Forschungszentrum Karlsruhe - Wissenschaftliche Berichte - FZKA 6764

A nuclear simulation experiment for the International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF)

U. von Möllendorff, F. Maekawa, H. Giese, H. Feuerstein

Abstract
For studying neutronic and nuclear characteristics of the projected International Fusion Mate-rials Irradiation Facility (IFMIF), a saturation thick target of natural lithium was irradiated with 40 MeV deuterons from the Karlsruhe Isochronous Cyclotron. The resulting neutron spectrum and yield were measured by multi-foil activation. The production rates of the ra-dionuclides tritium and beryllium-7 in the lithium were also measured. They are (6.85 g ± 7%) tritium and (1.85 g ± 12%) Be-7 per IFMIF full power year at 40 MeV and 250 mA; these values supersede preliminary results given earlier. Further, samples of two different steels, pure vanadium, and a vanadium alloy were activated in the neutron field, and specific activi-ties of many radionuclides in becquerel per kg of material subsequently determined by gamma spectrometry. The report gives all experimental results together with sufficient experimental details to enable calculations for testing nuclear data.

Ein nukleares Simulationsexperiment für die International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF)

Zusammenfassung
Zur Untersuchung von neutronischen und nuklearen Charakteristika der projektierten Interna-tional Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF) wurde ein sättigungsdickes natürliches Lithiumtarget mit 40-MeV-Deuteronen aus dem Karlsruher Isochronzyklotron bestrahlt. Spektrum und Ausbeute der entstehenden Neutronen wurden mittels Multifolien-Aktivierung gemessen. Auch die Erzeugungsraten der Radionuklide Tritium und Beryllium-7 im Lithium wurden gemessen. Sie betragen (6.85 g ± 7%) Tritium and (1.85 g ± 12%) Be-7 pro IFMIF-Volleistungsjahr bei 40 MeV and 250 mA; diese Werte ersetzen früher angegebene vorläufige Ergebnisse. Außerdem wurden Proben von zwei verschiedenen Stählen, reinem Vanadium und einer Vanadiumlegierung in dem Neutronenfeld aktiviert und anschließend durch Gam-maspektrometrie spezifische Aktivitäten vieler Radionuklide in Becquerel pro kg Material bestimmt. Der Bericht enthält alle Meßergebnisse zusammen mit genügend experimentellen Einzelheiten, um Vergleichsberechnungen zur Prüfung von Kerndaten zu ermöglichen.

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