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Feasibility study on cryogenic irradiation facility in JMTR

JMTRの低温照射設備に関するフィージビリティスタディ

稲葉 良知; 土谷 邦彦; 四竃 樹男*; 西村 新*; 河村 弘

Inaba, Yoshitomo; Tsuchiya, Kunihiko; Shikama, Tatsuo*; Nishimura, Arata*; Kawamura, Hiroshi

材料試験炉(JMTR)は、1968年に初臨界となった試験研究炉であり、原子炉用燃料や材料の照射試験のほか、RI製造にも利用されてきた。改修及び改良のため、2006年8月にJMTRは運転を停止し、2011年度から再稼動する予定である。JMTRの再稼動に向けて、照射設備の整備や利便性の向上等が議論されてきた。照射設備の整備に関して、低温照射設備の設置が利用者から望まれている。低温照射設備は、核融合炉で使用される超電導マグネット材料等の低温照射挙動を調べるために必要である。このため本研究では、低温照射設備による低温照射試験の実現可能性を検討した。その結果、低$$gamma$$発熱となる照射孔へのキャプセルの設置及びキャプセルと冷却装置間を接続する配管の真空断熱化によって、超電導マグネット材料開発のための20K以下での照射試験が実現可能となることがわかった。

The Japan Materials Testing Reactor (JMTR) of the Japan Atomic Energy Agency is a testing reactor with first criticality in March 1968. The reactor has been utilized for various neutron irradiation tests on nuclear fuels and materials, as well as for radioisotope production. The operation of JMTR stopped temporarily in August 2006 for refurbishment and improvement. The renewed JMTR will resume operation in Japanese fiscal year 2011. For the resumption of the new JMTR, the new irradiation facilities, the usability improvements, the target, and the expected roles of the new JMTR have been discussed. As one of the new irradiation facilities, the cryogenic irradiation facility, which is used for the investigation on the low-temperature irradiation behavior of materials such as superconducting magnet materials for fusion reactors, has been desired. In this study, the feasibility of low-temperature irradiation tests with the cryogenic irradiation facility was investigated, and the conceptual design of the facility was carried out. As a result, it was found that irradiation tests at temperatures below 20 K for the development of the superconducting magnet materials can be realized by the installation of an irradiation capsule into an irradiation hole with low $$gamma$$ heating and by the adoption of vacuum jacketed tubes to connect between the capsule and a cooling system.

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分野:Nuclear Science & Technology

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