Integral test of international reactor dosimetry and fusion file on graphite assembly with DT neutron at JAEA/FNS

原子力機構FNS施設におけるDT中性子を用いたグラファイト体系での国際原子炉核融合ドシメトリファイルの積分テスト

太田 雅之; 佐藤 聡; 落合 謙太郎; 今野 力  

Ota, Masayuki; Sato, Satoshi; Ochiai, Kentaro; Konno, Chikara

最近、国際原子炉核融合ドシメトリファイル1.0(IRDFF 1.0)がIAEAから公開された。IRDFF 1.0の妥当性を検討するため、IAEAは新しい協力研究計画(CRP)を開始した。本CRPのもとに、我々は、原子力機構FNSのDT中性子源を用いて、疑似円筒のグラファイト体系での積分実験を行った。等価半径31.4cmで厚さ61cmのグラファイト体系をDT中性子源から約20cmの位置に設置した。IRDFF 1.0のドシメトリ反応に対する多くの箔を、体系の中心軸上のグラファイトブロックの隙間に貼り付けた。DT中性子の照射後、ドシメトリ反応の反応率を箔放射化法により測定した。この実験を、実験体系および中性子源を詳細にモデル化して、モンテカルロ計算コードMCNP5-1.40と最近の核データライブラリーENDF/B-VII.1, JEFF-3.2, JENDL-4.0を用いて解析した。IRDFF 1.0をドシメトリ反応の応答関数として用いて計算した反応率と、実験から求めた反応率を比較した。さらに、JENDL Dosimetry File 99を用いて求めた反応率とも比較を行った。IRDFF 1.0を用いた計算結果は実験値との良い一致を示した。

International Reactor Dosimetry and Fusion File release 1.0 (IRDFF 1.0), has been released from the International Atomic Energy Agency (IAEA) recently. In order to validate and test IRDFF 1.0, IAEA has initiated a new Co-ordinated Research Project (CRP). Under this CRP, we have performed an integral experiment on a graphite pseudo-cylindrical slab assembly with DT neutron source at JAEA/FNS. The graphite assembly of 31.4 cm in equivalent radius and 61 cm in thickness is placed at a distance of about 20 cm from the DT neutron source. A lot of foils for the dosimetry reactions in IRDFF1.0 are inserted into the small spaces between the graphite blocks along the center axis of the assembly. After DT neutron irradiation, reaction rates for the dosimetry reactions are measured by the foil activation technique. This experiment is analyzed by using Monte Carlo neutron transport code MCNP5-1.40 with recent nuclear data libraries of ENDF/B-VII.1, JEFF-3.2, and JENDL-4.0. The experimental assembly and DT neutron source are modeled precisely in the MCNP calculation. The reaction rates calculated with IRDFF 1.0 as the response functions for the dosimetry reactions are compared with the experimental values. Also the calculations with JENDL Dosimetry File 99 (JENDL/D-99) are performed for comparison. The results calculated with IRDFF 1.0 show good agreement with the experimental results.