PHITSコードによる中性子照射下ベリリウムからの反跳トリチウム放出率計算(共同研究)

Calculation by PHITS code for recoil tritium release rate from beryllium under neutron irradiation (Joint research)

石塚 悦男   ; Kenzhina, I. E.*; 奥村 啓介 ; 竹本 紀之 ; Chikhray, Y.*

Ishitsuka, Etsuo; Kenzhina, I. E.*; Okumura, Keisuke; Takemoto, Noriyuki; Chikhray, Y.*

試験研究炉の一次冷却水中へのトリチウム放出機構解明の一環として、ベリリウム炉心構成材からの反跳トリチウム放出率を評価するためPHITSコードを用いた場合の計算方法について検討した。この結果、線源に中性子またはトリトンを用いた場合、両者とも反跳トリチウム放出率は同程となったが、トリトン線源の計算速度が2桁程度速いことが明らかとなった。また、トリトン線源を用いて反跳トリチウム放出率を有効数字2桁の精度で求めるためには、単位体積あたりのヒストリー数が210 (cm)程度になるまで計算すれば良いことが明らかとなった。更に、トリトン線源を用いてベリリウム炉心構成材の形状と反跳トリチウム放出率の関係を調べたところ、反跳トリチウム放出率はベリリウムの体積当たりの表面積に対して線形となったが、従来の式を使って求めた値の約半分となった。

As a part of study on the mechanism of tritium release to the primary coolant in research and testing reactors, the calculation methods by PHITS code is studied to evaluate the recoil tritium release rate from beryllium core components. Calculations using neutron and triton sources were compared, and it is clear that the tritium release rates in both cases show similar values. However, the calculation speed for the triton source cases is two orders faster than that for the neutron source case. It is also clear that the calculation up to history number per unit volume of 210 (cm) is necessary to determine the recoil tritium release rate of two effective digits precision. Furthermore, the relationship between the beryllium shape and recoil tritium release rate using the triton sources was studied. Recoil tritium release rate showed linear relation to the surface area per volume of beryllium, and the recoil tritium release rate showed about half of the conventional equation value.