Shielding analysis at the upper section of the accelerator-driven system

加速器駆動システム上部構造の遮蔽解析

佐々 敏信   ; Yang, J. A.*; 大井川 宏之 

Sasa, Toshinobu; Yang, J. A.*; Oigawa, Hiroyuki

加速器駆動システム(ADS)の陽子ビームダクトは核破砕中性子や光子のストリーミング経路となり、これにより未臨界炉心上部に配置された電磁石などの機器の放射化を誘発する恐れがある。この放射化量を定量的に評価することを目的に、鉛ビスマス冷却ADS(800MWt)のストリーミング解析を実施した。MCNPXを使用してビームダクトからの漏洩中性子と光子の放射線量を求めた。二次光子の解析は、多くのマイナーアクチニド断面積を線生成断面積が定義されているプルトニウムに置き換えて実施した。ビームダクトからストリーミングした中性子により、ビームダクト上部の線量は、上部プラグの他の部分より20桁多い線量を与えることがわかった。MCNPXの解析で得られた漏洩粒子スペクトルを使用したDCHAIN-SPによる解析では、電磁石と遮蔽プラグが高い放射能を有することがわかった。

The proton beam duct of the accelerator-driven system (ADS) acts a streaming path for spallation neutrons and photons and causes the activation of the magnets and other devices above the subcritical core. We have performed a streaming analysis at the upper section of the lead-bismuth target/cooled ADS (800MWth). MCNPX was used to calculate the radiation dose from streamed neutrons and photons through the beam duct. For the secondary photon production calculation, cross sections for several actinides were substituted for plutonium because of the lack of gamma production cross section. From the results of this analysis, the neutron dose from the beam duct is about 20 orders higher than that of the bulk shield. The magnets and shield plug were heavily irradiated by streaming neutrons according to the DCHAIN-SP analysis.