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Design of LBE spallation target for ADS Target Test Facility (TEF-T) in J-PARC

J-PARCにおけるADSターゲット試験施設(TEF-T)のLBE核破砕ターゲット設計

斎藤 滋; 大林 寛生; Wan, T.; 大久保 成彰; 菅原 隆徳 ; 遠藤 慎也; 佐々 敏信

Saito, Shigeru; Obayashi, Hironari; Wan, T.; Okubo, Nariaki; Sugawara, Takanori; Endo, Shinya; Sasa, Toshinobu

原子力機構は、加速器駆動システム(ADS: accelerator-driven systems)の設計に必要なデータを得るために、J-PARC計画の中でADSターゲット実験施設(TEF-T: Target Test Facility)の建設を計画している。TEF-Tでは、鉛ビスマス共晶合金(LBE: Lead-Bismuth Eutectic)の核破砕ターゲットに250kWの陽子ビームを入射し、ADSの構造材候補材についてLBE流動下での照射試験を実施する。TEF-Tを実現するために、様々な研究開発が行われている。LBEターゲットとターゲット台車の設計検討は大きく進捗した。ターゲットループの保守と照射試料の照射後試験を行うホットセルについては概念設計を終えた。要素技術開発として、TEF-TターゲットのモックアップループとLBE流動下での材料腐食データを得るためのループが製作され、本格運転へ向け準備中である。LBEループのための酸素濃度制御システムも開発された。遠隔操作によるターゲット交換試験も実施中である。その他、TEF-Tの実現に向けた現在の研究開発状況についても報告する。

JAEA proposes transmutation of minor actinides by accelerator-driven systems (ADS). To obtain the data for ADS design, JAEA plans to construct the ADS Target Test Facility (TEF-T) within the framework of the J-PARC project. In TEF-T, a 250 kW proton-beam-driven LBE (Lead-Bismuth Eutectic) spallation target will be installed to prepare an irradiation database for candidate ADS structural materials. Design activities of the LBE target and target trolley have been progressed. Conceptual design of hot-cells for LBE target loop maintenance and PIE (Post Irradiation Examination) of irradiated samples have been finished. Two LBE loops were manufactured. One is a loop for TEF-T target mock-up and the other is that for collection of material corrosion characteristics in flowing LBE. Oxygen potential control systems for LBE flow have been also developed. Remote handling tests for the target exchange are underway. In this paper, current activities and studies to realize TEF-T will be presented.

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