AbstractThe method allows analyzing the complex objects activated by neutrons (e.g. fusion reactors) combining advantages of the 3D radiation transport by mcnp program with calculations of multiple activation and radioactive decay chains by fispact program. The problem of preparing the gamma-ray sources in cells of 3D geometry was solved by creation of an interface between the mcnp and fispact programs. The interface allows optimizing the process of activation analysis by revealing dominant sources of radiation. The developed interface essentially reduces the time needed for calculations. The main advantage of the method is realization of so-called ‘multibox’ procedure for decay gamma source sampling during decay gamma transport in very large and complex fusion reactor models. Shutdown dose rate calculations are faster (up to 600 times in ITER cryostat) in comparison with applied mcnp standard source definition by using an external user-supplied source subroutine of the ‘multibox’ procedure. The offered method is intended for solution of the activation tasks with deep penetration of radiation. The method was used in the engineering design of ITER-FEAT and RF DEMO-S.
本手法は、MCNPコードによる3次元放射線輸送とFISPACTコードによる多重放射化・崩壊鎖計算の利点を組み合わせることで、核融合炉などの複雑な物体において中性子により活性化された対象を解析することを可能にする。3次元幾何形状のセル内におけるガンマ線源を作成するという問題は、MCNPとFISPACTの間のインターフェースを構築することによって解決された。このインターフェースにより、主要な線源を明らかにすることで、放射化解析プロセスの最適化が可能となる。開発されたインターフェースは、計算に要する時間を本質的に短縮する。本手法の主な利点は、非常に大規模で複雑な核融合炉モデルにおける崩壊ガンマ線輸送の際のガンマ線源サンプリングに対して、いわゆる「マルチボックス」手順を実現することである。MCNP標準線源定義と比較して、外部ユーザー提供の「マルチボックス」手順による線源サブルーチンを用いることで、遮断線量率計算は（ITERのクライオスタット内では最大600倍）高速化される。本手法は、深い放射線透過を伴う放射化タスクの解決を目的としており、ITER-FEATおよびRF DEMO-Sの工学設計において適用された。