Neutron transmission experiment of boron-doped resin for the JT-60SC neutron shield using 2.45 MeV neutron source

2.45MeV単色中性子源を用いたJT-60SC中性子遮へい用ボロン入りレジンの中性子照射試験

森岡 篤彦; 佐藤 聡; 落合 謙太郎; 逆井 章; 堀 順一; 山内 通則*; 西谷 健夫; 神永 敦嗣; 正木 圭; 櫻井 真治; 林 孝夫; 松川 誠; 玉井 広史 ; 石田 真一

Morioka, Atsuhiko; Sato, Satoshi; Ochiai, Kentaro; Sakasai, Akira; Hori, Junichi; Yamauchi, Michinori*; Nishitani, Takeo; Kaminaga, Atsushi; Masaki, Kei; Sakurai, Shinji; Hayashi, Takao; Matsukawa, Makoto; Tamai, Hiroshi; Ishida, Shinichi

定常炉心試験装置(JT-60SC)のポート部分の中性子遮へいは、ポリエチレンよりも温度特性に優れたレジン(商標名: KRAFTON)を使用した設計となっている。超伝導コイルの核発熱量低減のための遮へい性能を保ちつつ、ポート重量を軽減させるため、筆者らはレジンに天然ボロンを添加した、ボロン入りレジンを開発した。ボロン添加量を変えた数種類の試料に、DD反応で発生する2.45MeV中性子を照射し、透過中性子を測定し、ボロン入りレジンの遮へい性能を比較した。高速中性子の遮へい性能はボロン添加量に依存せず同じであった。一方、低エネルギー中性子の遮へい性能はボロン2重量%の試験体がボロン1重量%の試験体より約25%良く、ボロン添加の効果が観測された。

Neutron shielding material of the port section of JT-60 superconducting modification (JT-60SC) serves as a design which used resin (KRAFTON-HB4) excellent in the temperature characteristic from polyethylene. In order to make port weight mitigate and reduce the nuclear heating of the superconducting coil, we were developed the resin which added natural BORON to resin. The 2.45MeV neutron generated in the D-D reaction was irradiated, the penetration of the neutron was measured in some kinds of samples which changed the amount of BORON, and the shielding performance of the resin containing BORON was compared with them. The penetration rates of fast neutron flux do not depend on the doped density of boron in both measurements. Whereas the penetration rates of thermal neutron flux in the resin with 2 wt% B are about 25% lower than those with 1 wt% at the back surface of the test specimens.