Current Status of R&D and PIE Program for ADS Material Development in JAEA

JAEAにおけるADS材料開発に向けた研究開発と照射後試験の現状

斎藤 滋   ; 大久保 成彰   ; 大林 寛生  ; Wan, T.; 菅原 隆徳  ; 佐々 敏信   ; 前川 藤夫  

Saito, Shigeru; Okubo, Nariaki; Obayashi, Hironari; Wan, T.; Sugawara, Takanori; Sasa, Toshinobu; Maekawa, Fujio

原子力機構は、加速器駆動システム(ADS: Accelerator-Driven Systems)の設計に必要な材料照射データベースを作成し、流動LBE中での照射効果について研究するため、J-PARCに陽子照射施設の建設を計画している。この照射施設では、鉛ビスマス共晶合金(LBE: Lead-Bismuth Eutectic)の核破砕ターゲットに250kWの陽子ビームを入射し、ADSの構造材候補材についてLBE流動下での照射試験を実施する。この照射施設を実現するために、様々な研究開発が行われている。LBEターゲットとターゲット台車の設計検討ついては概念設計を終えた。要素技術開発として大型のLBEループが製作され、本格運転へ向け準備中である。LBEループのための酸素濃度制御システムも開発された。遠隔操作によるターゲット交換試験も進捗している。照射試料の照射後試験フローは完成し、照射後試験技術について検討を進めている。その他、TEF-Tの実現に向けた現在の研究開発状況についても報告する。

Japan Atomic Energy Agency (JAEA) proposes transmutation of minor actinides (MA) by accelerator-driven systems (ADS). The ADS designed by JAEA is a system composed by LBE (Lead-Bismuth Eutectic) spallation target and a subcritical core. In the ADS, a beam window (BW) is exposed in complex field of heavy irradiation by proton/neutron and corrosion by flowing LBE. To develop ADS structural materials, it is of critical importance to investigate materials used in such environment. Thus, JAEA plans to construct a proton irradiation facility at the J-PARC to prepare an irradiation database for candidate ADS structural materials and to investigate irradiation effects in flowing LBE environment. In this paper, giving a whole scope of the JAEA ADS development, some results of experimental measurements and the specific program for planed R&D will be presented.