J-PARC transmutation experimental facility programme

J-PARC核変換実験施設計画

佐々 敏信   ; 武井 早憲   ; 斎藤 滋   ; 大林 寛生  ; 西原 健司  ; 菅原 隆徳  ; 岩元 大樹   ; 山口 和司; 辻本 和文 ; 大井川 宏之 

Sasa, Toshinobu; Takei, Hayanori; Saito, Shigeru; Obayashi, Hironari; Nishihara, Kenji; Sugawara, Takanori; Iwamoto, Hiroki; Yamaguchi, Kazushi; Tsujimoto, Kazufumi; Oigawa, Hiroyuki

福島第一原子力発電所の事故以降、核変換技術が放射性廃棄物処理に有効な技術として注目されている。日本原子力研究開発機構(JAEA)では、マイナーアクチノイド(MA)の核変換を行うための、鉛ビスマス(Pb-Bi)を核破砕ターゲット及び冷却材に使用する加速器駆動システム(ADS)を提案している。ADSの設計に不可欠なデータを取得するため、原子力機構ではJ-PARC計画の中で核変換実験施設(TEF)の建設を検討している。TEFは400MeV-250kWのPb-Bi核破砕ターゲットを持つADSターゲット試験施設(TEF-T)及び低出力の陽子ビームでMA燃料を装荷した炉心を駆動する核変換物理実験施設(TEF-P)から構成する。TEF-Tでの主な研究項目として、ADS構造材候補の照射試験、Pb-Biターゲットの運転試験及び陽子ビーム窓の寿命を決めるための実験を実施する。ターゲットが定格出力で運転される際には、ターゲット周辺に高速中性子場が形成されるため、これを多目的に利用することも検討している。基礎物理研究や核データ測定などの実験が提案されており、実験ホールの配置概念の検討を進めている。報告では、ADS核変換を実現するためのロードマップとともに、TEF建設のための設計研究活動を報告する。

Nuclear transmutation got much interested as an effective option of nuclear waste management. Japan Atomic Energy Agency (JAEA) proposes the transmutation of minor actinides (MA) by accelerator-driven system (ADS) using lead-bismuth alloy (Pb-Bi). To obtain the data for ADS design, JAEA plans to build a Transmutation Experimental Facility (TEF) in the J-PARC project. TEF consists of two buildings, an ADS target test facility (TEF-T) with 400MeV-250kW Pb-Bi target, and a Transmutation Physics Experimental Facility (TEF-P), which set up a fast critical assembly driven by low power proton beam with MA fuel. In TEF-T, irradiation test for materials, and engineering tests for Pb-Bi target operation will be performed. Various research plans such as nuclear data measurements have been proposed and layout of the experimental hall are underway. In the presentation, roadmap to establish the ADS transmutor and latest design activities for TEF construction will be summarized.