MLF気体廃棄物処理設備の運転報告と改良計画

Operation report and improvement plan of off-gas processing system at MLF

高宮 志歩; 甲斐 哲也   ; 上原 聡明; 木下 秀孝   ; 原田 正英   ; 酒井 健二 ; 羽賀 勝洋  ; 高木 素則*; 黒須 祐輝*

Takamiya, Shiho; Kai, Tetsuya; Uehara, Toshiaki; Kinoshita, Hidetaka; Harada, Masahide; Sakai, Kenji; Haga, Katsuhiro; Takagi, Motonori*; Kurosu, Yuki*

J-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)の核破砕中性子源では、水銀をターゲット材料として使用している。水銀の核破砕生成物のうち、気体状の核種(トリチウム,希ガス,水銀蒸気)の大部分は、水銀循環系内のサージタンクのカバーガス(ヘリウム)に蓄積すると想定し、その処理のため気体廃棄物処理設備が設置されている。毎年実施している水銀ターゲット容器交換作業では、カバーガスを気体廃棄物処理設備で受け入れ、水銀をドレンしてから水銀ターゲット容器を取り外す手順となる。これまでの運転経験から、一定量のトリチウムや希ガスがカバーガスに移行せずに水銀循環系の内壁に付着したままであることが分かっている。そのため、水銀ターゲット容器の交換作業においては、これらの核種が系外へ放出されることを抑制する必要がある。本報告では、2021年度の気体廃棄物処理設備の運転報告とともに、現在計画中であるトリチウム放出抑制に向けた設備改良の設計検討について述べる。

Mercury is used as a target material for spallation neutron source at J-PARC. It is assumed that most of gaseous nuclides (tritium, noble gases and mercury vapor) among spallation products accumulate in the cover gas (helium) of the surge tank in the Mercury Circulation System (MCS), and for the treatment, there are off-gas processing system. In the mercury target vessel replacement which is carried out every year, cover gas is transferred to the off-gas processing system, mercury is drained, and then the mercury target vessel is removed. It became clear from the previous operation that a certain amount of tritium and noble gases remain absorbed on the inner wall of the MCS. It is necessary to suppress release of these nuclides during vessel replacement. In this report, we will describe the operation report of the off-gas processing system in FY2021, and the design study of the system improvement for the suppression of tritium release which is currently planned.