Evaluation of -ray and neutron energy for area monitoring system in the IFMIF/EVEDA accelerator building

IFMIF/EVEDA加速器建屋モニタリングシステムのための線及び中性子エネルギーの評価

高橋 博樹  ; 前原 直; 榊 泰直; 平林 慶一*; 日高 浩介*; 執行 信寛*; 渡辺 幸信*; 相良 建至*

Takahashi, Hiroki; Maebara, Sunao; Sakaki, Hironao; Hirabayashi, Keiichi*; Hidaka, Kosuke*; Shigyo, Nobuhiro*; Watanabe, Yukinobu*; Sagara, Kenshi*

IFMIF/EVEDA加速器は9MeV, 125mAのDビームの加速器であり、六ヶ所サイトに計画されている。加速器系設備では、中性子及び線モニターと連携したエリアモニターを構築する計画している。採用予定の中性子及び線の検出レベルは、1.5eV15MeV領域レベルであり、現在の遮蔽設計において、これらの検出レベル以下となるような遮蔽であるかどうか検証することが安全審査のために必要不可欠である。このためにD重陽子イオンビーム入射による銅からの中性子角度分布のエネルギー依存性を九州大学との共同研究で取得し、この核データを用いてビームダンプから発生する線及び中性子のエネルギー減衰についてPHITSコードを用いて解析した。本報告では、ビームダンプの構造、加速器室を現設計に近いジオメトリとして評価を行う。

The Engineering Validation of the IFMIF/EVEDA prototype accelerator, up to 9 MeV by supplying the deuteron beam of 125 mA, will be performed at the BA site in Rokkasho. A design of this area monitoring system, comprising of Si semiconductors and ionization chambers for covering wide energy spectrum of -rays and He counters for neutrons, is now in progress. To establish an applicability of this monitoring system, photon and neutron energies have to be suppressed to the detector ranges of 1.5 MeV and 15 MeV, respectively. For this purpose, the reduction of neutron and photon energies throughout shield of water in a beam dump and concrete layer is evaluated by PHITS code, using the experimental data of neutron source spectra. In this article, a similar model using the beam dump structure and the position with a degree of leaning for concrete wall in the accelerator vault is used, and their energy reduction including the air is evaluated.