3GeVシンクロトロンビーム入射部における放射線遮蔽体の検討及び設置作業報告

Report of the design examination and the installation work for the radiation shield at the beam injection area in the 3 GeV synchrotron

仲野谷 孝充  ; 神谷 潤一郎   ; 吉本 政弘  ; 高柳 智弘   ; 谷 教夫  ; 古徳 博文*; 堀野 光喜*; 柳橋 享*; 竹田 修*; 山本 風海   

Nakanoya, Takamitsu; Kamiya, Junichiro; Yoshimoto, Masahiro; Takayanagi, Tomohiro; Tani, Norio; Kotoku, Hirofumi*; Horino, Koki*; Yanagibashi, Toru*; Takeda, Osamu*; Yamamoto, Kazami

J-PARC 3GeVシンクロトロン加速器ではビーム出力の増強に伴い、ビーム入射部付近では放射化による機器の表面線量と空間線量率が年々増加している。一方でビーム入射部には人の手によるメンテナンスが欠かせない機器が多数存在しており、作業者の被ばく低減が重要な課題であった。そのため、本加速器施設を管理するJ-PARCセンター加速器ディビジョン加速器第二セクションにおいて、作業者の被ばく低減のための遮蔽体設置を目的としたワーキンググループ「入射部タスクフォース」を設立し、遮蔽体の構造や設置方法等について検討を重ねてきた。結果、ビーム入射部の構造を一部更新し、必要な際に容易に取付けが可能な非常設型の遮蔽体を設置することとした。そして、2020年夏期メンテナンス期間に遮蔽体の設置に必要な更新作業を実施し、遮蔽体の設置を行った。更新作業は高線量下で長期間に渡るため、作業員の被ばく量を抑えることが重要な課題であった。このため、事前に入念に作業計画と作業手順を作成し、作業期間中も様々な被ばく低減対策と個々の被ばく管理を行った。これにより、作業者の被ばく線量を管理目標値以下に抑えることができた。本作業の実施により、ビーム入射部に取付け取外し可能な遮蔽体を設置できるようになった。この遮蔽体により入射部近傍での作業時の被ばく線量の低減に寄与できることが確認できた。夏期メンテナンス期間中のほぼすべてで入射部を占有する大規模な作業となったが、今後の保守作業における被ばく抑制のためには非常に有意義な作業であったと考えられる。

Since a user operation startup, the 3 GeV synchrotron accelerator (Rapid-Cycling Synchrotron: RCS) gradually reinforced the beam power. As a result, the surface dose rate of the apparatus located at the beam injection area of the RCS, such as the magnet, vacuum chambers, beam monitors, etc., increases year by year. The beam injection area has many apparatuses which required manual maintenance, so reducing worker's dose is a serious issue. To solve this problem, we have organized a task force for the installation of the shield. The task force has aimed to optimize the structure of the radiation shield, construct the installation procedure with due consideration of the worker's dose suppression. As the examination result of the shield design, we have decided to adopt removal shielding that could be installed quickly and easily when needed. We carried out shield installation work during the 2020 summer maintenance period. The renewal work required to install the shielding has been carried out in a under high-dose environment. For this reason, reducing the dose of workers was an important issue. So, we carefully prepared the work plan and work procedure in advance. During the work period, we implemented various dose reduction measures and managed individual dose carefully. As a result, the dose of all workers could be kept below the predetermined management value. We had installed removal shielding at the beam injection area in the 2020 summer maintenance period. We confirmed that this shield can contribute to the reduction of the dose during work near the beam injection area. It was a large-scale work to occupy the beam injection area during almost of the summer maintenance period. However, it is considered very meaningful for dose suppression in future maintenance works.