2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study of radioactive water management in J-PARC neutrino beamline
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25400307
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
大山 雄一 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 講師 (30213896)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 善一 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (00200759)
石田 卓 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (70290856)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | J-PARC / ニュートリノ / T2K / 放射線 / 放射化水処理 / ベリリウム / イオン交換樹脂 / 大強度陽子ビーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
J-PARCニュートリノビームラインにおいてビームライン機器の冷却水は高濃度に放射化水する。これはビームにより生じる中性子が冷却水の酸素原子を破壊することによる。最も大きな障害になるのは放射線同位元素7Beである。7Beの半減期は53日なので、崩壊を待つわけにはいかず、効率よく除去する必要がある。
2017年度はいままでと比較して大強度のビームを長時間得ることができた。ビーム強度は約480kWまで増強され、ビームラインでの年間総陽子数は8.19E20POTになった。これはビーム時間を1.0E7秒に換算すると396kW相当のビーム強度に匹敵する。前年度の337kWより少しに増えたものの、いまだに目標とするビーム強度750kWの半分に満たない。ビームによって約500GBqの7Beが生じた。これをイオン交換樹脂EG-4A-HGを用いて189MBqまで取り除いた。
除去効率は99.96%である。前年度の99.99%の除去率、57MBqの残7Be量に遥かに及ばない。これはイオン交換樹脂のプレフィルターが詰まり、イオン交換樹脂を稼働できない期間があったためである。既にイオン交換樹脂による7Be除去の方法は確立されたものの、イオン交換樹脂通水をトラブルなく運転する方法の確立が大切であることを再認識することとなった。2016年度末のイオン交換樹脂循環ポンプの故障による除去効率の悪化等も含めて、イオン交換樹脂通水システム全体が、トラブルなく常に運転を継続するためのさらなるノウハウの蓄積が必要である。
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