J-PARCニュートリノビームラインの放射化水及び放射化空気の研究

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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、ビーム運転を継続するにつれて高濃度の放射能を含むようになる。これはビームにより生じる中性子が冷却水中の酸素原子を破壊することによるものである。このうち3Hの排水による除去と7Beや54Mn等の金属イオン性放射能のイオン交換樹脂による除去が本研究の大きなテーマであった。前年度までの研究により、金属イオン性放射能の除去には一定の成果が見られ、ほぼ今後の方針と除去能力は確立された。しかしながら、残る課題のイオン交換樹脂通水システムの大量の放射能除去後のメンテナンスだけは、2022年度にはビーム運転が無かったこともあり、まだ十分な検討がなされていない。2021年度末にニュートリノ第２設備棟を増設して、252m^3の希釈排水タンク2基が完成したことを受けて、2022年度には2つの大きな周辺工事を行った。一つは工水浄化装置の導入である。いままで使用していた工水には泥が混じっており、希釈排水の結果、大量の3Hを含む泥を生じていた。この泥を除去するための浄化装置を完成させた。もう１つは放射化水排水配管の拡張である。放射化水排水は監視のために県から平日の勤務時間内に行うように指導を受けている。そのため排水量を増やすためには流速を増やす必要があり、排水配管拡張の必要があった。これらの工事を完了させ、2022年度末に最初の放射化水排水を行い、排水手順を確立させた。今後、10年程度は放射化水排水で大きな困難は無いと考えられる。