R&D of a MW-class solid-target for spallation neutron source

MW級の核破砕中性子源固体ターゲットの研究開発

川合 將義*; 古坂 道弘*; 菊地 賢司; 栗下 裕明*; 渡辺 龍三*; Li, J.*; 杉本 克久*; 山村 力*; 平岡 裕*; 阿部 勝憲*; 長谷川 晃*; 義家 正敏*; 竹中 弘幸*; 三島 勝一郎*; 鬼柳 善明*; 田辺 哲朗*; 吉田 直亮*; 五十嵐 廉*

Kawai, Masayoshi*; Furusaka, Michihiro*; Kikuchi, Kenji; Kurishita, Hiroaki*; Watanabe, Ryuzo*; Li, J.*; Sugimoto, Katsuhisa*; Yamamura, Tsutomu*; Hiraoka, Yutaka*; Abe, Katsunori*; Hasegawa, Akira*; Yoshiie, Masatoshi*; Takenaka, Hiroyuki*; Mishima, Katsuichiro*; Kiyanagi, Yoshiaki*; Tanabe, Tetsuo*; Yoshida, Naoaki*; Igarashi, Tadashi*

将来の核破砕施設で使用可能な、MW級の中性子源固体タングステンターゲットの開発を行った。Wを腐食から守るため、3つのコーテング技術を研究した。HIP,ろう付け,メッキである。HIP法は前報で最適化した条件が接合力の観点からも言えるかどうかを微小押し込み試験法で調べた。その結果、接合部からの亀裂発生荷重が最も高いことが証明され、確かに最適化条件であることを再確認した。たの2つの方法は、基礎的な技術としてターゲット製作に応用可能であることを示した。コーテングが無い場合のWのエロジョンを流水下で調べた。高速度ではエロージョンが発生しやすい。固体ターゲットの設計では、スラブ型と棒型を設計した。1MWターゲットの中性子特性に関する限り、固体ターゲットのほうが、水銀より優る。

R&D works for MW class solid target composed of tungsten to produce pulsed intense neutron source has been made in order to construct a future scattering facility. Three methods were investigated to prevent corrosion of tungsten from water; those are hipping, brazing and electric coating in molten salt bath. Hipping condition was optimized to be 1500 degree C in the previous work: here small punch test shows highest load for crack initiation of hipped materials at the boundary of W/Ta. The basic techniques for the other two methods were developed. Erosion test showed that uncovered W is susceptible of flowing water velocity. At high velocity w is easy to be eroded. For solid target design slab type and rod type targets were studied. As long as the optimized neutron performance is concerned, 1MW solid target is better than mercury target.