Design of 250kW LBE spallation target for the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC)

J-PARC用250kW鉛ビスマス核破砕ターゲットの設計

佐々 敏信   ; 斎藤 滋   ; 大林 寛生  ; 菅原 隆徳  ; Wan, T.; 山口 和司*; 吉元 秀光

Sasa, Toshinobu; Saito, Shigeru; Obayashi, Hironari; Sugawara, Takanori; Wan, T.; Yamaguchi, Kazushi*; Yoshimoto, Hidemitsu

日本原子力研究開発機構(JAEA)は、加速器駆動システム(ADS)を用いた高レベル放射性廃棄物に起因する環境負荷の低減を提案している。ADSを実現するため、J-PARC計画の一環として、核変換実験施設(TEF)の計画している。JAEAが提案するADSは鉛ビスマス共晶合金(LBE)を未臨界炉心の冷却材及び核破砕ターゲットとして採用している。J-PARCのTEFを活用し、ADSの設計に必要なデータを収集し、LBE利用の技術課題の解決を図る。250kWのLBE核破砕ターゲットをTEFに設置し、材料照射データベースを構築する。TEFを建設するために必須な様々な技術開発として、酸素濃度制御技術、計測機器開発、遠隔操作によるターゲット保守技術とともにターゲットの詳細設計を実施している。250kW核破砕ターゲット最適化の最新の状況を報告する。

Japan Atomic Energy Agency (JAEA) proposes to reduce the environmental impact caused from high-level radioactive waste by using Accelerator-driven system (ADS). To realize ADS, JAEA plans to build the Transmutation Experimental Facility (TEF) within the framework of J-PARC project. For the JAEA-proposed ADS, lead-bismuth eutectic alloy (LBE) is adopted as a coolant for subcritical core and spallation target. By using TEF in J-PARC, we are planning to solve technical difficulties for LBE utilization by completion of the data for the design of ADS. The 250kW LBE spallation target will be located in TEF facility to prepare material irradiation database. Various R&Ds for important technologies required to build the facilities are investigated such as oxygen content control, instruments development, remote handling techniques for target maintenance, and spallation target design. The large scale LBE loops for 250kW target mock up and material corrosion studies are also manufactured and ready for various experiments. The latest status of 250kW LBE spallation target optimization will be described in the presentation.