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ACT-XN; 核融合炉用誘導放射能計算コードの改良版; 荷電粒子シーケンシャル反応に対する放射化計算機能の追加

ACT-XN; Revised version of an activation calculation code for fusion reactor analysis; Supplement of the function for the sequential reaction activation by charged particles

山内 通則; 堀 順一*; 佐藤 聡; 西谷 健夫; 今野 力 ; 川崎 弘光*

Yamauchi, Michinori; Hori, Junichi*; Sato, Satoshi; Nishitani, Takeo; Konno, Chikara; Kawasaki, Hiromitsu*

日本原子力研究所(現日本原子力研究開発機構)では、核融合炉及び関連施設における材料の核変換,残留放射能,崩壊熱,$$gamma$$線源等の計算のためにACT4というコードが開発され、各種の設計評価や実験解析等が行われてきた。従来このコードは中性子と材料の1次核反応のみを対象としてきたが、低放射化材料を用いた核融合炉の設計ではこの1次核反応で生成された荷電粒子の2次的な反応(シーケンシャル反応)による放射化も無視できず、ACT4コードにこの反応による放射化計算機能を新たに追加してACT-XNコードとした。荷電粒子の反応断面積,放出スペクトル、及び阻止能としては、FISPACTコード用に整備されているデータファイルを追加ライブラリーとして認識できるようにした。コードの適用例として、FNS施設で照射したフッ化リチウム(LiF)試料中の残留放射能と、Demo炉にトリチウム増殖材としてFLiBeを用いた場合の残留放射能を計算し、実験値を十分な精度で再現することとDemo炉の設計でシーケンシャル反応による放射化が無視できない条件があることを検証してコードの有効性を確認した。

The ACT-XN is a revised version of the ACT4 code, which was developed in the Japan Atomic Energy Agency (JAEA) to calculate the transmutation, induced activity, decay heat, delayed $$gamma$$-ray source etc. for fusion devices. The ACT4 code has not dealt with the sequential reactions of charged particles generated by primary neutron reactions. However, the reactions cannot be disregarded in the design employing low activation material, and the code was newly supplemented with the function to calculate the activation for sequential reactions and renamed the ACT-XN. The FISPACT data were adopted for (x,n) reaction cross sections, charged particles emission spectra and stopping powers. An application of the code to the analysis of FNS experiment for LiF activation confirmed that the function is enough reliable, and a notice was presented through the design calculation of the Demo-reactor with FLiBe that the dose rate may be enhanced by sequential reactions.

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