AbstractWithin the framework of the ITER Task T-218 entitled ‘Shielding Blanket Neutronics Experiments’, nuclear heating measurements were conducted jointly by the USA and Japan using a micro calorimetric technique in a graphite-cantered assembly. An accelerator-based D-T neutron source at JAERI was used to provide a mixed neutron and photon field. The first measurements related to direct micro calorimetric measurements in individual graphite probes along the axis. In the second set, the first graphite probe was replaced, one by one, by single probes of beryllium, aluminum, silicon, silicon carbide, titanium, vanadium, chromium, iron, stainless steel 316, nickel, copper, zirconium, niobium, molybdenum, tungsten. Analysis of the measurements has been carried out using Monte Carlo code MCNP with FENDL-1, ENDF/B-VI and MCPLIB nuclear data libraries. A comparison of calculations (C) and experiments (E) shows a C/E ratio lying in a C/E band extending from 0.9 to 1.2 for beryllium, graphite, copper, chromium, iron, nickel, 316 stainless steel, titanium, vanadium, molybdenum, niobium and tungsten. However, larger deviations from unity are seen for C/E values for silicon, zirconium, and aluminum. Though FENDL-1 and ENDF/B-VI libraries provide very close nuclear heating rates for most of the probe materials, significant divergences are seen for silicon, silicon carbide, aluminum, titanium, zirconium, niobium, and molybdenum. The divergences are traceable to differences in neutron kerma factors as well as gamma production cross-sections of these materials.
要約 要約枠組みであるITERタスクT-218「遮蔽ブランケット」の下で、核発熱測定が米国と日本の共同により実施された。黒鉛熱量計がD-T中性子源で照射され、ベリリウム、黒鉛、銅、鉄、クロム、ニッケル、ステンレス鋼、チタン、バナジウム、モリブデン、ニオブ、タングステン、ケイ素、アルミニウムを含む14種類の材料の核発熱が測定された。測定結果は、MCNPコードとFENDL-1、ENDF/B-VI核データライブラリを用いた計算と比較された。ベリリウム、黒鉛、銅、鉄、クロム、ニッケル、316ステンレス鋼、チタン、バナジウム、モリブデン、ニオブ、タングステンについては、C/E値が0.9から1.2の範囲にあることが判明した。しかし、ケイ素、ジルコニウム、アルミニウムについては、C/E値により大きな偏差が見られた。FENDL-1とENDF/B-VIライブラリは、ほとんどのプローブ材料に対して非常に近い核発熱率を提供するが、ケイ素、炭化ケイ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ニオブ、モリブデンについては有意な差異が見られる。これらの差異は、これらの材料の中性子カーマ係数およびガンマ生成断面積の違いに起因する。