A local mixing model (LMM) (H.-D. Falter et al 1992 Proc. 17th Symp. on Fusion Technology (Rome, 1992) p 481) has been utilized to compute the evolution of the hydrogen isotope content within the implantation zone of the CuCrZr target material of the beam-stopping elements of the ITER neutral beam test facility (NBTF), together with the beam–target fusion reaction rate calculated by taking account of the slowing-down of the 1 MeV incoming projectile ion within the implantation layer. An important modification of the LMM code is to treat the tritium reaction product ions, resulting from D–D reactions, as a constituent of the incident beam. Although the treatment of tritium in the LMM is not ideal, this and other simplifying assumptions either do not significantly affect the predictions, or ensure conservatism in the results when used as input to the safety analysis of the facility. For example, it is shown that T → D 'beam–target' reactions always dominate over those of D → T, which overcomes the problem of uncertainty, in the model, of the distribution of tritium trapped within the implantation layer; in contrast there is little uncertainty that this region could approach deuterium saturation after <100 full-length (1 h duration) pulses. Using the computed sources as input, neutronics and activation calculations for the NBTF components have been carried out using the codes MCNP/FISPACT. As expected, long-pulse operational requirements lead to neutron activation and tritium production levels which have non-negligible but manageable radiological consequences.
局所混合モデル(LMM)(H.-D. Falter 他 1992 Proc. 17th Symp. on Fusion Technology (Rome, 1992) p 481)を用いて、ITER中性粒子ビーム試験施設(NBTF)のビーム停止要素のCuCrZrターゲット材料の注入層内における水素同位体含有量の時間発展を計算した。併せて、注入層内での1 MeV入射プロジェクトイルイオンの減速を考慮して計算したビーム–ターゲット核融合反応率も求めた。LMMコードの重要な修正点は、D–D反応に起因するトリチウム反応生成イオンを入射ビームの構成要素として扱うことである。LMMにおけるトリチウムの扱いは理想的ではないが、これおよびその他の単純化仮定は、予測に有意な影響を及ぼさないか、施設の安全解析への入力として使用される際に結果の保守性を確保するかのいずれかである。例えば、T → D「ビーム–ターゲット」反応は常にD → T反応よりも優勢であることが示され、これによりモデル内での注入層に捕捉されたトリチウム分布の不確実性の問題が解消される。対照的に、この領域が100回未満のフル長(1時間持続)パルス後に重水素飽和に近づき得ることについてはほとんど不確実性がない。計算された線源を入力として、MCNP/FISPACTコードを用いてNBTF構成要素の中性子工学および放射化計算を実施した。予想どおり、長時間パルス運転要件は、無視できないが管理可能な放射線学的影響を有する中性子放射化およびトリチウム生成レベルをもたらす。