水銀ターゲット容器の損傷計測と新型ターゲットへの交換

Damage measurement of mercury target vessel and replacement to new target

羽賀 勝洋  ; 涌井 隆  ; 直江 崇   ; 粉川 広行  ; 木下 秀孝   ; 勅使河原 誠   ; 春日井 好己  ; 関 正和; 花野 耕平; 鈴木 徹; 伊藤 学; 二川 正敏  

Haga, Katsuhiro; Wakui, Takashi; Naoe, Takashi; Kogawa, Hiroyuki; Kinoshita, Hidetaka; Teshigawara, Makoto; Kasugai, Yoshimi; Seki, Masakazu; Hanano, Kohei; Suzuki, Toru; Ito, Manabu; Futakawa, Masatoshi

ターゲット容器は表面線量が10Sv/h以上に放射化しており、取扱はすべて遠隔操作で行う必要があるため、円形のノコギリ歯であるホールソーを用いた試験片切出し装置を新たに開発し、これを用いて圧力波による影響を最も受けると考えられるビーム窓部中心の壁面から外径50mmの試験片を切出すことに成功した。目視観察で、試験片中心にはキャビテーション壊食が生じていると考えられる箇所が見られた。また、これに続く新型ターゲット容器への交換作業も、コミッショニング時に確認したシナリオに従い完了することができた。これらの作業で水銀系統から大気放出された放射性ガスは、事前の予測値を上回る結果となり、今後のビーム出力上昇に備えて放射性ガスの処理方法を再検討する必要性が認識された。本講演では、試験片切出し作業とターゲット容器交換作業の概要を説明するとともに、試験片表面の粗さ測定と、新型ターゲット容器の水銀流動特性試験結果の速報を報告する。

Pitting damage of the target vessel wall is the crucial issue for the development of the high power mercury target. The damage is affected by the target vessel structure and the proton beam condition. In order to improve the evaluation accuracy of the pitting depth, the data of the pitting damage in the J-PARC mercury target was indispensable. Because the first target vessel of J-PARC was damaged by the earthquake, the preparations for cutting out specimens were carried out in advance. The surface dose rate is more than 10micro Sv/h. Then, we developed the cutting machine using hole saw, and we succeeded in cutting out specimens of the outer diameter of 50 mm. A spot which seems the cavitation damage was found by visual observation. The target replacement was also successfully finished. The radioactive gas release was more than the expectation, and it roused the necessity of reconsider the off-gas treatment system.