Study of lead-bismuth technology at JAERI

原研における鉛・ビスマス利用技術研究

佐々 敏信   ; 斎藤 滋   ; 菊地 賢司; 倉田 有司; 二川 正敏  

Sasa, Toshinobu; Saito, Shigeru; Kikuchi, Kenji; Kurata, Yuji; Futakawa, Masatoshi

原研では、鉛・ビスマス利用技術の研究を行っている。原研は鉛・ビスマスを核破砕ターゲット及びマイナーアクチノイド燃料未臨界炉心の冷却材として使用する加速器駆動システム(ADS)を提案している。鉛・ビスマスを用いるADSは、硬い中性子スペクトルが得られること,液体核破砕ターゲットによる構造単純化に伴う中性子経済の向上,負のボイド反応度等の利点を有する。ADS開発のために原研では600MeV-200kWの鉛・ビスマス核破砕ターゲットと高速炉臨界実験装置を有する核変換実験施設を大強度陽子加速器計画の中で提案している。鉛・ビスマスの工学的利用は、核変換実験施設の建設前に実証することが重要である。この工学的課題を解決するため、材料腐食試験装置と材料試験ループを用いて実験的研究を進めている。

Study of liquid lead-bismuth (Pb-Bi) technology is performed at JAERI. Pb-Bi cooled ADS has favorite neutronic performances rather than that of sodium-cooled ADS. In order to develop an ADS, JAERI has proposed a transmutation experimental facility which consists of a 600 MeV-200 kW Pb-Bi spallation target and a fast critical assembly with a spallation target within a framework of the high intensity proton accelerator project. In the viewpoint of engineering application of Pb-Bi, there is a key technology, which should be proven before the construction of TEF. They are materials issues and handling techniques of flowing eutectic Pb-Bi. To control these technical issues, we proceed two experimental studies with the material corrosion test device and the liquid Pb-Bi loop.