Safety management of remote handling and in-cell work for maintenance of spallation neutron production target components in J-PARC

J-PARCの核破砕中性子源ターゲット機器のメンテナンスにおける遠隔操作とセル内作業の安全管理

直江 崇   ; 木下 秀孝   ; 涌井 隆  ; 猿田 晃一   

Naoe, Takashi; Kinoshita, Hidetaka; Wakui, Takashi; Saruta, Koichi

J-PARC物質・生命科学実験施設に設置されている水銀を標的に用いたパルス核破砕中性子源では、SUS316L製の標的容器がキャビテーションによる壊食と照射損傷を受けるため遠隔操作により交換可能な構造としている。キャビテーションによる壊食損傷を定量的に評価するために、使用後の標的容器を遠隔操作で切出し、内壁の損傷を観察している。標的容器交換及び切出しは、長さ40m幅13m高さ12mのホットセル内で実施するが、準備・片付け作業ではホットセル内に入域する。標的システムからの放射線とホットセル内に残存する汚染のため作業にはリスクがあるため、室内の線量を下げるための遮蔽体の設置、作業環境の線量マップの作成とそれに基づいた作業計画の策定、空気中トリチウム濃度に応じた適切な防護具の着用、作業エリア区画による汚染拡大防止などの作業安全管理を実施した。その結果、外部被ばくは計画値を大きく下回りビーム出力が増加に伴い作業環境の線量が増加しているにもかかわらず前年よりも低い値を維持できた。

A mercury target vessel for a pulsed spallation neutron source in the MLF at J-PARC can be replaced by remote handling tools because it suffers radiation damage and cavitation erosion during the proton beam irradiation. Moreover, to study cavitation erosion quantitatively, we cut out remotely a specimen from the used target vessel inspect the surface of the specimen. These works are carried out in a hot cell of L40m W13m H12m. Before and after the remote maintenance, we entry the hot-cell for preparation and clean up works. For such works, we take safety measures for high-dose rate and residual contamination in the hot-cell as follows: install shielding to reduce dose rate in the hot-cell, make dose rate map and work plan based on the map, decide reasonable protective equipment depending on the tritium concentration in air, divide work area for contamination control. The result showed that external exposure of workers are lower than that the planned value and previous year although the dose rate in the hot-cell is increased by the ramp-up of beam power.