Fusion neutronics calculations provide important metrics pertinent to fusion device operations, such as tritium breeding ratios (TBRs) and data on heat deposition, material activation, and damage. Because of the high computational burden required to generate a high-fidelity Monte Carlo simulation of a 3D fusion device, various assumptions are made to reduce computational time by simplifying the reactor model or the calculation iteration. This paper explores the impact of fusion neutronics metrics such as the TBR and decay heat of structural materials based on assumptions of material composition in the fusion reactor and temperature modeling of materials. Results show that for compact tokamaks with high power and long operational cycles, the transmutation of structural materials is significant enough to cause a substantial change in the flux spectrum and decrease the TBR by 1.68% after 2 years of full power operation. Additionally, assuming a constant temperature and material density can impact the TBR calculations up to 3%.
核融合中性子工学計算は、核融合装置の運転に関連する重要な指標、例えばトリチウム増殖比（TBR）や、熱堆積、材料の放射化、損傷に関するデータを提供する。高忠実度の3次元核融合装置のモンテカルロシミュレーションを生成するために必要な高い計算負荷のため、炉モデルや計算反復を単純化することによって計算時間を短縮するために様々な仮定がなされる。本論文では、核融合炉内の材料組成と材料の温度モデリングの仮定に基づいて、TBRや構造材料の崩壊熱などの核融合中性子工学指標への影響を調査する。結果は、高出力かつ長期運転サイクルを有するコンパクトトカマクでは、構造材料の核変換がフラックススペクトルを大幅に変化させ、2年間の全出力運転後にTBRを1.68%減少させるほど顕著であることを示している。さらに、一定の温度と材料密度を仮定すると、TBR計算に最大3%の影響を与える可能性がある。