東日本大震災によるJ-PARC低温設備の被害状況,1; 中性子源用低温水素システム

Damage of cryogenic facilities at the J-PARC caused by the 2011 of the Pacific coast of Tohoku Earthquake, 1; Cryogenic hydrogen system for a spallation neutron source

達本 衡輝; 麻生 智一 ; 大都 起一; 長谷川 勝一   ; 櫻山 久志; 川上 善彦; 上原 聡明; 加藤 崇

Tatsumoto, Hideki; Aso, Tomokazu; Otsu, Kiichi; Hasegawa, Shoichi; Sakurayama, Hisashi; Kawakami, Yoshihiko; Uehara, Toshiaki; Kato, Takashi

J-PARCの物質生命科学実験施設は、陽子ビームを水銀ターゲットに入射し、発生した高速中性子をモデレータである1.5MPa, 20K以下の超臨界圧の低温水素と衝突を繰り返すことにより減速した冷中性子ビームによる中性子実験を行う実験施設である。低温水素システムは、3台の水素モデレータに超臨界圧水素を供給し、そこで発生する核発熱(1MW陽子ビーム時に3.75kW)を強制冷却するための冷凍設備である。2011年3月6日に、初期冷却運転を開始し、3月8日以降、共用運転(210kWの陽子ビーム運転)のための冷却運転を行っていた。3月11日14時46分にマグニチュード9.0の巨大地震が発生し、それに伴い、停電、計装空気が喪失した。低温水素システムの地震による被害状況は、地盤沈下により屋外タンクが傾き、建屋貫通部配管で大きな変形が発生したが、屋内機器及び配管に関しては有害な損傷がないことが確認できた。このような巨大地震時においても、水素の外部漏えいはなく、低温水素システムは、インターロックにより安全に自動停止することができ、構築したインターロックシステムの有用性が明らかになった。

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