冷減速材システム試験装置による実験結果; システム特性と技術課題

Experimental results obtained with the simulated cold moderator system; System characteristics and technical issues

麻生 智一 ; 神永 雅紀  ; 羽賀 勝洋  ; 木下 秀孝   ; 高橋 才雄*; 日野 竜太郎

Aso, Tomokazu; Kaminaga, Masanori; Haga, Katsuhiro; Kinoshita, Hidetaka; Takahashi, Toshio*; Hino, Ryutaro

日本原子力研究所と高エネルギー加速器研究機構が共同して開発を進めているメガワット規模の核破砕ターゲットシステムでは、ターゲットで発生した中性子は液体水素減速材を用いて適切なエネルギーレベルに選別される。このとき、液体水素は温度上昇を抑制するために強制循環される。液体水素減速材の運転では、加速器ビームのトリップや冷減速材システムにおける異常時に、液体水素循環系を確実に制御あるいは安全に停止させる安全保護システムを確立することが必須である。そこで、システム設計及び安全評価のための技術データの取得を目的に、液体水素の代わりに液体窒素(最高1.5MPa,最低77K)を用いた冷減速材システム試験装置を設計・製作した。この試験装置を用い、システム動特性を明らかにするため極低温システムの運転制御性実験を行った。本報は冷減速材システム試験装置の運転実験を行った結果と実機液体水素ループの構築のための技術的な課題についてまとめたものである。

The JAERI and the High Energy Accelerator Research Organization have been developing a Mega-Watt scale spallation target system. In the system, neutrons generated in a target are sorted out their energy to the proper values in liquid-hydrogen moderators. Then, the liquid-hydrogen is forced to circulate in order to suppress hydrogen temperature increase. In the operation of moderators, it is very important to establish a safety protection system against emergency shutdown of the accelerator or accidents of the cold moderator system. In order to obtain a technical data for design and safety review of the liquid-hydrogen system, we have fabricated an experimental apparatus simulated the cold moderator system using liquid nitrogen (max. 1.5MPa, mini. 77K) instead of liquid hydrogen. The experiments on a controllability of the system were carried out to investigate dynamic characteristics of the system. This report presents the experimental results and technical issues for the construction of a practical liquid-hydrogen moderator system of the Mega-Watt scale target system.