For the first time, tritium production rates in the water cooled pebble bed blanket are experimentally examined by using DT neutrons with two partial mockups; multi-layered mockup with water and pebble bed mockup. Tritium production rates (TPRs) are calculated by numerical analyses using Monte Carlo code MCNP-4C with nuclear data libraries FENDL-2.1 and JENDL-3.3. For experimental analysis on the pebble bed mockup, precise modelling method is proposed using the hexagonal close-packed heterogeneous geometry. Prediction uncertainties of TPRs are clarified through the experimental analyses. Ratios of the calculation results to the experimental results on local TPRs are 0.89–1.10 in the multi-layered mockup, and 0.95–1.13 in the pebble bed mockup. The calculation results on integrated tritium productions agree well with the experimental ones in both mockups. It is clarified that integrated tritium productions can be accurately evaluated.
水冷ペブルベッドブランケットにおけるトリチウム生成率を、DT中性子を用いた2種類の部分モックアップ(水を含む多層モックアップおよびペブルベッドモックアップ)により初めて実験的に調べた。トリチウム生成率(TPR)は、モンテカルロコードMCNP-4Cと核データライブラリFENDL-2.1およびJENDL-3.3を用いた数値解析により計算した。ペブルベッドモックアップの実験解析には、六方最密充填の不均質モデルを用いた精密なモデリング手法を提案した。TPRの予測不確かさは、実験解析を通じて明らかにされた。多層モックアップにおける局所TPRの計算結果と実験結果の比は0.89~1.10であり、ペブルベッドモックアップでは0.95~1.13であった。両モックアップにおいて、積分トリチウム生成量の計算結果は実験結果とよく一致した。積分トリチウム生成量は精度よく評価できることが明らかになった。