分散型プレデカップリング効果を用いたJ-PARC核破砕中性子源用ボロン系熱中性子吸収材の開発

Development of thermal neutron absorber material based on boron using distributed pre-decoupler effect for spallation neutron source of J-PARC

奥冨 敏文*; 勅使河原 誠   ; 原田 正英   ; 大井 元貴 ; 倉本 繁*

Okutomi, Toshifumi*; Teshigawara, Makoto; Harada, Masahide; Oi, Motoki; Kuramoto, Shigeru*

J-PARCの核破砕中性子源では、中性子特性向上のために減速材及び反射体に用いられる冷熱中性子吸収材(デカップラー)の開発を進めている。我々は新たなデカップラーとして1/v型の中性子吸収特性を有するボロンに着目した。しかし、ボロンは、B(n,)Li反応により生成したヘリウム(He)が材料脆化を引き起こすため大強度線源では使用が困難だと考えられていた。これを解決するために、ボロン系材料中にガドリニウム(Gd)等の別の熱中性子吸収材を混在させることでB(n,)Li反応の抑制を図り、材料の延命化を狙うとともに、Bの優れた中性子吸収特性を生かすプレデカップリング効果を提案した。製作性の向上のために、これを改良し、アルミニウム(Al),炭化ホウ素(BC),酸化ガドリニウム(GdO)を分散させた混合粉末の焼結体を試作した。実用化ためには、各材料の分散度,材料強度,構造材のアルミ合金との接合性,熱伝導率等を明らかにする必要がある。ポスター発表では、試作した焼結体の均一分散性,材料強度,熱特性の測定結果を報告する。

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