J-PARC LBE spallation target for ADS development

ADS開発のためのJ-PARC鉛ビスマス核破砕ターゲット

佐々 敏信   ; 斎藤 滋   ; 大林 寛生  ; 有吉 玄  ; Wan, T.*; 大久保 成彰   ; 大平 直也*; 八巻 賢一*; 北 智士*; 吉元 秀光*

Sasa, Toshinobu; Saito, Shigeru; Obayashi, Hironari; Ariyoshi, Gen; Wan, T.*; Okubo, Nariaki; Ohdaira, Naoya*; Yamaki, Kenichi*; Kita, Satoshi*; Yoshimoto, Hidemitsu*

原子力機構は加速器駆動システム(ADS)を用いた分離変換技術によるマイナーアクチノイド低減を提案している。ADS実現のため、JAEAでは液体鉛ビスマス合金(LBE)核破砕ターゲットのJ-PARC設置を計画している。LBE核破砕ターゲットはADS設計に不可欠な技術課題を、材料照射データベースを整備することで解決することを目的としている。400MeV-250kWの陽子ビームが使用可能であり、ターゲットは熱流動解析及び構造解析によりこの陽子ビームを集束して照射して陽子・中性子照射量を可能な限り増加できるように設計されている。完全遠隔操作によるターゲット交換やフリーズシール型ドレンバルブなどの要素技術開発が実施され、ターゲットに反映されている。最新のJ-PARC鉛ビスマス核破砕ターゲットの設計を報告する。

Japan Atomic Energy Agency (JAEA) proposes to reduce the minor actinides by Partitioning and Transmutation Technology using Accelerator-driven system (ADS). To realize ADS, JAEA plans to locate Lead-Bismuth Eutectic alloy (LBE) spallation target in J-PARC. LBE spallation target will be used to solve technical issues for ADS design by preparing irradiation database. The 400 MeV - 250 kW proton beam can be used for ADS studies. The spallation target is optimized by thermal-hydraulic analysis and structural analysis to increase proton/neutron irradiation of ADS materials by sharply focused proton beam injection. The studies for elemental technologies such as a fully-remote target exchange procedure and freeze-sealed drain valve system are also performed and integrated into the design of LBE target. The latest design of the J-PARC LBE spallation target system will be presented.