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本研究の目的は実用炉級の慣性核融合DTペレットにおいて、14MeV中性子による反跳で生成された高エネルギーD、Tイオンの減速過程でのバックグラウンドイオンとの核融合反応(高速核融合反応)を考慮し、爆縮・燃焼ペレットのシミュレーションを行うことにより、ペレットからの放出中性子スペクトルを求め、さらにトリチウム増殖比(TBR)の評価やペレット診断の可能性を検討することにある。得られた結果と検討内容は以下の通りである。
高速核融合反応を考慮した上で、ブランケットへの放出中性子スペクトルを求めた。高速核融合反応に起因して最大40MeVに達するエネルギーをもった中性子が飛び出しうる。一方、熱核融合反応から発生した中性子はペレット膨張に起因して静止系でみて最大21MeV程度のエネルギーを持ちうる。高速核融合反応に起因した中性子をペレット診断(例えば圧縮面密度ρRの計測)に利用するためには、21MeV以上に閾値を持ち放射化断面積がある程度大きな反応を利用する必要がある。中性子発生数の多い炉級のペレットでは、この高速核融合反応による高エネルギー中性子の存在はペレット診断法の一つとなりえる。具体的な診断法に関しては今後も検討を続ける必要がある。
TBRの観点からは、高速核融合反応に起因した中性子数が全発生中性子数に占める割合は非常に小さいため、この反応を考慮しない場合と比較してTBRはほとんどかわらないといえる。
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