In order to experimentally evaluate the tungsten armour impact on tritium production of the solid breeding blanket being developed by JAERI for tokamak-type DEMO reactors, neutronics integral experiments have been performed using DT neutrons at the Fusion Neutron Source facility of JAERI. Solid breeding blanket mockups relevant to the DEMO blanket have been applied in this study. The mockups are made of a set of layers consisting of 0–25.2 mm thick tungsten, 16 mm thick F82H, 12 mm thick Li2TiO3 and 100–200 mm thick beryllium with a cross-section of 660 × 660 mm in maximum. Pellets of Li2CO3 are embedded in the Li2TiO3 layers to measure the tritium production rate. By installing the 5 mm, 12.6 mm and 25.2 mm thick tungsten armours, the sum of the integrated tritium productions at the pellets are reduced by about 2.1%, 2.5% and 6.1% relative to the case without the armour, respectively. Numerical calculations have been conducted using the Monte Carlo code. In the case of the mockups with the tungsten armour, calculation results for the sum of the integrated tritium productions agree well with the experimental data within 4% and 19% in the experiments without and with a neutron reflector, respectively.
トカマク型DEMO炉用にJAERIが開発中の固体増殖ブランケットのトリチウム生成に対するタングステン装甲の影響を実験的に評価するために、JAERIの核融合中性子源施設においてDT中性子を用いた中性子工学積分実験を実施した。本研究では、DEMOブランケットに関連する固体増殖ブランケットモックアップを適用した。モックアップは、厚さ0～25.2 mmのタングステン、厚さ16 mmのF82H、厚さ12 mmのLi2TiO3、および厚さ100～200 mmのベリリウムからなる層のセットで構成され、最大断面は660×660 mmである。トリチウム生成率を測定するために、Li2CO3ペレットをLi2TiO3層に埋め込んでいる。厚さ5 mm、12.6 mm、25.2 mmのタングステン装甲を設置することにより、ペレットにおける積分トリチウム生成量の合計は、装甲なしの場合と比較して、それぞれ約2.1%、2.5%、6.1%減少した。モンテカルロコードを用いて数値計算を実施した。タングステン装甲を有するモックアップの場合、積分トリチウム生成量の合計に関する計算結果は、中性子反射体なしおよびありの実験において、実験データとそれぞれ4%以内および19%以内でよく一致した。