Neutronic analysis for in-situ calibration of the in-vessel neutron monitor using microfission chamber for ITER

ITERにおけるマイクロフィッションチェンバーを使用した真空容器内中性子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

Ishikawa, Masao; Kondoh, Takashi

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検出器近傍の冷却水の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。また、検出器近傍のブランケットモジュール内部の冷却水の影響を調べた結果、冷却水の有無により検出感度が2倍近くも変わることがわかり、較正時には、運転時と同じ条件で試験を行う必要があることがわかった。

Neutronic analysis is performed for in-situ calibration of the in-vessel neutron flux monitor in ITER, the Microfission Chamber (MFC). 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. However, this method is not easy to compare with neutronic analysis. So, the point by point method should be performed prior to full calibration to check the accuracy of the MCNP model and for a mock up experiment of the full calibration. Cooling water in the blanket module could significantly affect the detection sensitivity. These results suggest cooling water should be filled in the blanket module in the same way as the ITER operations when the in-situ calibration is performed.