中性子・誘導ガンマ線透過ベンチマーク実験と解析法の開発

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62050012
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 岡 芳明 東京大学, 工学部, 助教授 (40011225)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 関本 博 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教授 (00108242) ; 神田 幸則 九州大学, 総合理工学研究科, 教授 (40016845) ; 中沢 正治 東京大学, 工学部, 教授 (00010976) ; 市原 千博 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (90027475) ; 秦 和夫 京都大学, 工学部, 助教授 (70109023)
• Keywords: 核融合 / 14MeV中性子 / ストリーミング / 輸送計算法 / 簡易評価法 / ベンチマーク実験 / ヘリウムー3 / ブランケット

Research Abstract

鉄供試体中の屈曲ダクト, 屈曲スリット, オフセットスリット, マルチホールの各体系につき, 中性子・ガンマ線のストリーミングを, 熱蛍光線量計反跳陽子飛跡検出器, 小型NE213シンチレータ等で測定した. 実験は阪大オクタビアンで行った. 合計9種類の体系についてシステマティックなデータが得られた. 昨年度のポリエチレン供試体のデータとあわせて核融合中性子ストリーミングのよいベンチマークデータになった. 鉄体系のストリーミングはポリエチレン体系に比べて高速中性子成分が多く注意が必要なこと, オフセットはわずか0.4cmでも高速中性子の減衰に有効なことがわかった. 解析法の開発では詳細解析用のTRISTANコードとアルベドの概念を用いた簡易式を開発し実験解析を行った. 両者とも高速中性子についてはよい一致を示した. 低速中性子については, 透過成分の考慮をすることが本実験体系の解析では必要である.
マンガン, モリブデン等の球形供試体を透過する中性子と, それに反応するガンマ線のスペクトルを測定した. 実験解析の結果, マンガンの中性子断面積やクロムの二次ガンマ線生成断面積に不備があることがわかった. 又, He生成断面積がCr等について測定された.
Heー3ガスループを用いたブランケット概念が検討された. Heー3はトリチウム生成が天然リシウムの60倍大きく, Heー3ガス中のトリチウム回収は容易である等の特長がある. 計算の結果このブランケットは実用的な厚さでトリチウム増殖比を1.0以上にできること, BeとHeー3ガスを用いるとブランケットは約15cm程度まで小さくできることがわかった. なお, Heー3は月面には多量に存在する.

Research Products

• [Publications] Y.Oka: International Symposium on Fusion Technology,Tokyo,April,1988.(1988)
• [Publications] K.Shin: ilid.(1988)
• [Publications] K.Shin: J.Nucl.Sci.Technol.25. 8-18 (1988)
• [Publications] 井田俊雄: 東京大学工学部原子力工学研究施設・レポート,UTNLーR. 204. (1987)
• [Publications] 市原千博: 日本原子力学会 昭和62年 秋の大会 予稿集. 136-136
• [Publications] C.Ichihara: International Conference on Nuclear Data, Mito,May,1988.(1988)