cd-110 48111 -5.52510E-04 $ Cd-111 48112 -5.52510E-04 $ Cd-112 48113 -2.24204E-04 $ Cd-113 48114 -5.52510E-04 $ Cd-114 48116 -7.65110E-06 $ Cd-116 49115 -7.65110E-06 $ In-115 c md1 10.0 $ mass density in g/cm^3 c Boron Carbide (B4C) — high neutron absorber c Approximate mass density: 2.52 g/cm^3 m204 5010 1.52060E-02 $ B-10 5011 6.91510E-02 $ B-11 6012 1.89706E-02 $ C-12 6013 2.12520E-04 $ C-13 c md2 2.52 $ mass density in g/cm^3 c Helium gas — used as fill gas in control rod assemblies c Approximate mass density: 0.0001786 g/cm^3 (at STP) m205 2003 4.80908E-10 $ He-3 2004 2.40404E-02 $ He-4 c md3 1.786E-04 $ mass density in g/cm^3 C --- Coolant with 1000 ppm Boron --- coolant ≈ 0.753 g/cm³ M206 1001.60c 5.02932E-02 $ H-1 8016.60c 2.51573E-02 $ O-16 5010.60c 8.33778E-06 $ B-10 5011.60c 3.35608E-05 $ B-11 mode n KCODE 5000 1 300 1000 KSRC 0 0 0 1 0 0 0 1 0 5 0 0 0 0 5