The ITER Tokamak will feature six torus cryopumps (TCP) to maintain the vacuum requirements inside the vacuum vessel for plasma operation. They will be connected to the ITER vacuum vessel through the lower ducts, which have limited shielding to ensure an efficient pumping. Therefore, these ducts will represent a relevant path for radiation to travel from the plasma and affect diverse aspects of the ITER facility, such as the electronics allocation or the maintenance operations during the machine shutdown. Previous analyses have addressed these important aspects. Nonetheless, limitations in those studies and design evolution have justified a new analysis, specifically dedicated to the TCP final design review. The results of the nuclear analysis are presented here focusing on the B1 level port cell #4. The TCP design and the associated and neighboring equipment have evolved and updated models have been considered. The TCP modelling has required an explicit heterogeneous treatment of the internal parts. The radiation source from the divertor cooling water pipes running along the port cell ceiling has been considered with the latest available source definition. In terms of methodology, one major improvement has been the modelling of the radiation transmission from C-model to the Tokamak Complex model. Another important improvement has been the consideration of D1SUNED for the determination of shutdown dose rates, covering a broader fraction of the radioactive inventory than in previous studies. The following quantities have been determined: neutron flux, absorbed dose to silicon, 1 MeV equivalent neutron fluence and shutdown dose rates (SDDR) after 106 s of cooling time. Finally, a set of proposals have been made to considerably mitigate the SDDR after 106 s of cooling. This work represents a realistic and matured source of information of the radiation environment in the ITER TCP port cells as presented in the final design review.
ITERトカマクには、プラズマ運転のために真空容器内の真空要件を維持することを目的とした6基のトーラス低温ポンプ(TCP)が設置される予定である。これらは、効率的な排気を確保するために遮蔽が限られた下部ダクトを介してITER真空容器に接続される。したがって、これらのダクトは、プラズマから放射線が伝播する主要な経路となり、機器の配置や運転停止中の保守作業など、ITER施設のさまざまな側面に影響を及ぼす可能性がある。これまでの解析では、これらの重要な側面が検討されてきた。しかしながら、それらの研究における限界と設計の進化により、TCP最終設計レビューに特化した新たな解析が正当化された。本稿では、B1レベル・ポートセル#4に焦点を当てた核解析の結果を示す。TCPの設計ならびに関連する隣接機器は進化しており、更新されたモデルが考慮されている。TCPのモデル化には、内部部品の明示的な非均質処理が必要であった。ポートセルの天井に沿って配管されるダイバータ冷却水配管からの放射線源については、最新の線源定義が考慮されている。方法論に関しては、主要な改善点の一つとして、Cモデルからトカマク複合体モデルへの放射線伝播のモデル化が挙げられる。もう一つの重要な改善点は、シャットダウン線量率の決定におけるD1SUNEDの考慮であり、これにより従来の研究よりも広範な放射性インベントリが対象となっている。以下の量が決定された:中性子フラックス、シリコンへの吸収線量、1 MeV等価中性子フルエンス、および冷却時間10^6秒後のシャットダウン線量率(SDDR)。最後に、冷却時間10^6秒後のSDDRを大幅に低減するための一連の提案がなされた。本作業は、最終設計レビューで提示されたITER TCPポートセルにおける放射線環境に関する現実的かつ成熟した情報源を表している。