Shutdown dose rate calculations provide an essential input to the design and research of fusion power plant technology. They allow the estimation of dose to personnel and equipment during planned and unplanned maintenance. The mesh coupled rigorous 2 step (MCR2S) methodology used at Culham Centre for Fusion Energy (CCFE) was originally developed to link the MCNP particle transport code and the FISPACT-II inventory code. As new particle transport codes are developed there is a strong motivation to move towards a code agnostic approach. This paper details the integration of MCR2S with the FISPACT-II API and two other transport codes, Serpent 2 and OpenMC. Two benchmarks, the FNG shutdown dose rate experimental benchmark and the ITER computational benchmark, have been performed and compared to results produced with MCNP. In general, the results show that MCNP, Serpent 2 and OpenMC give shutdown dose rate results similar to the FNG experiment for both experimental campaigns. However, all codes appeared to slightly overestimate the dose rates for Campaign 1 (all results had a C/E between 1 and 1.5) and underestimate the dose rates for Campaign 2 (all results had a C/E between 0.6 and 1). Differences were seen between OpenMC and MCNP for the ITER port plug benchmark, where the lack of variance reduction in OpenMC meant that the neutron flux estimates at the rear of the model were not converged. This led to differences of up to 13% in the shutdown dose rates. It was shown that Serpent 2 and MCNP, where variance reduction was used, gave shutdown dose rates within 3% of each other. Although some areas for development of the Serpent 2 and OpenMC transport codes have been highlighted, overall the comparisons give confidence that the implementation of these two transport codes into the MCR2S work-flow has been carried out successfully.
炉停止時線量率計算は、核融合発電所技術の設計と研究に不可欠な入力を提供する。これにより、計画中および計画外の保守作業中における人員と機器への線量を推定することができる。カラム核融合エネルギーセンター（CCFE）で使用されているメッシュ結合型厳密2段階法（MCR2S）は、もともとMCNP粒子輸送コードとFISPACT-IIインベントリコードを連携させるために開発された。新しい粒子輸送コードが開発されるにつれ、コード非依存のアプローチへの移行が強く動機づけられている。本論文では、MCR2SとFISPACT-II API、およびSerpent 2とOpenMCという2つの輸送コードとの統合について詳述する。FNG炉停止時線量率実験ベンチマークとITER計算ベンチマークの2つのベンチマークを実施し、MCNPで得られた結果と比較した。全体的に、結果はMCNP、Serpent 2、OpenMCが、両方の実験キャンペーンにおいてFNG実験と同様の炉停止時線量率を与えることを示している。しかしながら、すべてのコードはキャンペーン1では線量率をわずかに過大評価し（すべての結果でC/E比は1から1.5の間）、キャンペーン2では線量率を過小評価した（すべての結果でC/E比は0.6から1の間）。ITERポートプラグベンチマークでは、OpenMCとMCNPの間に差異が見られ、OpenMCにおける分散低減の欠如により、モデル後部での中性子フラックスが収束しなかった。これにより、炉停止時線量率に最大13%の差異が生じた。分散低減が使用されたSerpent 2とMCNPは、互いに3%以内の炉停止時線量率を与えることが示された。Serpent 2およびOpenMC輸送コードの開発領域がいくつか指摘されたものの、全体的には、これらの2つの輸送コードのMCR2Sワークフローへの実装が成功したことを比較結果は確信を与えるものである。