J-PARC 3GeVシンクロトロン加速器トンネル内の中性子測定

Neutron measurement in the accelerator tunnel of J-PARC Rapid Cycling Synchrotron

山本 風海   ; 畠山 衆一郎; 大津 聡*; 松本 哲郎*; 吉本 政弘  

Yamamoto, Kazami; Hatakeyama, Shuichiro; Otsu, Satoru*; Matsumoto, Tetsuro*; Yoshimoto, Masahiro

J-PARC 3GeVシンクロトロン(3GeV Rapid Cycling Synchrotron, RCS)では、2021年5月現在、およそ740kWで中性子ターゲットに向けた連続運転を行っている。機器の放射線損傷の検討のために、加速器運転中のビームロスによる中性子やガンマ線などの二次粒子のスペクトルの評価方法を検討しているが、ビームロス量が過多であった場合は、ビームロスによって発生する中性子やガンマ線を識別することは困難となる。しかしRCSでは、入射直線部を除きほとんどロスが発生していないことが、ロスモニタの出力および残留線量の測定よりわかっている。そこで、今回は運転後の線量が現在の運転状況において数十マイクロSv/h程度である出射分岐ダクトの近傍において、液体シンチレータを用いて中性子-ガンマ線の弁別が可能か予備試験を行った。試験の結果、検出器に入ってくる二次粒子のレートは弁別可能なレベルであることが判った。

J-PARC 3 GeV Rapid Cycling Synchrotron (RCS) provides more than 700 kW proton beam to the neutron target. In order to investigate the influence of the radiation, we intend to evaluate the radiations such as the neutron and gamma-rays, which are generated due to the proton beam loss. If the amount of beam loss is excessive, it becomes difficult to identify the individual neutron and gamma ray. Therefore, we investigated the signal rate of the extraction point of RCS. Preliminary result indicated that we can enough distinguish the neutron and gamma-ray by the liquid scintillator.