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Structural and hydraulic study on cold source moderator

冷中性子減速材の構造及び流動に関する研究

麻生 智一 ; 石倉 修一*; 寺田 敦彦  ; 甲斐 哲也   ; 勅使河原 誠*; 神永 雅紀  ; 日野 竜太郎; 渡辺 昇*

Aso, Tomokazu; Ishikura, Shuichi*; Terada, Atsuhiko; Kai, Tetsuya; Teshigawara, Makoto*; Kaminaga, Masanori; Hino, Ryutaro; Watanabe, Noboru*

中性子科学研究計画では、5MW陽子ビームとターゲットとの核破砕反応で発生した大強度中性子をエネルギーレベルに応じて選別する高効率減速材の開発が極めて重要である。特に、超臨界水素を用いる冷減速材は、扁平、薄肉化しつつ、1.5MPa、20Kの条件に耐え、かつ、水素温度の上昇を3K以内に抑制する必要がある。構造強度解析から容器には110MPaの応力が発生し、流動実験及び解析から水素温度の局所的に上昇させる再循環流の発生が顕著なことを確認した。これらの成果を踏まえて、旋回流や噴出し流で再循環流の発生を抑制し、新しいアルミ合金を採用しつつ微小フレーム構造で強度を確保する冷減速材構造を提案した。

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