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明午 伸一郎; 中野 敬太; 岩元 大樹
プラズマ・核融合学会誌, 98(5), p.216 - 221, 2022/05
加速器駆動核変換システム(ADS)の実現やJ-PARCで建設を進めているADSターゲット試験施設(TEF-T)の建設には、陽子ビーム取扱い技術の開発やGeV領域の陽子に対するニュートロニクス(中性子工学)の詳細な検討が必要となる。このためJ-PARCの核変換ディビジョンでは、J-PARC加速器施設などで研究を進めてきた。本稿ではこれらの内容に関して紹介する。
高田 弘; 明午 伸一郎; 仁井田 浩二*
Advanced Monte Carlo for Radiation Physics, Particle Transport Simulation and Applications, p.949 - 954, 2001/00
原研とKEKによる統合計画の大強度加速器施設の核設計に用いるため、核子・中間子輸送コードNMTC/JAMについて、高エネルギー核反応計算モデルの導入に関連して、発生するすべての中間子、バリオン、レプトンの輸送を取り扱う拡張を加えたほか、核子-原子核散乱断面積及び弾性散乱角度分布をより正確に扱えるように系統式を修正した。また、ビーム照射による損傷評価のためはじき出し損傷断面積評価計算機能を評価した。改良したNMTC/JAMを用いて、中性子の遮蔽体透過実験解析や厚いターゲットにおける反応率分布測定の解析を行った。前者について、NMTC/JAMによる計算結果は透過成分及び周辺への散乱成分ともに実験値とよく一致した。またGeV領域に陽子入射に関して、中性子生成量が従来よりも増加し、反応率分布について実験値との一致度が向上した。
真木 紘一*; 佐藤 聡; 川崎 弘光*
JAERI-Data/Code 97-002, 76 Pages, 1997/02
JAERI-Data-Code-97-002.pdf:2.15MB
照射損傷の代表的指標である弾き出し損傷評価に必要な弾き出し断面積セットを、反応のカイネマティクスを用いて算出した。弾き出し断面積セットに内蔵した核種とエネルギー群構造を核融合炉核計算用群定数セットFUSION-J3と同一とし、それぞれ、40核種、125群と42群の二つのセットを作成した。そのセットを用いて、国際熱核融合実験炉ITERを対象に第一壁中性子フルエンス1MWa/m
に対して、SS316と銅の弾き出し損傷を算出した結果、それぞれ10dpa、13dpaが得られ、過去に特定材料として評価された結果とほぼ一致している。以上より、運転中の中性子束の計算結果をベースに、弾き出し損傷まで通して評価できる核融合核計算システムを構築した。
明午 伸一郎
no journal, ,
材料の損傷指数となる原子あたりのはじき出し数(dpa)は、粒子束とはじき出し断面積から計算される。この断面積の実験データが少ないため、これまでにJ-PARCをはじめとする国内施設で30GeVまでの陽子の実験データを得た。この結果、数GeV以上の陽子では陽子のエネルギーによらず断面積はほぼ一定となるが、相対論では材料に付与するエネルギーは入射陽子のエネルギーに比例し増加するため、予想に反した結果であった。高エネルギー領域の実験データを拡大するため、フェルミ国立研究所(FNAL)で120GeV陽子による実験を行った。さらに、エネルギー領域を拡大するため、次年度はCERNのHiRadMatで430GeV陽子による実験が計画されている。本講演では、また、J-PARCにおける0.4GeV陽子による新しいビーム照射施設計画についても紹介する。2022年、本施設のユーザーコミュニティが設立した。