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液体鉛ビスマス共晶合金中の酸素濃度測定実験; 基礎試験とガンマー線照射の影響評価

Measurement experiment of oxygen concentration in liquid lead-bismuth eutectic; Basic Tests and estimation of gamma-ray irradiation effect

菅原 隆徳 ; 北 智士*; 吉元 秀光*; 大久保 成彰

Sugawara, Takanori; Kita, Satoshi*; Yoshimoto, Hidemitsu*; Okubo, Nariaki

液体鉛ビスマス共晶合金(LBE)を用いた加速器駆動核変換システム(ADS)やJ-PARC核変換実験施設(TEF)のADSターゲット試験施設(TEF-T)等のLBE試験ループにおけるLBE中酸素濃度測定に資するため、2つの基礎的な試験およびガンマー線照射の影響評価を行った。基礎的な試験では、触媒塗布範囲の影響評価およびフリーズシール構造の検討を行った。触媒塗布範囲については、塗布範囲が小さいほど、LBE温度が低い時の測定精度が悪いことが確認された。フリーズシール構造については、0.5MPaの圧力がかかった場合でも、LBE漏洩が防止できる設計を実現した。ガンマー線照射の影響評価については、ex-situの試験を実施し、1kGy/hで4000時間の照射(4MGy)を行っても、ガンマー線照射の影響はほとんどないことを確認した。

The oxygen sensors to measure the oxygen concentration in liquid LBE (lead-bismuth eutectic) were fabricated and tested for future use in LBE-cooled ADS (accelerator-driven system) or LBE test loops. The following tests were performed; estimation of catalyst application range, freeze seal structure and estimation of gamma-ray irradiation effect. For the estimation of the catalyst application range, it was confirmed that the measurement accuracy became worse in low LBE temperature as the application range became small. For the freeze seal structure, we realized the structure to prevent the LBE leakage with 0.5 MPa pressure condition. For the estimation of gamma-ray irradiation effect, the ex-situ test was carried out and it was observed that there was little effect by 4 MGy gamma-ray irradiation.

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