J-PARC 3GeVシンクロトロン入射ダンプの中性子によるサンプル放射化評価

Evaluation of the sample activation at the injection dump of J-PARC 3 GeV rapid cycling synchrotron

山本 風海   ; 中野 秀仁; 松本 哲郎*

Yamamoto, Kazami; Nakano, Hideto; Matsumoto, Tetsuro*

J-PARC 3GeVシンクロトロンでは、大強度ビームを達成するために入射点に炭素薄膜を配置し、リニアックで加速した負水素イオンを薄膜を通すことで電子を二個はぎ取り陽子に変換して加速している。この過程で一部入射ビームは陽子に変換されず残るため、それらを廃棄するダンプが入射点下流に置かれている。この廃棄ビームが生成する中性子、ガンマ線を照射試験等に用いることができれば、J-PARCの定常運転に寄生する形で照射試験を行うことができ効率的であることから、ダンプ内の二次粒子による放射化の評価を行った。ビスマスサンプルを実際に置き放射化させ、そのガンマ線スペクトルと計算コードPHITSの結果と比較したところ、主要な生成放射性核種の相対量はファクター2以下で一致した。

To accumulate a high-intensity beam in the Rapid Cycling Synchrotron (RCS), the H beams from the linac converted into protons and injected into the RCS. In this process, a certain amount of the beam is not converted, and it leads to the injection dump. Since the secondary particles are constantly produced inside the dump due to this waste beam, we have studied if those secondary particles can be used as an irradiation test. In this report, we compare the results of calculations using PHITS/DCHAIN codes and measurements using a germanium-semiconductor detector after activating a bismuth-209 sample.