Neutronic analysis of the ITER poloidal polarimeter

ITER用ポロイダル偏光計測装置の中性子解析

石川 正男; 河野 康則; 今澤 良太; 佐藤 聡; Vayakis, G.*; Bertalot, L.*; 谷塚 英一; 波多江 仰紀; 近藤 貴; 草間 義紀

Ishikawa, Masao; Kawano, Yasunori; Imazawa, Ryota; Sato, Satoshi; Vayakis, G.*; Bertalot, L.*; Yatsuka, Eiichi; Hatae, Takaki; Kondoh, Takashi; Kusama, Yoshinori

ITERにおいて日本が調達するポロイダル偏向計測装置の設計の一環として、中性子輸送モンテカルロコード(MCNP)を用いた中性子解析を行い、運転時における核発熱量を評価した。その結果、水平ポート内に設置される光学ミラーのうち、第2ミラーの核発熱量は、第1ミラーと同程度であることがわかった。これは、同一ポート内に周辺トムソン散乱計測システムやLIDARシステムが設置されることでポロイダル偏光計の光学系のスペースが制限されるために、十分な迷路構造をもった光路が確保できないことや、第2ミラーの設置位置がプラズマに近い場所に配置せざるを得ないことが原因と考えられる。一方で、水平ポート前面に設置されるブランケット遮蔽モジュールが十分な中性子遮蔽性能を有していれば、光学ミラーの核発熱量は効率的に低減できることがわかった。また、ポロイダル偏光計の光学ミラーが設置される上部ポートの上部に配置されるポロイダル磁場コイルの核発熱量を評価した。その結果、中性子遮蔽材が十分に設置された場合、コイルの核発熱量は上限値である1mW/ccに比べて2桁以上小さくなることがわかった。

The nuclear heating rates of the optical mirrors of the poloidal polarimeter installed in the equatorial port plug of ITER are calculated. Since the system cannot have a sufficiently labyrinthine structure and the second mirrors are located nearly as close to the plasma as the first mirrors due to limited space, the nuclear heating rate of the second mirrors is as high as that of the first mirrors. However, it is possible to reduce the nuclear heating rates of the mirrors if the blanket shield module provides a sufficient degree of neutron shielding.