The authors have examined the cross-section sensitivity of the tritium-breeding ratio in a fusion reactor blanket model which is representative of a large class of blanket configurations under current investigation. This blanket model exhibits the following tritium-breeding and neutronic characteristics: (1) liquid lithium of natural isotopic abundance is used for breeding; (2) the tritium-breeding ratio is in the "high" range, ∼ 1. 5; (3) graphite is employed for neutron moderation; and (4) the neutron leakage from the blanket is relatively low, ∼4% of the source neutrons. The sensitivity of the breeding ratio was evaluated by altering reference cross-section sets to reflect estimates of the uncertainties in the cross-section of the6Li(n, α)t, the 7Li(n, n'α)t, and the 93Nb(n,2n) reactions. Our analysis leads to the following observations: The status of the 6Li(n,α)t cross-section data appears adequate for accurate (of the order of ∼1%) tritium-breeding calculations. We emphasize that this observation applies to the class of blanket configurations considered here and that other classes must be examined to determine the generality of the observation. Uncertainties in the cross-section and secondary-neutron energy distribution of the 7Li(n, n'α)t reaction attach uncertainties in excess of 5% to the tritium-breeding ratio. A re-evaluation of the relevant data in the energy range above ∼ 10 MeV might provide a smaller uncertainty, and we recommend that such a re-evaluation be undertaken. Additional measurements may be required to reduce the uncertainty in the tritium-breeding ratio to the order of 1 to 2%. Uncertainties in the (n, 2n) cross-section of 93Nb attach uncertainties of ∼ 2.4% to the tritium-breeding ratio. New experimental data on the 93Nb(n, 2n) cross-section are available, and a recent evaluation of this data suggests that the variations adopted here may reflect too pessimistic an estimate of the uncertainty. This point will be pursued in future studies When the cross-sections of the 6Li(n, α)t, the 7Li(n, n'α) t, and the 93Nb(n, 2n) reactions are varied simultaneously, the calculated uncertainty in the tritium-breeding ratio is ∼ 7 to 8%. This uncertainty approaches 10% when uncertainties in the secondary-neutron energy distribution of the 7Li(n, n'α)t reaction are included.
著者らは、現在研究中の広範なブランケットクラスを代表する核融合炉ブランケットモデルにおけるトリチウム増殖比の断面積感度を検討した。このブランケットモデルは、以下のトリチウム増殖特性および中性子特性を示す：(1) 天然同位体存在度の液体リチウムを増殖に使用する；(2) トリチウム増殖比は「高い」範囲、すなわち約1.5である；(3) 黒鉛を中性子減速材として使用する；(4) ブランケットからの漏洩中性子は比較的低く、線源中性子の約4%である。増殖比の感度は、参照断面積セットを変更して6Li(n,α)t、7Li(n,n'α)t、および93Nb(n,2n)反応の断面積の不確かさの推定値を反映させることにより評価した。解析により以下の知見が得られた：6Li(n,α)t断面積データの現状は、約1%のオーダーの精度でのトリチウム増殖計算に十分であると思われる。ここで検討したブランケット構成のクラスにこの知見が適用されることを強調するものであり、この知見の一般性を判断するには他のクラスを検討する必要がある。7Li(n,n'α)t反応の断面積および二次中性子エネルギー分布の不確かさは、トリチウム増殖比に5%を超える不確かさをもたらす。約10MeVを超えるエネルギー範囲における関連データの再評価により、不確かさを低減できる可能性があり、そのような再評価を実施することを推奨する。トリチウム増殖比の不確かさを約1〜2%に低減するには、追加の測定が必要となる場合がある。93Nb(n,2n)断面積の不確かさは、トリチウム増殖比に約2.4%の不確かさをもたらす。93Nb(n,2n)断面積に関する新しい実験データが利用可能であり、このデータの最近の評価によれば、ここで採用した変動は不確かさの過度に悲観的な推定を反映している可能性がある。この点については今後の研究で検討する予定である。6Li(n,α)t、7Li(n,n'α)t、および93Nb(n,2n)反応の断面積を同時に変動させた場合、計算上のトリチウム増殖比の不確かさは約7〜8%である。この不確かさは、7Li(n,n'α)t反応の二次中性子エネルギー分布の不確かさを含めると約10%に近づく。