In water-cooled D–T fusion tokamaks such as the Joint European Torus (JET), neutron activation of flowing water produces short-lived radionuclides that generate a distributed high-energy gamma and neutron radiation source in the water cooling circuit. The energy and intensity of the source are crucial factors in the design of cooling and shielding systems in future water-cooled deuterium–tritium fusion tokamaks such as ITER. While several past experiments provide fusion-relevant experimental data on water activation, the JET water activation experiment carried out during the 2023 DD and DT campaigns is the first such experiment in a fusion tokamak environment. In the water activation experiment at JET, two types of scintillation detectors were used to measure gamma rays from activated water in the basement below JET Octant 4. The system successfully recorded and processed data from over 1500 JET pulses, including both DD and DT operations, providing a robust data set for analyzing N-16 activity in cooling water. This manuscript describes the preparation of the JET water activation experiment, the calibration of the detectors and the analysis of the experimental data.
水冷式D–T核融合トカマク（例えば欧州トーラス共同実験装置（JET））では、流れる水の中性子放射化により短寿命放射性核種が生成され、水冷却回路内に分布した高エネルギーのガンマ線および中性子線源が生じる。この線源のエネルギーと強度は、ITERのような将来の水冷式重水素–トリチウム核融合トカマクにおける冷却・遮蔽システムの設計において極めて重要な要素である。過去のいくつかの実験が水の放射化に関する核融合関連の実験データを提供しているが、2023年のDDおよびDTキャンペーン中に実施されたJET水放射化実験は、核融合トカマク環境における初のこの種の実験である。JETでの水放射化実験では、2種類のシンチレーション検出器を用いて、JETオクタント4下方の地下室内の放射化された水からのガンマ線を測定した。このシステムは、DD運転とDT運転の両方を含む1500を超えるJETパルスからのデータを正常に記録・処理し、冷却水中のN-16放射能を解析するための堅牢なデータセットを提供した。本稿では、JET水放射化実験の準備、検出器の較正、および実験データの解析について述べる。