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J-PARC 情報システムへの要望 ー核変換実験施設ー

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J-PARC 情報システムへの要望 ー核変換実験施設ー. 日本原子力研究所 核変換利用開発グループ 佐々 敏信. 核変換実験施設-施設概要. 核変換物理実験施設 600 MeV-10W ビームを導入 主として高速中性子体系を模擬する臨界集合体 ADS ターゲット試験施設 600MeV-200kW ビームを導入 液体鉛・ビスマス合金を用いた核破砕ターゲット ADS-BT 600MeV-200kW ビームを輸送 YAG レーザによる 10W ビーム取出装置. 施設鳥瞰図. ADS ターゲット試験施設( TEF-T). 核変換物理実験施設( TEF-P).

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J-PARC情報システムへの要望ー核変換実験施設ーJ-PARC情報システムへの要望ー核変換実験施設ー

日本原子力研究所

核変換利用開発グループ

佐々 敏信

slide2
核変換実験施設-施設概要
  • 核変換物理実験施設
    • 600MeV-10Wビームを導入
    • 主として高速中性子体系を模擬する臨界集合体
  • ADSターゲット試験施設
    • 600MeV-200kWビームを導入
    • 液体鉛・ビスマス合金を用いた核破砕ターゲット
  • ADS-BT
    • 600MeV-200kWビームを輸送
    • YAGレーザによる10Wビーム取出装置
slide3
施設鳥瞰図

ADS ターゲット試験施設(TEF-T)

核変換物理実験施設(TEF-P)

臨界集合体

ビーム輸送ライン

Pb-Bi核破砕ターゲット

ADS-BT

レーザー荷電変換装置

tef p r d
TEF-Pによる主なR&D項目
  • ADS解析のデータ及び手法の検証
    • 未臨界体系中の出力分布
    • 実効中性子源強度
    • 高エネルギー粒子の影響
  • 加速器ハイブリッドシステムの性能検証
    • 陽子ビームによる炉心出力のフィードバック制御
    • ビーム起動・停止及びトリップ時のシステム挙動
  • MA及びLLFPの核変換性能
    • MA及びLLFP 核変換率測定
    • MA窒化物燃料装荷炉心の模擬
tef t
TEF-Tでの主な試験項目
  • ADS構成機器の照射損傷
    • ビーム窓の寿命評価
    • 複数粒子による照射効果
  • 流動液体金属との共存性
    • 腐食による照射損傷の促進
    • 核破砕生成物の影響
  • 液体金属ターゲットの利用経験
    • システム構成機器の実証
    • 運転及びメンテナンス技術の開発
ads bt
ADS-BTの設計要求
  • 低出力陽子ビームの取り出し
    • TEF-P 向けに10Wの陽子ビームを供給
    • ビームは200kWラインから取り出す
  • 原子炉施設と加速器施設(障防法施設)の分離
    • TEF-Pと加速器施設と完全に分離している必要がある
    • 原子炉に導入するビームを原子炉施設のみで制御できる機能を有する必要がある
  • 大出力陽子ビームのターゲット入射
    • Pb-Biターゲットに陽子ビームを入射するためには、適切な陽子ビーム密度に制御する必要がある
tef p
取得する主な運転データ -TEF-P-
  • 計装出力
    • 核計装(8系統)
    • 炉心温度
    • テーブル位置
    • 制御棒位置(ストローク)
    • 安全棒位置(In/Out)
  • 安全保護系出力
    • 警報回路
tef t1
取得する主な運転データ –TEF-T-
  • 一次冷却系計装出力
    • 温度
    • 流量
    • 酸素濃度
  • ADS-BT
    • ビーム強度
    • ビームプロファイル
slide9

:多重信号伝送

:ハードワイヤ信号伝送

中央制御装置

注1:ハードワイヤ用中間配線盤。PPSの2重化に対応。

注2:核変換物理実験施設へのビーム取出し用機器及びADS-BTの計測制御設備を含む。

PPS-A

PPS-B

IDF-A

IDF-B

(注1)

ADSターゲット試験施設

計測制御設備(注2)

核変換物理実験施設

計測制御設備

ADS-BT

制御

核変換物理実験施設

ビーム

取出し制御

炉心導入

ビーム

制御

TEF制御システム基本概念
slide11
ネットワークへの要望(1)
  • 用途
    • 実験データ収録・解析
    • 装置及び加速器運転データの取得
  • コンセント数
    • TEF-P、TEF-Tとも50程度(うち各15はWireless)
  • 計算機資源(TEF-P,TEF-Tそれぞれ同仕様)
    • 計算機  :解析用(LINUX,P-4orXeon) 2台
    • ストレージ:10GB/年(~500bytes/s×4500h)
    • 保存媒体:DVD-RAMまたはテープメディア
slide12
ネットワークへの要望(2)
  • サーバ類
    • Webサーバ
      • 施設案内(一般用、実験者・利用者向け)
      • 運転状況表示
    • メールサーバ
    • ログデータサーバ
      • 運転履歴、実験データを保管
      • 参照のみ、外部からの更新は不可
    • 業務管理サーバ
      • グループウェア、原研事務管理サーバとの連携
slide13
使用解析コード
  • ATRAS(ADS用輸送燃焼解析コード)
    • PHITS,NMTC/JAM
    • SCALE,SLAROM
    • TWODANT
    • BURNER
  • MCNP,MCNPX
  • MVP
  • CITATION(中性子輸送コード)
  • ORIGEN(炉心燃焼解析コード)
  • NJOY,SAGEP(核データ処理、感度解析)
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