Neutronic analysis for ITER poloidal polarimeter

ITER用ポロイダル偏向計測装置のための中性子解析

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計画において日本が調達するポロイダル偏光計測装置の光学ミラーの核発熱量を、中性子モンテカルロコード(MCNP)を用いた中性子輸送解析を行って評価した。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設置空間が制限されるために、十分な迷路構造を持った光路が確保できないことや、ミラーのサイズを小さくするために第2ミラーの設置位置がプラズマに近い場所に配置されている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(BSM)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、上部ポート内に設置される第1ミラーの核発熱量は、BSMがあってもストリーミング中性子の影響により高くなるが、入射レーザービームの径を小さくすることで核発熱量を低減できることを示した。

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.