Shielding benchmark experiment in the intermediate energy region using the SPIRAL2/NFS facility

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K18320
• Research Institution: National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology
• Principal Investigator: 近藤 恵太郎 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 六ヶ所核融合研究所 核融合炉材料研究開発部, 主幹研究員(定常) (50513230)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 中性子 / 中間エネルギー / 遮蔽

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、p/d-Li, Be反応を利用した加速器型中性子源の遮蔽設計の高度化を目指し、フランスGANIL-SPIRAL2の新しい中性子源施設NFS(Neutron for Science)を利用した、20-55 MeV中性子入射による遮蔽実験を実施することである。箔放射化法によるスペクトルインデックス測定を併用することで、精度の高いデータの取得が可能となる。
本年度はまず、昨年度実施した再解析結果に基づき、実験体系の製作を行った。その後、実験体系及び測定システムの確認を行った。実験体系は設計通り製作されており、また、測定システムも正常に動作することを確認した。また、NFSで使用するものと同等の気送管システムを用いてガンマ線検出器と共に動作確認を行い、動作が問題ないことを確認した。NFS施設は運転に必要な準備がすべて終了し、既に取り付けられていたリチウムコンバーターに加えて、2018年4月に回転ベリリウムコンバーターが取り付けられ、大電流運転の準備が整った。コンバーター室の照射チェンバーとこれに付随する気送管システムは2017年9月に設置が完了し、以来調整が続けられてきた。NFS施設との取り合いの問題がいくつか残っていたが、これらは2019年初頭の作業で解決し、運用が可能となった。一方で、SPIRAL-2は、いくつかの放射線許認可に関連する問題が発生し、施設の運用許可が得られておらず、当初2019年頭を目標としていた初実験が延期された。SPIRAL-2およびNFS施設のコミッショニングが完了すれば、速やかに実験に移れる状況ではあるが、残念ながら、本研究期間中の実験データの取得には至らなかった。今後、実験を実施し、得られたデータの解析から、中性子輸送計算の精度を定量的に明らかにし、計算に用いられるデータベースのどの部分に問題があるかを明らかにする計画である。