(3) 加速器施設内の照明器具の放射化について

Report
加速器施設内の照明器具の
放射化について
2012年11月7日
技術交流会
放射線科学センター
豊田
晃弘
運転中に中性子などが多く発生する
加速器トンネル内などでは、照明器具も放射能を持つ
secondarily
放射性廃棄物
例えば、2003年のブースター施設の照明器具の
更新作業ではランプや傘など、多数の放射化物が
発生した。この時の廃棄したランプは500本以上で
ある
現在でも陽子系で残されていたランプや、新たに
リニアックから放射化したランプは発生している。
Fluorescent lamps & LED lamps
蛍光灯と一言で言っても、多種多彩な種類が売られている
大きく分けて二種類に分けられ
Type
標準
三波長
蛍光剤
リン酸カルシウム
希土類金属
LED照明は、蛍光管と入れ替えるだけで使えるものが急速に普及しだしている
Long life
Low power consumption
Socket id same as florescent lamps
どれを選び使用するのが、一番経済的で
廃棄物を減らすことになるのか?
Information of the exposure experiments.
Exposure place
Facility
Exp1
side of Hadron
absorber
FNAL, USA
120-GeV
18
6.1×10
proton
4.8 days
(5 days)
Exp2
side of Hadron
absorber
FNAL,USA
120-GeV
19
1.5×10
proton
12.9 days
(13 days)
Exp3
alcove-1 in NuMI
beamline
FNAL, USA
120-GeV
1.6×1020
proton
112.9 days
(132 days)
Exp4
near wall in Main
injector tunnel
FNAL, USA
120-GeV
19
1.5×10
proton
12.9 days
(13 days)
Exp5
near wall in
Cyclotron room
Dokkyo Medical 18-MeV
3.5×1019
Univ., Japan
proton
1.2 days
(32 days)
Beam
Total
proton
Machine
operation time
(term)
Exposure
name
Exp1, Exp2 and Exp3. NuMI Hadron absorber
muon beam
Alcove-1
Samples
epithermal neutrons 6.5×105 (cm-2 s-1)
thermal neutrons 1.9×107 (cm-2 s-1)
Exp1 and Exp2
muon beam
Exp3
Exp4. Main injector
(120-GeV proton synchrotron)
Beamline
Sample set
Exp5. 18-MeV proton cyclotron room
11
23
14
1170
20
8
12 22 15
9 3
2070 10
29
16
28
26
13
2
25
1720
670
Samples
1
thermal and epithermal neutrons
9.3×105 (cm-2 s-1)
17
Produce isotopes for PET
Running 1 hour a day
18 19
24
21
27
Information of the lamp samples
Lamp type
Model name
Color temperature
Manufacture
Fluorescent lamp
F15T8/CW
4100 K
General Electric
(normal)
F15T8/KB
3000 K
General Electric
F15T8/PL/AQ
3100 K
General Electric
FL10D
6500 K
MEO*
FL10N
5000 K
MEO*
FL10W
4200 K
MEO*
Fluorescent lamp
FL10EX-N TT
5000 K
MEO*
(three-wavelengths)
FL10EX-D TT
6700 K
MEO*
FL10ENXF
5800 K
MEO*
FL10EDXF
8000 K
MEO*
LTL-10W
4600 K
OnWave Corp.
LTL-10L
3000 K
OnWave Corp.
EH33-T78
5500-6000 K
e-half Co., Ltd
MWT-10SMD-CL
6500-7000 K
BLUE WING Inc.
LED lamp
*MITSSUBISHI ELECTRIC OSRAM Ltd.
Gamma-ray spectrometry
ISOCS/LabSOCS
3D image
Result of Exp1 & Exp2 (hadron absorber ) and Exp4 (Main Injector)
(Exp1)
Bq
(Exp2)
Fluorescent lamp
(three-wavelengths)
Fluorescent lamp
(normal)
LED lamp
Bq
Exp4
Activities of radionuclides
after 25 days from
the exposure end
Fluorescent lamp
Fluorescent lamp
(normal)
(three-wavelengths)
LED lamp
Bq
Result of Exp3 (NuMI alcove-1)
Fluorescent lamp
(three-wavelengths)
Fluorescent lamp
(normal)
LED lamp
Bq
Result of Exp5 (独協)
Fluorescent lamp
(three-wavelengths)
Fluorescent lamp LED lamp
(normal)
Results of operation test of lamps
Exp1
FL10EX-N TT
Fluorescent
(three-wave)
FL10EX-D TT
FL10ENXF
FL10EDXF
Fluorescent
(normal)
FL10D
FL10N
FL10W
LTL-10W
LED
LTL-10L
EH33-T78
MWT-10SMD-CL
○
○
△
△
Exp2
○
○
○
○
○
○
○
Exp3
○
○
○
○
○
○
○
△
△
×
△
Exp4
○
○
○
○
×
○
○
△
△
△
△
Exp5
○
○
○
○
○
○
○
△
△
○
△
LEDランプの点滅
EH33-T78
MWT-10SMD-CL
まとめ
三波長菅タイプでは152Eu 半減期13.542 年) が生成される
ので、使用するのは好ましくない
LED管では生成される放射能は、蛍光灯よりも少ないが、
LED 管は放射線に弱い.
今回の実験では、少なくとも9.7×1010 cm-2の熱中性子が
照射されるとLED管は動作不良を起こした.
加速器施設内の照明器具としては、標準タイプの蛍光管
を使用するのが最適な選択と考えられる。

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