250 kW LBE spallation target for J-PARC Transmutation Experimental Facility

J-PARC核変換実験施設のための250kW鉛ビスマス核破砕ターゲット

佐々 敏信   ; 斎藤 滋   ; 大林 寛生  ; Wan, T.; 菅原 隆徳  ; 北 智士*; 八巻 賢一*; 吉元 秀光*

Sasa, Toshinobu; Saito, Shigeru; Obayashi, Hironari; Wan, T.; Sugawara, Takanori; Kita, Satoshi*; Yamaki, Kenichi*; Yoshimoto, Hidemitsu*

原子力機構は高レベル放射性廃棄物に起因する環境負荷を低減するため、鉛ビスマス合金(LBE)を核破砕ターゲットと炉心冷却材とする加速器駆動システム(ADS)を用いた分離核変換技術を提唱している。ADSを実現するため、原子力機構はJ-PARC計画の中で核変換実験施設(TEF)の建設を計画している。TEFを用いることで、LBE冷却ADSを設計するためのデータを蓄積し、安全にLBEを利用するための技術課題の解決を目指している。250kWのLBE核破砕ターゲットをTEFに設置し、LBE冷却ADSの作動温度域での陽子及び中性子照射データの取得を目指す。TEF-Tのリファレンスとしてターゲットの設計と最適化やさまざまな要素技術開発を進めている。ターゲット模擬と材料腐食試験のための大型LBEループも整備した。250kW LBEターゲット設計の最新の動向を報告する。

JAEA proposes the Partitioning and Transmutation Technology to reduce the environmental impact caused from high-level radioactive waste using Accelerator-driven system (ADS) which adopts lead-bismuth eutectic alloy (LBE) as a coolant for subcritical core and spallation target. To realize ADS, JAEA plans to construct the Transmutation Experimental Facility (TEF) within the framework of J-PARC project. By using TEF in J-PARC, it is planned to solve technical issues for safe application of LBE by completing the data to design LBE-cooled ADS. The 250kW LBE spallation target will be located in TEF facility to prepare material irradiation database by both proton and neutron injection in the temperature range for typical LBE-cooled ADS. Detailed design and optimization of the target as a reference target of TEF-T and various elemental technologies are investigated. The large scale LBE loops for mock up the spallation target and material corrosion studies are also manufactured and ready for various experiments. The latest status of 250kW LBE spallation target design works will be described in the presentation.