J-PARC核破砕中性子源における照射後水銀ターゲット容器の運搬キャスクの設計

Design of transfer cask for mercury target vessel irradiated at J-PARC spallation neutron source

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   ; 佐藤 浩一 ; 増山 康一

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

J-PARCの核破砕中性子源の照射後水銀ターゲット容器を事業所内の別の保管用建屋へ運搬するために、運搬キャスク表面の線量が(運搬基準を満足する)2mSv/h以下となる遮蔽設計、1.6m落下時に、遮蔽性能や気密が担保される構造設計等、運搬規則を満足する運搬キャスクの設計・検討を行った。遮蔽評価では、ターゲット容器の実機を模擬した三次元計算モデルを構築し、PHITSやMCNPXによる粒子輸送計算シミュレーションとDCHAIN-SPによる残留放射性核種生成量計算とを組み合わせて、線量評価を実施した。さらに遮蔽評価の信頼性を上げるために、保管中の照射後ターゲット容器の線量の実測データとの比較を行った。実測値との比較から、照射後水銀ターゲット容器(ステンレス製)では、容器自身の放射化による線量だけでなく水銀の核破砕反応による成分の容器への付着及びステンレス中の不純物であるコバルトによる放射化が線量増大に寄与していることが分かった。これらを設計へと反映させた運搬キャスクを設計した。

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