Neutronic analysis for calibration of ITER in-vessel neutron flux monitor with microfission chamber

マイクロフィッションチェンバーを用いたITER用真空容器内中性子束モニタのその場較正試験のための中性子解析

石川 正男; 近藤 貴; 草間 義紀; Bertalot, L.*

Ishikawa, Masao; Kondoh, Takashi; Kusama, Yoshinori; Bertalot, L.*

ITERにおいては、プラズマからの総中性子発生量を、中性子モニタを用いて要求された10%の精度で計測するために、中性子モニタのその場較正試験を精度よく行う必要がある。本研究では、日本が調達する中性子モニタであるマイクロフィッションチェンバー(MFC)に対して、較正用線源の移動方法や線源の移動システムが試験に与える影響を中性子解析により調べた。線源の移動方法としてはトロイダル軸上を連続的に回転させる方法と離散的に移動させる方法があるが、離散的に移動させる方法では、各々の線源位置からのMFCの検出効率に対する寄与がわかる反面、時間がかかることがわかった。一方、連続的に回転させる方法では、中性子解析との比較は困難であるが、一定の時間でより精度の高い試験が行えることがわかった。これにより、試験時間内にそれぞれの特徴を活かした移動方法を採用することで、効率的にかつ正確に試験が行える見通しであることを示した。さらに、中性子散乱等の影響の低減が可能な線源移動システムの概念を提案し、その影響を中性子解析により評価した結果、移動システムによる散乱の検出効率への影響は、3%以内に抑えることができることがわかった。

Neutronic analysis is performed for calibration of the in-vessel neutron flux monitor in ITER, the Microfission Chamber (MFC). The transfer system of a neutron generator, which consists of two toroidal rings and a neutron generator holder, has been designed and its effect on the detection efficiency of the MFC is estimated through neutronic analysis with MCNP. The result indicates that the designed transfer system is unaffected for the detection efficiency of the MFC. calibrations for the point by point method and the rotation method are simulated and compared through neutronic analysis. It is found that the rotation method is appropriate for full calibration because this method has the advantage that the calibration time can be shortened and all neutron flux monitors can be calibrated simultaneously.