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論文

Current plan of J-PARC transmutation experimental facility

佐々 敏信; 大井川 宏之

Proceedings of 8th International Topical Meeting on Nuclear Applications and Utilization of Accelerators (AccApp '07), p.949 - 955, 2007/00

J-PARC計画で建設を予定している核変換実験施設は、臨界集合体と600MeV陽子ビームを受ける核破砕ターゲットを有する施設である。J-PARCの建設状況から、建設を2期に分割して臨界集合体と30kWビームダンプを先行して着手することとし、予備的な研究計画の募集を行った。ADS,先進高速炉,核データ,核物理,医学利用をはじめとする30を超える提案と100名を超える参加希望があった。これらの提案に沿うべく、実験施設設計の再検討に着手し、放射能の高いマイナーアクチニド燃料の利用やその燃料組成を検討するための感度解析を実施し、設備仕様の確定を進めた。

論文

Shielding analysis at the upper section of accelerator-driven system

佐々 敏信; 大井川 宏之

Proceedings of 8th International Topical Meeting on Nuclear Applications and Utilization of Accelerators (AccApp '07), p.628 - 632, 2007/00

マイナーアクチニドの核変換を行う鉛ビスマスターゲット/冷却ADSでは、陽子ビームを鉛直方向から導入する。この構成では、ビームダクトは炉上部へのストリーミングパスとなるため、遮蔽解析を行った。炉上部の陽子ビーム制御用マグネットの放射化解析を行い、日本の法令に基づく作業者の作業時間が10分程度となること,延長するためには追加遮蔽が必要であることを明らかにした。また、タンク型炉心で挿入される蒸気発生器内の水の放射化解析を行い、二次冷却系への遮蔽対策が不要であることを示した。

論文

Conceptual study of actinide reformer using high-power proton accelerator

佐々 敏信; 西原 健司; 菅原 隆徳; 大井川 宏之

Proceedings of 8th International Topical Meeting on Nuclear Applications and Utilization of Accelerators (AccApp '07), p.904 - 909, 2007/00

MOX燃料を用いるLWR及びFR燃料サイクルでは、アメリシウム(Am)とキュリウム(Cm)の取り扱いが、燃料健全性の観点から重要となる一方、地層処分する際にも課題となる。そこで、AmとCmを塩化物溶融塩を燃料とし、加速器駆動未臨界システムを用いて効率よく核変換するアクチニド改質システムを提案した。改質システムでは、AmとCmを発電サイクルから回収し、乾式再処理に適する塩化物溶融塩燃料とすることで、AmとCmの取り扱い上のデメリットを緩和している。システムは10MW級の陽子加速器とタングステン製核破砕ターゲット及び溶融塩未臨界炉心から構成し、システム所用電力を自給できる構成とした。出力170MWのシステム1基に対して発電用軽水炉10基に相当する年間100kgのAm及びCmを供給可能である。

論文

Application of high-energy photon beam to industrial imaging based on positron annihilation

豊川 弘之*; 平出 哲也; 黒田 隆之助*; 鈴木 良一*; 大平 俊行*

Proceedings of 8th International Topical Meeting on Nuclear Applications and Utilization of Accelerators (AccApp '07) (CD-ROM), p.331 - 335, 2007/00

陽電子消滅を利用した工業製品の最新の非破壊透過診断技術を紹介する。この方法ではレーザー・コンプトン散乱により生成される、高エネルギーの$$gamma$$線ビームを用いている。強化コンクリートブロックを用いた実験結果は、この手法が金属を含むような工業製品の非破壊検査方法として優れていることを示している。断層画像診断への利用も行い、試料の断面画像を得ることにも成功した。手法の主な特徴は、直線性に優れたレーザー・コンプトン散乱により生成される高エネルギーの$$gamma$$線ビームを試料に入射し、後方に設置した検出器でこのビームの減衰を計測し、試料横方向から試料内部で電子対生成によって形成された陽電子の消滅$$gamma$$線の試料内部での減衰を計測する。これを試料をステージうえで移動,回転させ、データを蓄積,解析することで試料を取り囲んだ検出器でないと得られなかったPET(陽電子放出断層)画像を得ることができる。また、この手法により構造物内部の特定部位の陽電子消滅法の適用が可能となり、構造物内部の金属などの欠陥評価等への利用が期待される。

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