大強度陽子加速器計画における核破砕中性子源のバルク遮蔽に関する検討

Study on bulk shielding for a spallation neutron source facility in the high-intensity proton accelerator project

前川 藤夫  ; 勅使河原 誠   ; 高田 弘   ; 古坂 道弘*; 渡辺 昇

Maekawa, Fujio; Teshigawara, Makoto; Takada, Hiroshi; Furusaka, Michihiro*; Watanabe, Noboru

原研-KEKの大強度陽子加速器計画の物質・生命科学実験施設として、3GeV-1MWの陽子ビーム駆動による核破砕中性子源の建設が計画されている。本レポートは、放射線安全性及び建設コストの観点から重要な、中性子源周りの生体遮蔽体のバルク遮蔽性能について、モンテカルロ計算手法を用いた検討を行った結果についてまとめたものである。予備的検討や他の機器との関連から適当と考えられる遮蔽構造を標準ケースとして設定し、目標線量とした1Sv/hを達成できる遮蔽厚さを計算した。また、材料、寸法等の様々な計算条件を変化させた計算を行い、計算条件が遮蔽性能に与える影響について調べた。これらの計算結果及び設計裕度を考慮し、最も適当であると考えられる遮蔽構造を最終的に以下のように決定した。線源の中心から4.8mまでを鉄遮蔽とし、その周囲は重コンクリート遮蔽で囲む。重コンクリート遮蔽は、陽子ビーム入射軸に対して105度よりも後方は中心から6.4mまで、105度から前方に向けて厚さを徐々に増加させ、最前方では中心から8.0mである。

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