核融合炉用放射化計算コードACT4の改良

Upgrade of ACT4 code for the calculation of sequential reaction activation

山内 通則; 堀 順一*; 西谷 健夫; 佐藤 聡; 落合 謙太郎; 川崎 弘光*

Yamauchi, Michinori; Hori, Junichi*; Nishitani, Takeo; Sato, Satoshi; Ochiai, Kentaro; Kawasaki, Hiromitsu*

核融合炉では、中性子と炉材料の核反応により大量の荷電粒子が生成され、その粒子の2次的な反応(シーケンシャル反応)による炉材料の放射化が問題となる可能性がある。この問題に対し、核融合炉の遮蔽設計用に開発したACT4コードに新たにシーケンシャル反応による放射化計算機能を追加し、核融合中性子源装置(FNS)で実施した放射化実験の解析によりこの機能を検証した。実験では、ポリエチレンと放射化材料を層状にして重ねた2重構造の試料を約810n/cm/sの14MeV中性子で計23時間照射した。解析では、材料を無限希釈の条件でポリエチレンと混合した条件でACT4コードによる放射化計算を実施し、得られた計算値を通常密度の材料の放射能に換算して反跳陽子により生成される放射能とした。その結果、例えばFe(p,n)反応によってF82H中に生成されるCoは、ポリエチレンがあることによりF82H内で発生する陽子のみによる生成率より約50倍大きく、ACT4コードによる計算結果は実験値にも近い。それにより、反跳陽子を発生する材料と炉材料が隣接して存在する2重構造に対して、ACT4コードの機能とそれを用いて工夫した放射化計算法が有効なことを確認した。

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