J-PARC|物質・生命科学実験施設

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J-PARCセンター
〒319-1195
茨城県那珂郡東海村白方白根2番地4
HPの情報に関するお問い合わせ先:
<web-staff@j-parc.jp>
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核変換物理実験施設の実験課題

研究開発の目的 研究・開発課題
核破砕中性子源で駆動される高速未臨界体系の核特性評価 未臨界体系における出力分布
未臨界度の決定
未臨界度の決定は安全性および加速器出力の設定に影響
中性子源の実効強度
高エネルギー中性子の影響
ターゲット、ビーム窓、ボイドの存在
これまでの高速炉には無かった構造
実効増倍率、出力分布、中性子漏洩等に影響
鉛−ビスマス冷却材の模擬
ナトリウムに代わる冷却材
中性子スペクトル、冷却材ボイド反応度に影響
加速器駆動ハイブリッドシステムの運転・制御性検証
ビーム出力調整によるフィードバック制御
原子炉では出力を数桁にわたり安定に制御できる
ビーム出力調整で所定の炉出力に制御できるか?
ビームトリップ時および立ち上げ時の挙動
原子炉では緊急停止はほとんどない
頻繁に起こるビームトリップに対処できるか?
温度係数の測定(炉心、ターゲット)
出力振動、炉心のデカップリング
エネルギー増倍率の決定
マイナーアクチナイドおよび長半減期核分裂生成物の核変換特性評価 マイナーアクチナイドの核変換率測定
マイナーアクチナイド、長半減期核分裂生成物のサンプル反応度価値測定
長半減期核分裂生成物用減速領域付き体系の核特性
マイナーアクチナイド窒化物燃料炉心の模擬


核変換物理実験施設の主なデータ

核変換物理実験施設平面図(予想図)





核変換物理実験施設の諸元


最大核分裂出力 〜500W
(原研FCA(高速炉臨界実験装置)の出力:2kW)
最大陽子ビーム出力 〜10W
(600MeVで2×1012中性子/秒)

主要な実験設備

  • 核破砕中性子発生装置(陽子ビーム導入機構)
    • パルス時間幅:10n秒〜500μ秒
      陽子ビーム強度:4×109個/パルス
      中性子強度:6×1010個/パルス
  • D-T中性子源、Cf-252中性子源
  • サンプル・カウンター駆動機構
  • 非密封RI取り扱い用グローブボックス
  • TOF測定用実験孔
  • 炉心昇温装置

燃料集合体

水平2分割型
格子管51行×51行 (2.8mW x 2.8mH x 2.6mD)
格子管寸法 (5cm x 5cm : FCAと同様)

  • 板状燃料
    • 濃縮ウラン金属
    • 天然ウラン金属
    • 劣化ウラン酸化物
    • プルトニウム金属
  • ピン状燃料
    • マイナーアクチナイド添加燃料、窒化物燃料
  • その他
    • ブロック状ウラン、板状模擬物質(Pb, Bi, Na, W)、遮へい用鉛





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