J-PARC核破砕中性子源水銀ターゲット容器の損傷挙動評価の現状

Evaluation status of damage behavior in mercury target vessel of spallation neutron source

若井 栄一  ; 直江 崇   ; 涌井 隆  ; 原田 正英   ; 粉川 広行  ; Guan, W.; 羽賀 勝洋  ; 高田 弘   

Wakai, Eiichi; Naoe, Takashi; Wakui, Takashi; Harada, Masahide; Kogawa, Hiroyuki; Guan, W.; Haga, Katsuhiro; Takada, Hiroshi

J-PARCの核破砕中性子源では、物質・生命科学や産業の発展のためには、国内外の研究者や民間企業のユーザーによって中性子線を利用した様々な解析が行われていて、パルス陽子ビーム(3GeV, 25Hz)の1MW安定運転を目標としている。J-PARCの核破砕中性子源の水銀ターゲット容器は高エネルギー粒子の通過や反応によってもたらされる損傷の蓄積により、材料強度特性等が徐々に劣化していくため、今後、出力を上げていくためには損傷挙動の予測精度を高めていく必要がある。核破砕中性子源施設において、原子炉の照射環境と最も異なる点は中性子エネルギースペクトルと高エネルギーパルス陽子ビームであり、それの影響を考慮した次のような特性評価((1)疲労、(2)照射損傷やガス元素生成の影響(PHITSコード含む)、(3)水銀中の損傷(キャビテーション損傷と対策)など)が不可欠である。本報告では水銀ターゲット容器に対する損傷挙動評価の現状を報告するとともに、パルス状の高い熱負荷や高い照射量の耐久性能を持つ水銀ターゲット容器の設計と製作技術の高度化の現状について併せて報告する。

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