Measurement of displacement cross-section for structural materials in High-Power Proton Accelerator Facility

高出力陽子加速器に用いられる標的材料の弾き出し損傷断面積の測定

明午 伸一郎   ; 松田 洋樹  ; 岩元 洋介   ; 岩元 大樹   ; 長谷川 勝一   ; 前川 藤夫  ; 吉田 誠*; 石田 卓*; 牧村 俊助*; 中本 建志*

Meigo, Shinichiro; Matsuda, Hiroki; Iwamoto, Yosuke; Iwamoto, Hiroki; Hasegawa, Shoichi; Maekawa, Fujio; Yoshida, Makoto*; Ishida, Taku*; Makimura, Shunsuke*; Nakamoto, Tatsushi*

核変換システム等のハドロン加速器施設では、ビーム出力の上昇に伴いターゲット材料に対する損傷の評価が重要となる。加速器施設で用いられているターゲット材料等の損傷は、原子あたりの弾き出し損傷(DPA)が広く用いられており、カスケードモデルに基づく計算で得られた弾き出し損傷断面積に粒子束を乗ずることで評価されている。DPAによる損傷評価は広く一般的に用いられているものの、20MeV以上のエネルギー範囲における陽子に対する損傷断面積の実験データは数点しかなく十分でない。最近の研究において、タングステンの弾き出し損傷断面積が計算モデル間で約8倍異なることが報告されており、ターゲット材料の損傷評価のためには弾き出し損傷断面積の実験データ取得が重要となる。そこで、我々はJ-PARC加速器施設の3GeVシンクロトロン加速器施設を用い、弾き出し損傷断面積の測定実験を開始した。弾き出し損傷断面積は、冷凍機(GM冷凍機)で極低温(4K)に冷却された試料に陽子ビームを照射し、照射に伴う抵抗率の変化により得ることができる。本発表では、銅に3GeV陽子を入射する場合の弾き出し損傷断面積の測定結果を速報として報告する。

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