Status of LBE study and experimental plan at JAEA

JAEAにおけるLBE関連研究の現状と研究計画

斎藤 滋   ; Wan, T.*; 大久保 成彰   ; 大林 寛生  ; 渡辺 奈央  ; 大平 直也*; 木下 秀孝   ; 八巻 賢一*; 北 智士*; 吉元 秀光*; 佐々 敏信   

Saito, Shigeru; Wan, T.*; Okubo, Nariaki; Obayashi, Hironari; Watanabe, Nao; Ohdaira, Naoya*; Kinoshita, Hidetaka; Yamaki, Kenichi*; Kita, Satoshi*; Yoshimoto, Hidemitsu*; Sasa, Toshinobu

原子力機構(JAEA)では、鉛ビスマス共晶合金(LBE)を核破砕中性子発生のターゲット並びに炉心冷却材として使用する、核変換用の加速器駆動システム(ADS)の研究をしている。中性子は、1.5GeVの陽子ビーム入射による核破砕反応によって生成される。ADS開発に重要な材料照射データを取得するため、J-PARCにLBE中性子生成ターゲットを備えた照射施設の建設を提案している。LBEターゲット実用化のためには多くの技術的な課題があり、JAEAでは様々な研究開発を行っている。腐食研究に関しては、OLLOCHIの調整運転と機能試験が開始された。LBE使用する上で重要な技術である酸素濃度制御技術の開発も行っている。大型LBEループ実験では、IMMORTALを使用して、定常および過渡状態の試験を行った。機器の分野では、LBEループシステムの重要な技術として、超音波流量計とフリーズシールバルブの開発を進めている。照射施設の設計に重要なLBE中の不純物挙動の研究も開始した。本論文では、JAEAにおけるLBE関連研究の現状と研究計画について報告する。

An Accelerator Driven System (ADS) for waste transmutation investigated in JAEA employs lead-bismuth eutectic (LBE) as a neutron production target material and coolant. The neutrons are to be produced via the spallation with 1.5 GeV proton beam injection. As materials irradiation data are important for ADS development, JAEA plans to construct an irradiation facility with LBE neutron production target in J-PARC. There are many technical issues on LBE for practical use. In JAEA, various R&Ds are being carried out. Concerning corrosion study, conditioning operation and functional tests of OLLOCHI started. Oxygen concentration control technology has also developing. In the large scale LBE loop experiment, the operation for steady state and transient experiments was performed by using IMMORTAL. In the area of instrument, development of ultrasonic flow meter and freeze seal valve are progressing as a key technology for the LBE loop system. Investigation of behavior of impurities in LBE, which is important for design of the irradiation facility, started. In this paper, the status of the LBE studies and experimental plan will be presented.