A Study on induced activity in the low-activationized concrete for J-PARC

J-PARCにおける低放射化コンクリートの誘導放射能に関する研究

松田 規宏  ; 中島 宏; 春日井 好己  ; 笹本 宣雄*; 金野 正晴*; 北見 俊幸; 市村 隆人; 堀 順一*; 落合 謙太郎; 西谷 健夫

Matsuda, Norihiro; Nakashima, Hiroshi; Kasugai, Yoshimi; Sasamoto, Nobuo*; Kinno, Masaharu*; Kitami, Takayuki; Ichimura, Takahito; Hori, Junichi*; Ochiai, Kentaro; Nishitani, Takeo

高強度の陽子加速器施設において、トンネル内遮へいコンクリートの放射化することが予想されるため、加速器機器メンテナンス作業時の作業員の線被ばく線量は低減対策をとる必要がある。そこで、大強度陽子加速器施設(J-PARC)では、トンネル内遮へいコンクリート躯体の一部に、石灰石を骨材とする低放射化コンクリートを採用することとし、低放射化コンクリートの性能指標として新たにNa当量を導入した。低放射化コンクリートの有効性を検証するため、低放射化コンクリートと普通コンクリートの粉末試料について、中性子照射実験を原研FNSで行った。J-PARC用に整備した遮へい設計詳細計算コードシステムを用いて計算解析を行い、その結果はファクター2以内の良い一致を示した。また、J-PARCを模擬した体系での検証は、加速器停止後1週間以内のメンテナンス期間において、低放射化コンクリートによる線被ばく線量が普通コンクリートに比べて1/10以下であり、低放射化コンクリートの使用は有効であることが確認された。

In high power proton accelerator facilities, concrete shield can be highly activated, which makes maintenance work quite difficult. So, a low-activationized concrete (limestone concrete) is to be partially adopted as a concrete shield for Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) aiming at reducing -ray exposure dose during maintenance period. A new quantity, Na-equivalent, was introduced as a criterion to assure effectiveness of the low-activationized concrete. In order of its verification, powdered low-activationized concrete and ordinary one were irradiated using FNS at JAERI. The measurements were analyzed by a shielding design code system being used for J-PARC, showing that the calculations reproduce the measured induced activity within a factor of 2. Furthermore, by using the same code system, -ray exposure dose was calculated for the configuration of J-PARC to find out that -ray exposure dose by the low-activationized concrete was about 10 times lower than that by the ordinary concrete in a period of less than a few days after operation.