JRR-3における12インチ径シリコン照射に対する均一照射条件の解析的評価

Analytical survey of an irradiation condition in JRR-3 to achieve uniform profile in 12 inch silicon

米田 政夫  ; 山本 和喜 ; 馬籠 博克; 一色 正彦*; 佐川 尚司

Komeda, Masao; Yamamoto, Kazuyoshi; Magome, Hirokatsu; Isshiki, Masahiko*; Sagawa, Hisashi

6インチ径シリコンを用いた中性子ドーピング(Neutron Transmutation Doping: NTD)が行われている研究炉JRR-3において、12インチ径シリコンを均一に照射するための照射条件について計算コードMVPを用いて評価した。既存の照射技術ではシリコン照射筒の設置位置が炉心に近いほどスペクトルが硬化し均一性は向上するが、炉心に最も近い場合でも目標とする均一性(偏差が1.1以下)の達成は難しい。そこで、アルミに1%ホウ素を混入させた熱中性子フィルターを用いることにより均一な照射を図った。フィルターを用いた場合でも均一性及びドーピング反応量からシリコン照射筒は炉心に近い方が有利であるが、炉心に近いほど高速中性子束が高くなり、シリコンの照射欠陥の問題が生じる恐れがある。これらの条件のもと計算を行った結果、ドーピング反応量と高速中性子の影響のバランス等を考慮し、炉心から10cm離れた位置に照射筒を設置することが良いことがわかった。ここで検討した体系を用いると、仮にJRR-3の運転を年間8サイクル、シリコン照射設備の稼働率を50%とすると1本の照射筒による年間シリコン(抵抗率50cm)生産量は25トンとなる。

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