New integral experiments for a variety of fusion reactor materials with DT neutron source at JAEA/FNS

JAEA/FNSのDT中性子源を用いた様々な核融合炉材料の新たな積分実験

佐藤 聡*; 権 セロム*; 太田 雅之*; 落合 謙太郎*; 今野 力  

Sato, Satoshi*; Kwon, Saerom*; Ota, Masayuki*; Ochiai, Kentaro*; Konno, Chikara

約20年前に核融合炉材料の核データライブラリーの検証を目的として、JAEA/FNSのDT中性子源を用いてタングステン, バナジウム 銅の積分実験を行い、低エネルギー中性子に感度を有する測定値を計算値が大きく過小評価することを報告した。この計算の過小評価の原因として実験室の壁からの散乱中性子が考えられたため、今回、散乱中性子を吸収する酸化リチウムでこれらの体系の周りを囲んだ実験体系を用いて新たな積分実験を行った。また、モリブデンとチタンについても同様の積分実験を行った。これらの実験の解析をMCNP5-1.40とENDF/B-VII.1, JEFF-3.2, JENDL-4.0を用いて行った。その結果、以前のタングステン, バナジウム積分実験において見られた計算の過小評価は今回大幅に改善し、タングステンとバナジウムの核データに問題がないことがわかった。一方、銅積分実験での計算の過小評価はあまり改善されず、モリブデン, チタン積分実験でも計算値と実験値の一致は悪かった。核データの部分的変更も含む詳細な実験解析を行い、銅, モリブデン, チタンの核データの問題点を明らかにした。

In the integral experiments on tungsten, vanadium and copper performed with the DT neutron source at JAEA/FNS over 20 years ago, the calculated results had largely underestimated the measured ones sensitive to low energy neutrons in the experiments. Since background neutrons scattered in the concrete wall of the experimental room were considered to cause these underestimations, in this study we performed new integral experiments with these materials covered with LiO blocks absorbing background neutrons. We also performed similar integral experiments on molybdenum and titanium. We analyzed these experiments by using MCNP5-1.40 with ENDF/B-VII.1, JEFF-3.2 and JENDL-4.0. The large underestimations observed in the previous tungsten and vanadium experiments disappeared in the present experiments, which led that the nuclear data of tungsten and vanadium had no problem. On the other hand, the underestimation was not improved so much in the copper experiment, and the calculation results also did not show good agreements with the measured ones in the molybdenum and titanium experiments. Detailed analyses with partly modified nuclear data clarified the problems of the nuclear data libraries on copper, molybdenum and titanium.