Survey on effect of crystal texture of beryllium on total cross-section to improve neutronic evaluation in JMTR

JMTRの照射場評価精度向上のためのベリリウムの全断面積に対する結晶構造の影響調査

竹本 紀之 ; 今泉 友見; 木村 伸明 ; 土谷 邦彦 ; 堀 順一*; 佐野 忠史*; 中島 健*

Takemoto, Noriyuki; Imaizumi, Tomomi; Kimura, Nobuaki; Tsuchiya, Kunihiko; Hori, Junichi*; Sano, Tadafumi*; Nakajima, Ken*

モンテカルロ法を用いたJMTRにおける中性子照射場評価において、その評価精度は実測値に比較して高速中性子束では10%程度であるが、熱中性子束では30%程度となっている。一方、利用者から技術的価値の高い照射データの提供が求められているため、熱中性子束の評価精度を高速中性子束と同程度まで高めるための検討を進めている。ベリリウムの製造方法が熱中性子断面積や熱中性子束の評価精度に与える影響について明らかにするため、KURRI-LINACで製造方法の異なる3種類のベリリウム材の全断面積測定実験を行った。その結果、ベリリウム材の結晶構造や不純物に依存して熱中性子に対する断面積が異なることが明らかとなった。また、実験結果を踏まえ調整したベリリウム金属の熱中性子散乱則(S(, ))を用いてJMTRの炉心解析を行い、その適用性について検証した。

Neutronic evaluations in JMTR have been performed for irradiation tests by Monte Carlo method with thermal neutron scattering law, S(, ), data for beryllium metal, etc. The calculation accuracy of fast and thermal neutron fluxes are 10% and 30%, respectively. Analytical and experimental investigations to achieve higher calculation accuracy, especially for the thermal neutron flux up to the fast neutron flux level, have been therefore performed to offer higher value data technically to the JMTR users. In order to investigate an effect of fabrication method of beryllium material on the calculation accuracy, total cross-sections of beryllium specimens were measured using KURRI-LINAC, and it was found that the total cross-section was different from the theoretical one, and depended on the crystal texture, etc. The S(, ) was adjusted based on the measured data, and the applicability to the neutronic evaluation in the JMTR was verified.