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山内 通則*; 西谷 健夫; 落合 謙太郎; 森本 裕一*; 堀 順一; 海老澤 克之*; 河西 敏; Walker, C.*
Review of Scientific Instruments, 74(3), p.1730 - 1734, 2003/03
被引用回数：22 パーセンタイル：70.86(Instruments & Instrumentation)ITERの核融合出力モニターとして、真空容器内にマイクロフィッションチェンバーの設置が計画されている。このモニターシステムの応答はプラズマの位置と形状に不感である必要があり、モンテカルロ計算によりブランケット背後の適当な取り付け位置を選定した。その他ITERの要求条件を考慮して、12mgの二酸化ウランを用いたマイクロフィッションチェンバーとウランのないダミーチェンバーを設計・試作し、設計仕様に対する基本性能と14MeV中性子及び
線に対する応答特性を試験するとともにITER環境における性能を評価した。その結果、パルス計数モードとキャンベルモードにより中性子に対する良好な直線性と約1msの時間応答性が確認できた。また線に対する感度が低く、線に対する補償がなくても中性子計測が可能なこと、遮蔽体により中性子スペクトルが変化してもこれらの応答特性が確保できることなどがわかり、ITERの出力モニターとして使用できる見通しが得られた。
柳澤 宏司; 大野 秋男
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(1), p.76 - 81, 2002/01
被引用回数：3 パーセンタイル：23.39(Nuclear Science & Technology)過渡臨界実験装置(TRACY)の水反射及び裸の体系の出力バースト実験における中性子検出時間遅れを理解するために、連続エネルギーモンテカルロコードMCNP4Bを用いて、核分裂電離箱によって検出される出力時間変化の数値シミュレーションを行った。シミュレーションによって、初期出力バーストにおいて炉心で発生した出力は裸体系よりも水反射体系のほうが早く検出されることがわかった。この差は、炉心タンクを取り巻く水反射体がコンクリート壁、床などの構造物に向かって飛行する中性子の遮蔽として働き、壁及び床から核分裂電離箱へ入射する中性子の検出確率を低下させ、中性子検出をより早く終了させるためであり、これにより、炉心の中性子放出から検出までの経過時間が短くなる。しかし、水反射体系と裸体系の遅れ時間の差は小さく、約1ms以内であった。遅れ時間の差による逆炉周期の違いも小さいため、フィードバック反応度の評価には大きく影響しないと考えられる。
柳澤 宏司; 大野 秋男
Journal of Nuclear Science and Technology, 38(9), p.804 - 806, 2001/09
被引用回数：2 パーセンタイル：19.6(Nuclear Science & Technology)反応度の投入によって生じる過渡的な出力を正確に測定するためには、出力測定に用いる検出器の時間応答によって生じる遅れを考慮する必要がある。時間応答は、炉心から検出器までの中性子の飛行時間及びコンクリート壁等による中性子の熱化に依存するため、TRACY炉室内での核分裂検出器の位置により時間遅れが大きく変わることが予想される。このため、モンテカルロコードを用いた計算によって時間遅れの検出器位置依存性を評価した。この結果、TRACY炉室内では、炉心タンク表面から100cm以上離れると時間遅れによる相対出力が大きく変化し、相対出力及びフィードバック反応度の評価に与える可能性があることが確認された。また、時間遅れに関する補正をしないで、正確な相対出力を測定するためには、核分裂検出器を炉心タンクから10cm以内に設置する必要があることが示された。
柳澤 宏司; 大野 秋男; 小川 和彦; 會澤 栄寿; 横山 光隆*
Journal of Nuclear Science and Technology, 38(8), p.591 - 599, 2001/08
被引用回数：6 パーセンタイル：44.06(Nuclear Science & Technology)反応度の投入によって生じる過渡的な出力を正確に測定するために、過渡臨界実験装置(TRACY)の初期出力バーストにおいてマイクロ核分裂電離箱による熱中性子検出の時間遅れを実験的に確認した。実験では、核分裂電離箱とともにTRACY実験用に新たに設計製作した高速応答線電離箱を用いて相対出力を測定した。実験結果として、核分裂電離箱による出力は出力上昇時において線電離箱による出力よりも約4ms遅れて観測され、この遅れ時間は出力ピーク後に拡大した。観測された時間遅れを詳しく理解するために、MCNP4Bコードを用いて時間依存の解析を行った。解析では、核分裂電離箱による中性子検出の時間応答を計算し、これを核分裂電離箱による相対出力のシミュレーションに用いた。解析の結果、シミュレーションによる出力は、測定された出力と良好な一致を示し、核分裂電離箱の時間応答によって、観測された時間遅れが完全に理解できることが確認された。この時間応答を用いることによって、核分裂電離箱による検出の遅れ時間を初期バーストのみならず実験継続時間全体について補正することができる。
金子 純一; 宇野 喜智; 西谷 健夫; 前川 藤夫; 田中 照也; 柴田 泰成; 池田 裕二郎; 竹内 浩
Review of Scientific Instruments, 72(1), p.809 - 813, 2001/01
ITER用核計装開発の一環として、水の放射化を用いた核融合出力モニターの開発を行った。これは、水と14-MeV中性子により起こる
O(n,p)N反応によって生成するNの崩壊に伴う6-MeVの線を測定することで、D-T中性子発生量、すなわち核融合出力をモニターするものである。本核融合出力モニターは、第一壁から生態遮蔽の外側にまで張り巡らされたループ状の水配管と線検出器(例えばBGOシンチレータ)から構成され、高信頼性、長期安定性、絶対測定及び保守性の点で優れた特徴を持つ。パルス中性子を用いた時間分解能測定実験では、プラズマ診断用途で要求される100msの時間分解能を十分に満たす50msの時間分解能を達成した。また中性子モニターの時間応答が乱流核酸モデルによって記述できることを明らかにした。
