物質・生命科学実験施設における陽子ビーム窓交換作業

Replacement of the proton beam window at Material and Life Science Experimental Facility

大井 元貴 ; 細川 英洸*; 西川 雅章*; 福田 真平; 勅使河原 誠   ; 明午 伸一郎   ; 高田 弘   

Oi, Motoki; Hosokawa, Hidemitsu*; Nishikawa, Masaaki*; Fukuda, Shimpei; Teshigawara, Makoto; Meigo, Shinichiro; Takada, Hiroshi

J-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)の核破砕中性子源では、中性子を発生させる中性子標的等をヘリウムベッセル内に設置している。一方、3GeVシンクロトロンからMLFの中性子源まで3GeV陽子ビームを輸送するビームラインは10Pa以下の超高真空に保たれている。このビームラインとヘリウムベッセルを隔離するために陽子ビーム窓が設置されている。陽子ビーム窓は、窓材のアルミ合金の放射線損傷のため、1MW出力の運転において23年の周期で交換する計画である。2017年夏の保守期間において、2号機から3号機への交換を行った。放射化したビーム窓の移動には、遮へいキャスクを使用し、また、冷却水, 真空、およびピローシール加圧配管等の着脱は、遮へいプラグ上部でハンズオン作業で行った。冷却水中には、510Bq/ccのトリチウムが含まれているため、交換前に配管内を乾燥させ、配管着脱時には、放射性物質の飛散防止対策として、作業エリアにグリーンハウスを設置し、局所排気を施した。本発表では、陽子ビーム窓交換作業とその安全対策について報告する。

At J-PARC, a neutron production target is installed in the helium vessel, and 3-GeV proton beams are delivered from a 3-GeV synchrotron to the target through a beamline with high vacuum environment. A proton beam window (PBW) is installed to isolate the helium vessel from the proton beamline. Since the PBW is degraded by radiation damage, it is scheduled to be replaced every 2 or 3 years under the 1-MW operation. In the summer outage in 2017, the PBW #2 was replaced to #3. A shielding cask was used for transferring the activated PBW, while hands-on works were done to remove the cooling water pipes at the top of the shielding plug of PBW. Since the cooling water contains 510 Bq/cc of tritium, it was drained from the pipes and the pipes were dried before removing PBW. The hands-on work was carried out in a green-house with a local exhaust device to prevent scattering of radioactive materials. In this presentation, we report the replacement work of the PBW including safety measures.