Neutronics experiment of Li-enriched breeding blanket with LiTiO/Be/F82H assembly using D-T neutrons

D-T中性子による6Li濃縮化LiTiO/Be/F82Hブランケット体系の中性子工学実験

落合 謙太郎; Klix, A.; 堀 順一; 森本 裕一*; 和田 政行*; 西谷 健夫

Ochiai, Kentaro; Klix, A.; Hori, Junichi; Morimoto, Yuichi*; Wada, Masayuki*; Nishitani, Takeo

核融合DEMO炉の増殖ブランケットの概念設計として熱化ブランケットデザインが挙げられてる。熱化ブランケットではトリチウムの増殖を行うために、リチウム6の濃縮が不可欠となっている。今回FNSではリチウム6同位体を濃縮した増殖材の候補材である濃縮チタン酸リチウム材を用い、ブランケット体系による核融合中性子照射実験を行い、濃縮チタン酸リチウム材で生成される。トリチウム量の精度を検証する実験を行うことで、ブランケットの設計尤度を検証を行った。また併せて、構造材候補であるフェライト鋼(F82H)の放射化実験も同じ体系で行った。実験の結果、トリチウムの生成は計算と10%の範囲内で一致し、設計尤度が10%程度であることを示した。また、フェライト鋼の放射化精度も計算の10%以内であることがわかった。

Thermal blanket type as one of conceptual designs for DEMO-fusion blanket is proposed. We have irradiated the trial blanket assembly which was stratified 95-% enriched Li2TiO3,F82H and beryllium block using Fusion Neutron Source (FNS) and verified the accuracy of these parameters by measurements of tritium and gamma-ray emitted from samples of95-% enriched Li2TiO3 and F82H. We have used the liquid scintillated counter as the method of tritium measurement. Activation foils, NE213, Si-SBD and Fission chamber have usedto measure neutron fluence. Moreover, we have concurrently measured the gamma rays of 56Mn, 54Mn, 187W and 51Cr was produced by 56Fe(n,p), 54Fe(n,p), 186W(n,g), 52Cr(n,2n) and 50Cr(n,g) in F82H. We have used the JENDL Fusion File library and MCNP to verify the accuracy tritium-production rate and 56Mn, 54Mn, 187W and 51Cr. From the results of above experiments, MCNP that uses the JENDL-FF nuclear data library can predict the nuclear parameters such as TPR, Nb, 56Mn, In and 54Mn in the test assemblies within an accuracy of 10%.