We have investigated neutron emission anisotropy caused by deuterium beam injection in ITER deuterium plasmas. We evaluate the double-differential emission spectrum and emission anisotropy of neutrons produced by the D(d,n)He reaction, using the energetic deuteron velocity distribution function obtained by following guiding-centre orbits of test particles. We clarify the dependence of neutron emission anisotropy on the electron density and temperature. Anisotropy increases with decreasing electron density and temperature. We examine the effect of neutron emission anisotropy on the neutron incident flux distribution on the first wall. We show that neutron emission anisotropy can affect the measurements of the neutron emission rate and emission profile based on the incident flux distribution, the distribution of neutron emission anisotropy, and the correspondence relationship between the poloidal angular positions and the neutron detectors that are planned to be installed in ITER. It is inevitable to consider neutron emission anisotropy for plasma diagnostics and monitoring of the neutron generation rate in beam-injected deuterium plasmas.
我々は、ITER重水素プラズマにおける重水素ビーム入射によって引き起こされる中性子放出異方性を調査した。我々は、テスト粒子の案中心軌道を追跡することによって得られた高エネルギー重陽子速度分布関数を用いて、D(d,n)He反応によって生成される中性子の二重微分放出スペクトルと放出異方性を評価する。我々は、中性子放出異方性の電子密度および温度への依存性を明らかにする。異方性は、電子密度および温度の低下とともに増加する。我々は、第一壁における中性子入射フラックス分布に対する中性子放出異方性の影響を調べる。我々は、中性子放出異方性が、入射フラックス分布、中性子放出異方性の分布、およびITERに設置が計画されている中性子検出器とポロイダル角位置との対応関係に基づく、中性子放出率および放出プロファイルの測定に影響を与え得ることを示す。ビーム入射重水素プラズマにおけるプラズマ診断および中性子生成率の監視において、中性子放出異方性を考慮することは不可避である。