ダイバータ領域に導入される不純物ガス由来の放射性生成核種の特性評価

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2018/10 量子科学技術研究開発機構

核融合原型炉ではダイバータ領域に集中する熱負荷を緩和するため、不純物ガス(Ne、Ar、Kr、Xe等)の注入を検討しているが、炉内での中性子照射によりそれらが放射化すると放射性ソースタームとなり、新たな安全上の問題になる可能性がある。本検討では、最新の放射化断面稜が整備された高エネルギー粒子誘導放射能計算コード(DCHAIN-SP)を用いて、核融合原型炉の運転条件を想定し不純物ガスから生成される放射性核種の特徴を分析した。検討の結果、Neから生成される放射性核種においては、安全上問題となる放射能濃度に達しない。Arについては、適用が可能と考えられるが、安全上問題となるAr-39 (半減期: 269年)の発生抑制のため、照射時問を調整する必要がある。一方、Kr、Xeについては、生成される放射性生成核種が多く、生成される核種は濃度限度を超えることから、Krの適用時には照射時間の制限や回収・保管等の対策を施す必要がある。Xeについては、昇華によって大気中を拡散しやすく人の感受性の高い放射性核種(ヨウ素同位体、セシウム同位体など)が生成される傾向があり適用は避けるべきである。

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