Monte Carlo calculations for the shielding design of beam injection and extraction areas at the 3-GeV synchrotron in J-PARC

J-PARC 3GeVシンクロトロンのビーム入射部及び出射部における遮蔽設計のためのモンテカルロ計算

中根 佳弘  ; 阿部 輝雄*; 中島 宏

Nakane, Yoshihiro; Abe, Teruo*; Nakashima, Hiroshi

J-PARCの3GeVシンクロトロンの遮蔽設計を目的として、ビーム入射部及び出射部における放射線遮蔽計算を実施した。これらのエリアは、機器の構造が複雑で、局所的に高いビーム損失が想定されていることから、経験式に基づく簡易計算の適用が困難であった。そこで、モンテカルロコードPHITSを用いて運転中の加速器トンネルにおける粒子輸送計算を行い、当該エリアの管理区域境界における線量率が設計目標値及び法令値を下回るよう、遮蔽設計を行った。本発表では、遮蔽設計に用いた計算手法,計算条件及び評価結果について報告する。

For the shielding design of 3-GeV synchrotron in J-PARC, radiation shielding calculations were performed around beam injection and beam extraction areas. It is difficult to apply the simplified methods for these areas that the geometries are complicated and the larger beam losses are assumed. Therefore, Monte Carlo code, PHITS, were applied to particle transport calculations for the shielding designs around those areas. The shielding designs were performed with the condition that the maximum dose rates at the boundary of radiation controlled areas are in less than both the design criterion defined in J-PARC and the limit defined in regulation of Japan. Calculation methods and conditions used for the shielding design and the calculation results are presented in this work.