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石川 法人
JAEA-Conf 2022-002, p.111 - 115, 2023/03
原子力機構タンデム加速器を利用した主な照射損傷・原子物理研究のトピックス紹介を行う。進行中の多くの研究は、タンデム加速器の特徴を生かした課題設定になっており、その特徴と課題との関係性を概観する。以下に、原子力機構タンデム加速器が提供するイオンビームの特徴を挙げ、そして、その特徴を生かした研究例を述べる。[特徴1](100MeV以上の)高エネルギー重イオンかつ広範囲のイオン種を提供可能/研究例:イオントラック損傷とそれに関連するナノ構造形成に関する研究、[特徴2]長距離飛程かつ高電流イオンビームを提供可能/研究例(1):スピントロニクス素子の耐照射性試験、研究例(2):事故耐性改良被覆管の耐照射性試験、(研究例3):金属腐食環境中の原子力材料の耐照射性試験、[特徴3]高エネルギーかつ多価イオンビームを提供できる。/研究例:高エネルギーイオンの炭素薄膜通過後の非平衡電荷分布に関する研究
石崎 暢洋; 松田 誠; 中村 暢彦; 株本 裕史; 沓掛 健一; 乙川 義憲; 遊津 拓洋; 松井 泰; 阿部 信市
JAEA-Conf 2022-002, p.5 - 10, 2023/03
当施設は20UR型ペレトロンタンデム加速器で核物理,核化学,材料照射などの研究に利用されている。加速器の運転日数は141日で、利用運転における最高加速電圧は16.3MVであった。実験に使用されたイオン種は16元素(分子を含め23種)であり、その内、高電圧端子内イオン源(ターミナルECRイオン源)からのビームが38%を占めた。定期整備は夏季に1回実施し、SF6高圧ガス製造施設の定期検査のほか、タンク内のターミナル部のイオンポンプの素子交換、ECRイオン源の分解整備、ターミナル発電機の分解整備などを行った。また、絶縁性能が劣化した低エネルギー側加速管3.5MVユニット分(7本)を交換し、加速電圧の回復を図った。運転期間中の故障修理としては、加速器入射部でビームが周期的に変動する現象が発生した。これは質量分析電磁石の磁場測定器(NMR)の回路の劣化が原因であった。発表では加速器の運転・整備状況等について報告する。
松田 誠
JAEA-Conf 2022-002, p.103 - 110, 2023/03
1982年に運転を開始した東海タンデム加速器施設は今年で40年の節目を迎える。タンデム加速器は1976年に建設を開始し1982年から供用施設として利用運転を開始した。利用運転日数は2022年7月時点で6888日となり、加速器の運転時間は約17万時間である。年間の利用日数は1980年代後半から2000年代前半では200日に及んでいたが、2011年の震災以降は年間で130日程度の運転へと推移している。加速器の重要な性能である加速電圧については、建設当初は18MVであったが2000年頃には15.5MVまで低下した。これを回復するため、2003年に加速管を更新し、その後10年ほどは18MVでの運転を実現したが、近年は約15MVまで再び低下している。放電によって生じるセラミクスの絶縁不良が主原因と考えられ、これを回復するには加速管の更新あるいは再生作業が必要である。次に主な開発事項として、1984年から約10年をかけて高周波超伝導空洞による重イオン加速器の開発を行った。タンデム加速器の後段加速器としてそのエネルギーを2
4倍へ増強することができ、1995年から超伝導ブースターとして利用運転を開始した。2007年には高電圧端子内にECRイオン源を用いた重イオン入射器を開発を完了し、希ガスイオンの加速や、高強度・高エネルギービームを実現した。2011年の震災以降はRIや核燃料を取り扱える加速器施設の特徴を最大化すべく新たな照射室の整備などを行ってきた。タンデム加速器の建設から今日に至るまでの加速器の利用状況や開発について発表する。
松原 章浩*; 藤田 奈津子; 三宅 正恭; 石井 正博*; 渡邊 隆広; 國分 陽子; 西尾 智博*; 小川 由美; 神野 智史; 木村 健二; et al.
JAEA-Conf 2022-002, p.55 - 62, 2023/03
JAEA-AMS-TONO-5MVでは、2021年度末までに測定個数28912個、測定時間20478時間となった。同装置では2021年7月に複数の機器でバリスタが破損し、その原因究明、対策、復旧のため、運用はそれ以降停止している。バリスタ破損の事象は表1に示すように二度あり、一度目は2個、二度目は3個のバリスタが同時に破損した。一度目の破損の原因については、経年劣化によりバリスタ電圧が低下したバリスタにおいて地絡が発生し、これが起因となり他の劣化したバリスタが破損したと推測される。二度目の原因は、一度目でダメージを被ったバリスタ(表1の*印の機器に搭載)が通電の際に地絡し、他の劣化したバリスタの破損に繋がったと推測される。安全対策の一つとして、破損したバリスタと同型式のバリスタの他の機器での有無を調査し、該当するものは新しいバリスタに取り換える処置を行った。復旧は順次進めており、依頼測定の再開は2022年度の中頃を予定している。
