J-PARCの照射後水銀ターゲット容器用運搬キャスクの遮へい設計

Shielding design for transport cask of mercury target vessel irradiated at J-PARC

原田 正英   ; 内田 敏嗣; 関島 光昭; 羽賀 勝洋  ; 粉川 広行  ; 木下 秀孝   ; 高田 弘   

Harada, Masahide; Uchida, Toshitsugu; Sekijima, Mitsuaki; Haga, Katsuhiro; Kogawa, Hiroyuki; Kinoshita, Hidetaka; Takada, Hiroshi

J-PARCの核破砕中性子源では、大強度3GeV陽子ビームを水銀ターゲットに入射させ、発生する中性子ビームを様々な実験装置に供給している。ステンレス316L製の水銀ターゲット容器は、ビーム照射等に伴う材料特性の劣化のため、最大でも5000MWh程度の照射後に交換する計画である。照射後水銀ターゲット容器は、物質・生命科学実験施設の保管スペースに一時的に保管した後、J-PARC内の別の保管用建屋に運搬し、保管する計画である。この運搬のためには、専用の運搬キャスクを準備する必要があり、平成28年度その準備に着手した。運搬キャスクは、高度に放射化した照射後水銀ターゲット容器を収納し、運搬キャスク表面の線量が所内輸送基準(2mSv/hr以下)を満足する遮へいが必要となる。そのため、照射後水銀ターゲット容器実機の線量実測値を活用し、粒子輸送計算コードPHITS及びMCNPX、誘導放射能計算コードDCHAIN-SPを駆使して、精度の高い遮へい計算を行った。その結果、鉄で、最大厚さ22.5cmの遮へいが必要であることが分かった。

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