Development of in-vessel neutron flux monitor equipped with microfission chambers to withstand the extreme ITER environment

ITERの厳しい環境に適応可能なマイクロフィッションチェンバー計測システムを用いた真空容器内中性子束モニタの開発

石川 正男; 竹田 恵吾; 伊丹 潔

Ishikawa, Masao; Takeda, Keigo; Itami, Kiyoshi

ITER用マイクロフィッションチェンバー計測システムはITERの真空容器内中性子束モニタとしてプラズマからの全中性子発生量を計測し、核融合出力を評価する重要な計測装置である。しかし、真空容器内機器は高温, 高放射線, ディスラプション時の強い電磁力等、厳しい環境にさらされるため、それらの環境に耐えられる機器を開発する必要がある。本研究では、想定される様々な厳しい環境に適用可能なマイクロフィッションチェンバー計測システムの真空容器内機器を設計し、その設計に基づいて試作した真空容器内機器に対して、熱サイクル試験, 振動試験, ノイズ耐性試験等の様々な試験を実施した。その結果、設計したマイクロフィッションチェンバー計測システムの真空容器内機器は20年間の運転期間に渡って交換なしにITER真空容器内の厳しい環境にも耐えられることを示した。

The in-vessel neutron flux monitor equipped with Microfission Chambers (MFCs) has been developed. Since in-vessel components of the MFC are exposed to the extreme ITER environment, such as high radiation, high temperature and high electromagnetic (EM) forces, those components need to withstand such ITER environment. In this study, the in-vessel components of the MFC have been developed in order to apply ITER conditions. For these components, several cases of analyses (neutronic, thermal and EM analysis) and soundness verification tests (high-temperature, vibration and noise immunity test) have been conducted. As a result, it is demonstrated that the in-vessel components of the MFC can be used in the extreme ITER environments for 20 years without any replacements.