Radiation intensity in high power liquid metal target

高出力液体金属標的の放射線強度

菊地 賢司; Dai, Y.*

Kikuchi, Kenji; Dai, Y.*

30MWの高出力標的では、陽子電流20mA,陽子エネルギー1.5GeVであり、高効率伝熱特性,照射損傷フリーという利点を有する液体金属を使用する。鉛ビスマスは、標的特性及び資源量の点において優れていることから、その第1候補ターゲットである。この強放射線場で、ビーム窓は年間陽子で5DPA,中性子で50DPAの照射損傷を受ける。一方、これまでPSIのSINQ標的を利用して実施した照射では、年間陽子で10DPA,中性子で10DPAの損傷場を実現した。DPAに及ぼす粒子依存性、及びHe生成量の評価が今後高力標的を実現するために明らかにすべき課題となることがわかった。

Proton beam current is 20 mA in a high-power target with beam power of 30 MW and proton energy of 1.5 GeV. Liquid metals will be candidate target materials because of good heat transfer performance and irradiation damage free. Lead bismuth eutectic is thought to be a primary substance from the point of view of target performance and natural resources. In this radiation field material radiation damage is estimated to be 5 DPA (p) and 50 DPA (n) per year, including neutrons from both spallation reaction and reactor core burning processes. SINQ target irradiation program (STIP) provides useful material radiation fields up to 10 DPA due to proton and another 10DPA due to neutron. In order to describe irradiation materials damage, the particle characterization must be from points of views of its energy and a kind of particle. In addition the evaluation of He gas production, which remains in the materials after irradiation, must be done.