J-PARC照射後試験施設概念検討

Conceptual study of Post Irradiation Examination (PIE) Facility at J-PARC

斎藤 滋   ; 明午 伸一郎   ; 牧村 俊助*; 平野 幸則*; 堤 和昌*; 前川 藤夫  

Saito, Shigeru; Meigo, Shinichiro; Makimura, Shunsuke*; Hirano, Yukinori*; Tsutsumi, Kazuyoshi*; Maekawa, Fujio

日本原子力研究開発機構(JAEA)は、原子力発電に伴い発生する高レベル放射性廃棄物の減容化・有害度低減のため、加速器を使った核変換の研究開発として加速器駆動システム(ADS; Accelerator-Driven Systems)の開発を進めている。ADSの設計に必要な材料照射データベースを作成し、鉛ビスマス共晶合金(LBE; Lead-Bismuth Eutectic)中での照射効果について研究するため、J-PARCに陽子照射施設の検討を進めている。この陽子照射施設では、LBEの核破砕ターゲットに250kWの陽子ビームを入射し、ADSの構造材候補材についてLBE流動下での照射試験を実施する他、半導体ソフトエラー試験、医療用RI製造、陽子ビーム利用などを行う計画である。これらのうち照射済み試料の照射後試験(PIE; Post Irradiation Examination)とRIの分離精製は、陽子照射施設に付属して建設されるPIE施設において実施される。本PIE施設では、J-PARCの他の施設において照射された機器や試料のPIEも実施される予定である。本報告書は、この照射後試験施設の概念構築に必要な照射後試験項目、試験フロー、設備、試験装置等の検討を行い、施設内の配置案をまとめたものである。

JAEA has been developing Accelerator-Driven Systems (ADS) for research and development of nuclear transmutation using accelerators in order to reduce the volume and hazardousness of high-level radioactive waste generated by nuclear power plants. In order to prepare the material irradiation database necessary for the design of ADS and to study the irradiation effects in Lead-Bismuth Eutectic (LBE) alloys, a proton irradiation facility is under consideration at J-PARC. In this proton irradiation facility, 250 kW proton beams will be injected into the LBE spallation target, and irradiation tests under LBE flow will be performed for candidate structural materials for ADS. Furthermore, semiconductor soft-error tests, medical RI production, and proton beam applications will be performed. Among these, Post Irradiation Examination (PIE) of irradiated samples and RI separation and purification will be carried out in the PIE facility to be constructed near the proton irradiation facility. In this PIE facility, PIE of the equipment and samples irradiated in other facilities in J-PARC will also be performed. This report describes the conceptual study of the PIE facility, including the items to be tested, the test flow, the facilities, the test equipment, etc., and the proposed layout of the facility.