Target system maintenance experience in hot cell at J-PARC

J-PARCホットセルにおけるターゲットシステムメンテナンスの経験

木下 秀孝   ; 羽賀 勝洋  ; 甲斐 哲也   ; 涌井 隆  ; 粉川 広行  ; 勅使河原 誠   ; 直江 崇   ; 高田 弘   

Kinoshita, Hidetaka; Haga, Katsuhiro; Kai, Tetsuya; Wakui, Takashi; Kogawa, Hiroyuki; Teshigawara, Makoto; Naoe, Takashi; Takada, Hiroshi

J-PARCには、3GeV陽子を入射してパルス中性子を生成する核破砕中性子源水銀ターゲットが設置されている。水銀ターゲット容器は、長さ12m, 幅2.6m, 高さ4mでホットセル内を水平移動するターゲット台車に設置されている。長さ43m, 幅12m, 高さ15mの広大なホットセルの半分は、ターゲット容器の交換作業等のメンテナンス作業に使用され、水銀のリークを想定して床面はステンレスライニングになっている。ターゲット容器の交換は、6軸のパワーマニピュレータ、3双のマスタースレーブマニピュレータ、20tのインセル天井クレーン、耐放射線カメラを用いてフル遠隔操作で実施される。核破砕反応によって多量の放射性ガスが発生するため、気体廃棄物処理システムをホットセル横に併設しており、水銀循環系のカバーガスを移送した後に水銀ターゲット容器の交換を実施している。発表では、ホットセルの設計思想及び遠隔操作によるターゲット関連機器のメンテナンスについて報告する。

At the J-PARC, a mercury target system has been in operation as a neutron production target of the spallation neutron source driven by 3-GeV protons. It is loaded on a big target trolley (L12 W2.6 H4 m) which moves horizontally on a rail in a hot cell. The volume of the hot cell is as large as L43 W12 H15 m. Target vessel replacement is performed with full-remote handling devices such as a 6-axis power manipulator, 3 pairs of master/slave manipulators, an in-cell overhead 20 t crane and radiation resistant cameras. Since a large amount of radioactive gaseous nuclides are generated in mercury via the spallation reactions, the off-gas processing system is installed in a room nearby the hot cell to transfer the cover gas in a serge tank of the mercury circulation system to the off-gas processing system before replacing target vessel. More detailed design of hot cell and experiences on the target system maintenance will be presented.