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C heat resistant boron-loaded resin for neutron shielding森岡 篤彦; 櫻井 真治; 奥野 功一*; 佐藤 聡; Verzirov, Y. M.; 神永 敦嗣; 西谷 健夫; 玉井 広史; 芝間 祐介; 吉田 茂*; et al.
Journal of Nuclear Materials, 367-370(2), p.1085 - 1089, 2007/08
被引用回数：25 パーセンタイル：83.32(Materials Science, Multidisciplinary)6重量%のホウ素を含んだフェノール樹脂を母材とした300Cの耐熱性能を有する中性子遮へい樹脂材を開発した。
Cf中性子源を用いた中性子遮へい性能は、代表的な中性子遮へい樹脂材であるポリエチレンとほぼ同じであった。中性子遮へい性能の実験解析は、3次元モンテカルロ計算コード(MCNP4C2)を、また、断面積は評価済み核データJENDL3.2を用いた。計算結果は実験結果とよく一致した。高温領域での開発樹脂材から放出されるガスの種類を調べるために、昇温脱離ガス分析により室温から300Cの温度領域で脱ガス成分の質量分析を実施した。その結果、観測された質量数は、2, 17, 18, 28, 32, 44であった。それら質量数は、それぞれ、水素,アンモニア,水,一酸化炭素,酸素,二酸化炭素に相当する。開発樹脂材から脱ガスの大部分は、100から150Cで最も多く、アンモニアと水であることが確認できた。水は、中性子遮へいで重要であるが、200Cでベーキングした樹脂材の中性子遮へい性能は、ベーキングを実施していない樹脂材の中性子遮へい性能とほぼ同じであった。高温領域における脱ガスの定量分析は、昇温熱脱離-ガスクロマトグラフ質量分析により行った。150から300C領域で観測された有機ガスの種類は13種類であり、それらの脱ガス量は
g/gであった。最後に、開発樹脂の300Cでの中性子遮へい性能を3次元計算により模擬した。327Cの断面積ライブラリーを用いた計算結果は、先記した20Cの断面積ライブラリーを用いた計算結果と相違なかった。
佐藤 聡; Verzirov, Y. M.; 落合 謙太郎; 西谷 健夫
プラズマ・核融合学会誌, 82(5), p.306 - 315, 2006/05
ITERテストブランケット(TBM)の開発に向けてDT中性子を用いた中性子工学実験を行っている。最近の成果として、多層構造モックアップ及びペブル充填層核特性研究に関して報告する。多層構造モックアップ核特性実験から、モンテカルロコードによるトリチウム生成率計算結果の実験結果に対する比(C/E)は、0.87
1.11と評価できた。C/Eの平均値は1.02であり、非常に高精度に、トリチウム生成量を予測できることがわかった。ペブル充填層核特性研究では、ペブル充填層の核特性実験に加えて、ペブル充填層をペブルとボイドによる均質化したモデルと、個々のペブルを忠実にモデル化した非均質モデルに関してモンテカルロ計算を行い、計算手法に関する研究を併せて行った。非均質モデルによるC/Eは、境界部を除くと、0.921.03であった。均質モデルによる計算では、非均質モデルと比較して、トリチウム生成率が減少した。リチウム6同位体の濃縮度が増加すると、均質モデルと非均質モデルによる結果の違いが増加し、濃縮度が90%の場合、均質モデルによる結果は約5%減少することがわかった。TBMのトリチウム増殖率において、5%の減少は多大なる影響であり、今後の核設計において非均質モデルによる評価が必要であることを明らかにした。
