Fusion chaleur de désintégration

Le rapport complet est disponible ici: Decay heat validation, FISPACT-II & TENDL-2014, JEFF-3.2, ENDF/B-VII.1 and JENDL-4.0 nuclear data libraries CCFE-R(15)25
Fusion Neutron Source résultats expérimentaux 14 neutrons MeV sont générés par un faisceau de deutérons 2 mA empiétant sur un tritiés cible de titane stationnaire. Le flux total de neutrons à l’emplacement de l’échantillon, pour cette expérience, est dans la gamme de 1,0 × 1010 [n cm-2 s-1], le même ordre de grandeur que dans la première paroi de la Joint European Torus (JET) fusion expérience quand faire fonctionner votre DT plasma. Cependant, le temps d’irradiation aux SNF était de 5 minutes et 7 heures par rapport à la combustion de quelques secondes à plat réalisé au cours de la campagne JET fusion ETTD1 1996. En tant que point de référence est généralement prévu que le flux total dans une centrale électrique à être dans la région de 1013 ou 1015 [n cm-2 s-1], trois à cinq ordres de grandeur plus élevé que dans JET ou SNF, et aussi pour beaucoup plus longues durées d’irradiation. échantillons minces, 25×25 mm2 dans la zone, et typiquement 10 um d’épaisseur, ont été utilisés, soit en tant que feuille métallique ou de la poudre en sandwich entre la bande. L’utilisation d’un échantillon mince minimise l’auto-absorption des rayons bêta émis dans l’échantillon lui-même et permet à leur mesure. Un total de 74 différents matériaux ont été utilisés à travers les différentes phases de l’expérience.
L’énergie de désintégration dans chaque échantillon irradié a été me- suré dans l’absorption d’énergie Whole Spectrometer (Weas), qui comprend deux grandes scintillateurs BGO bismuth germanate dans une disposition géométrique, fournit près de 100% d’efficacité de détection pour les β et les rayons gamma. Les facteurs de correction doivent être appliqués pour une efficacité γ rayons et β et l’énergie des électrons perte dans l’échantillon lui-même (à moins de 15% en général), et pour d’autres effets, tels que la chaleur résiduelle due à la bande plastique utilisé pour la poudre échantillons. L’incertitude expérimentale globale totalise entre 6 à 10% dans la plupart des cas, même si elle atteint des niveaux plus élevés à particulier temps de refroidissement pour certains échantillons. Le Weas fournit une sensibilité élevée, jusqu’à des puissances inférieures à 1 pW, ce qui est précieux pour la mesure de certains nucléides avec de longues demi-vies. Il dispose également d’une large plage dynamique: mesures pouvant aller jusqu’à quelques mW ont été obtenus dans les expériences. Le programme de mesure désintégration puissance expérimentale en fonction du temps à JAEA SNF combiné avec les simulations FISPACT-II réalisées fournissent un contrôle unique de la méthode de calcul et de bases de données nucléaires associées à la prédiction de la puissance de décroissance pour l’ensemble des échantillons de matériaux analysés. Les résultats de la comparaison donnent confiance dans la plupart des valeurs de la chaleur de désintégration calculées, bien que le spectre 14 MeV principalement des neutrons dans SNF signifie que les réactions de neutrons à faible énergie d’importance dans les autres dispositifs ne sont pas encore entièrement pris en compte. Cette déclaration limite la portée de la validation et conclusions possibles atteint dans cette étude à la puissance de décroissance prédite par les voies identifiées. Cependant, il couvre les données de désintégration de tous les isotopes concernés quels que soient leurs modes de production.
L’incertitude expérimentale, l’incertitude de calcul et E / C les valeurs ont été systématiquement produites. Leur comparaison directe montre que la méthode choisie pour calculer et propager ces incertitudes de calcul dans le système de code FISPACT-II est vérifiée et validée (V & amp; V), et que le fichier TENDL des incertitudes pourrait encore être améliorée dans le même sens. De l’ensemble des résultats, un ensemble d’insuffisances, non seulement dans les sections, mais aussi dans les bibliothèques de désintégration, ont été identifiées qui nécessiteront des mesures correctives à prendre. Ces corrections et / ou modifications profiteront de la prochaine génération des sections bibliothèque TENDL, variance et covariances associée, et désintègre les fichiers de données. Comme prévu, leur impact sur les deux voies de production et / ou des données de désintégration de certains radionucléides spécifiques sans nuire à l’image globale. Une grande partie des pouvoirs de désintégration calculés dans cet exercice de validation avec TENDL-2015 sont en bon accord (au sein de quelques%) avec les valeurs expérimentales pour les temps couvrant des dizaines de secondes de refroidissement, ce qui est un aperçu unique dans l’espace des isomères, jusqu’à plus d’un an.