Status of the JAEA-ADS superconducting linac design

超伝導リニアック設計の状況JAEA-ADS

Yee-Rendon, B. ; 近藤 恭弘   ; 田村 潤  ; 明午 伸一郎   ; 前川 藤夫  

Yee-Rendon, B.; Kondo, Yasuhiro; Tamura, Jun; Meigo, Shinichiro; Maekawa, Fujio

原子力機構(JAEA)では、核廃棄物の有害度低減のための加速器駆動未臨界システム(ADS)の研究開発に取り組んでおり、ビーム電流20mAの30MWのCW陽子線形加速器(LINAC)を設計を進めている。本LINACは、2.5MeVのエネルギーまでの常伝導(NC)加速器で構成され、引き続き5つの超伝導(SC)セクションにより最大1.5GeVまで加速する。未臨界原子炉の熱応力を回避のため、ADSの加速器は現存の加速器より極めて高い信頼性が必要となり、LINACの設計における最大の課題となる。このため、故障時にもビーム損失の少ない運転を継続できるフォールトトレランス機能を備えた強安定設計を進めている。本発表では、LINACの高信頼性達成に向けたビームダイナミクスの結果を紹介する。

The Japan Atomic Energy Agency (JAEA) is working in the research and development of an Accelerator Driven Subcritical System (ADS) for the transmutation of nuclear waste. To this end, JAEA is designing a 30-MW CW proton linear accelerator (linac) with a beam current of 20 mA. The JAEA-ADS linac starts with a Normal Conducting (NC) up to an energy of 2.5 MeV. Then, five Superconducting (SC) sections accelerate the beam up to 1.5 GeV. The biggest challenge for this ADS linac is the stringent reliability required to avoid thermal stress in the subcritical reactor, which is higher than the achieved in present accelerators. For this purpose, the linac pursues a strong-stable design that ensures the operation with low beam loss and fault-tolerance capabilities to continue operating in case of failure. This work presents the beam dynamics results toward achieving high reliability for the JAEA-ADS linac.