JASPER実験データ集(VIII) - 中性子検出器応答実験 -

JASPER Experimental data book (VIII); Flux monitor experiment

竹村 守雄*

Takemura, Morio*

本報告書は、1986年に開始されたJASPER(Japanese-American Shielding Program for Experimental Reseach)計画の中で企画された計8個の一連の実験の中の7番目の実験として、1992年5月初めから約2ヶ月間をかけて、米国オークリッジ国立研究所(ORNL)にて実施された中性子検出器応答実験の測定値、実験体系の寸法・組成データ、実験状況、測定システム等の情報を一冊にまとめたものである。作成にあたっては、ORNLから発行された中性子検出器応答実験結果報告書の内容を基本とし、それに現地派遣員より報告された情報を補足した。中性子検出器応答実験は、高速炉原子炉容器内に設置が検討されている中性子検出系(NIS)に関する遮蔽性能と中性子ストリーミング特性を把握すると共に、この中性子輸送評価に適用される解析手法の精度の検証と向上のためのデータベースを提供するため企画された。ORNL遮蔽実験施設TSF(Tower Shiellding Facility)の実験炉TSF-II(Tower Shiellding Reactor-II)のコリメータ後方に、スペクトルモディファイアおよびNIS近傍のモックアップ-炉内燃料貯蔵槽(IVFS)があるものと無いもの両ケースがあり-が設置され、各種検出器を用いた中性子測定が行われた。広いエネルギー範囲にわたる中性子が、ビーム軸に直交する方向での分布及びビーム軸上において、ほぼ全体系においてボナーボールにより測定された。さらに、高速中性子のビーム軸上でのエネルギースペクトル及び低エネルギー中性子束のビーム軸に直交する方向の分布が、スペクトロメータ及びフィッションチェンバにより測定された。なお、JASPER計画は日米両国の液体金属冷却炉(LMR)の現行設計内容の進展に資することを目的として、米国エネルギー省(USDOE)と動力炉・核燃料開発事業団との協力関係の一環として行われた日米共同遮蔽実験である。

This report is intended to make it easier to apply the measured data obtained from the Flux Monitor Experiment, which was conducted at the Oak Ridge National Laboratory (ORNL) during about two months beginning at the start of May, 1992 as the seventh one of a series of eight experiments planned for the Japanese-American Shielding Program for Experimental Research (JASPER) which was started in 1986. For this reason, the information presented includes specifications and measurement data for all configurations, compositions of all materials, characteristics of the measurement system, and daily-basis records of measurements. The Flux Monitor Experiment was planned to examine the shielding concerns and neutron transport characteristics pertaining to the neutron instrumentation systems (NIS) designed to monitor neutron flux within the reactor vessel of an advanced fast reactor, for verification and improvement of the analysis method to be applied to the shielding design. A spectrum modifier and a mockup around NIS was placed, with or without a in-vessel fuel storage region, behind the TSR-II reactor of Tower Shielding Facility. Neutron flux was measured behind the configurations or in situ with various types of detectors. The integral neutron flux in wide energy region was measured with Bonner ball detectors on the axis and on radial traverse in almost all configurations. Fast neutron spectrum was further measured with spectrometors and also radial distribution of low energy neutron with fission chambers. Information presented in this report is based mainly on a report issued by ORNL (ORNL/TM-12171, "Measurements for the JASPER Program Flux Monitor Experiment"). Additional information reported by the assignee is utilized also.