When a new nodal core simulator is developed, like all other simulators, it must go through an extensive verification and validation effort where, in the first stage, it will be tested against appropriate reference tools in various theoretical benchmark problems. The series of tests consist of comparing several geometries, from the simplest to the most complex, by simulating them with the nodal core simulator developed and with some higher order solver representing the reference solution, in this case on the Serpent2 Monte Carlo transport code. The aim of this master’s thesis is to carry out one part of these tests. It consisted in simulating a three-dimensional (3D) 2x2 mini boiling water reactor (BWR) core with the latest version of the Westinghouse BWR nodal core simulator POLCA8, and in comparing the outcome of these simulations against Serpent2 reference results. Prior to this work, POLCA8 was successfully tested on a 3D single-channel benchmark problem using the same Serpent2/POLCA8 methodology. However, this benchmark problem considered in this work is challenging in several aspects. Indeed, the nodal core simulator should accurately predict the eigenvalues and power distribu- tions against reference results, and this by taking into account axial leakage, resulting from the passage from two-dimensional (2D) infinite lattice physics calculations to 3D simulations, or strong axial flux gradients due to the insertion or withdrawal of the control rods after a certain depletion. This last effect is known as the Control Blade History (CBH) effect and will be the main focus of this study. In addition to the development of a new version of the nodal core simulator, a new version of the Westinghouse deterministic transport code PHOENIX5 is also under development. The accuracy of PHOENIX5 was indirectly tested through this benchmark by providing the cross sections for the POLCA8 simulations. In addition, Serpent2 based nodal cross sections were generated to POLCA8 to provide means of comparing these two sets of nodal cross section data. The results obtained lead to the conclusion that the CBH model gives very good results, especially with regard to all power distributions, and especially those after the removal of the control bars when needed most.keywords: Nodal Core Analysis, Monte Carlo Methods, CBH Effects / När en ny nodal-kärnsimulator utvecklas, som alla andra simulatorer, måste den genomgå en omfattande verifierings och valideringsinsats där den i det första steget kommer att testas mot lämpliga referensverktyg i olika teoretiska riktmärkesproblem. Testserien består av att jämföra flera geometrier, från den enklaste till den mest komplexa, genom att simulera dem med den utvecklade nodkärnsimulatorn och med någon högre ord- ningslösning som representerar referenslösningen, i detta fall på Serpent2 Monte Carlo-transportkoden. Syftet med detta examensarbete är att genomföra en del av dessa tester. Den bestod av att simulera en tredimensionell (3D) 2x2 mini-kokande vattenreaktor (BWR) -kärna med den senaste versionen av Westinghouse BWR- nodalkärnasimulator POLCA8, och att jämföra resultatet av dessa simuleringar mot Serpent2-referensresultat. Före detta arbete testades POLCA8 framgångsrikt på ett 3D-enkanaligt riktmärkesproblem med samma Serpent2 / POLCA8-metodik. Detta riktmärkesproblem som beaktas i detta arbete är dock utmanande i flera aspekter. I själva verket bör nodkärnsimulatorn noggrant förutsäga egenvärdena och kraftfördelningarna mot referensre- sultat, och detta genom att ta hänsyn till axiellt läckage, resulterande från övergången från tvådimensionella (2D) oändliga gitterfysikberäkningar till 3D-simuleringar eller starkt axiellt flöde gradienter på grund av att styrstavarna sätts in eller dras ut efter en viss utarmning. Denna sista effekt är känd som CBH-effekten (Control Blade History) och kommer att vara huvudfokus för denna studie. Förutom utvecklingen av en ny version av nodal core-simulatorn är också en ny version av Westinghouse deterministiska transportkod PHOENIX5 under utveckling. PHOENIX5: s noggrannhet testades indirekt genom detta riktmärke genom att tillhandahålla tvärsnitt för POLCA8-simuleringar. Dessutom genererades Serpent2-baserade nodtvärsnitt till POLCA8 för att tillhandahålla medel för att jämföra dessa två uppsättningar av nodtvärsnittsdata. De erhållna resultaten leder till slutsatsen att CBH-modellen ger mycket bra resultat, särskilt med avseende på alla effektfördelningar, och särskilt de som har tagits bort när man behöver mest.

No description available.