資料１

J-PARCハドロン実験施設における放射性物質漏えい事故について
平成25年9月10日
茨城県 原子力安全対策委員会
J-PARCセンター
1目次
１．ハドロン実験施設における放射性物質漏えい事故の概要
１−１．J-PARCの概要
１−２．事故の概要
２．事故の原因と再発防止策
２−１．ハードウェア
２−２．安全管理体制
３．ハドロン施設以外の施設の健全性
３−１．物質・生命科学実験施設
３−２．ニュートリノ実験施設
３−３．加速器
４．今後の対応 −当面の作業−
４−１．ハドロン標的の調査
４−２．性能向上工事の概要
４−３．教育訓練の実施計画，組織体制の構築

2

１．ハドロン実験施設における放射性物質漏えい事故の概要
１−１．J-PARCの概要

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神岡に向けてニュートリノビーム

物質・生命科学実験施設

4
ハドロン実験施設

Ｊ－ＰＡＲＣ計画の概要• Ｊ－ＰＡＲＣ：– 日本原子力研究開発機構（JAEA) と高エネルギー加速器研究機構(KEK)が建設した、世界最高レベルの陽子加速器により様々な分野の最先端の研究を展開する施設。
– 物質科学、生命科学、原子力工学(JAEA)、原子核・素粒子物理学(KEK) など広範な研究分野を対象に、– 中性子、ミュオン、ニュートリノなどの多彩な二次粒子を用いた新しい研究手段を提供し、– 基礎科学から産業応用まで様々な研究開発を推進するもの
である
連携研究機関： 国内 東大・京大・東北大など２１研究機関 国外 ４７研究機関

5これまでの歴史
平成12年8月
平成15年12月
平成19年6月

事前評価

平成１２年度(2000) 平成13年

建設開始

中間評価
第２回 中間評価
平成20年度(2008) 平成20年5月 中性子ビーム発生

平成20年9月 ミュオンビーム発生
平成21年2月 ハドロン施設が稼働
平成21年4月 ニュートリノ実験施設
稼働

震災後復旧して運転再開スイッチを入れる前センター長と記念集合写真

平成22年度
学術会議「マスター (2010)平成22年10月
プラン」に将来計画を盛込み、学術審議会「ロードマップ」に。

「Ｊ－ＰＡＲＣ加速器の高度化による物質の起源の解明」 a/a の評価「高強度パルス中性子・ミュオンを用いた平成24年度
物質生命科学研究」 a/c の評価

平成24年6月

第3回 中間評価(2012)

平成23年3月11日 東日本大震災
により停止
平成24年1月24日 運転再開・共用開始
平成25年5月23日 ハドロン事故
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ハドロン実験施設とは• 万物の根源が何かを調べる、素粒子や原子核の研究施設- 万物を構成する究極の要素が何であるか？
- どのような力でそれらが結びつけられているか？
• 平成16（2004）年度から建設を開始
平成21（2009）年1月に完成、陽子ビームの受け入れを開始
調整作業の後、平成22（2010)年1月から本格的に実験を開始

施設外観
ハドロン実験ホール
ハドロン実験ホール：
実験が行われる建物のことで、幅60m、長さ56m、高さは地上16m、地下6mの半地下構造
ハドロン実験施設：
ハドロン実験ホールを中核として、付属する機械棟、電源棟などを含めた全体を指す

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J-PARC加速器と取り出しビーム
物質･生命科学実験施設

ハドロン実験施設

遅い取り出し速い取り出しニュートリノ実験施設速い取り出し8

金標的の役目• 金の標的に高速の陽子を当ててできる中間子を使って研究- 同時に金の原子核も壊れ、放射性物質ができる- 放射性物質は金の標的の中に留まる- 陽子ビームが止まれば、新しく放射性物質は作られず、減っていく

原子核

金の標的

陽子

パイ中間子
Ｋ中間子

核破砕反応

• 原子炉で使われているウランとは違い、金は放射性物質ではない→ 核分裂連鎖反応は起こらない→ 金の原子核が壊れてできる放射性物質から放射線は出る

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１．ハドロン実験施設における放射性物質漏えい事故の概要
１−２．事故の概要

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事故のあらまし５月２３日 １１時５５分• 異常なビーム• 標的が異常な高温に• 放射性物質の発生• 実験ホールへの漏えい→ 作業者の被ばく• 実験施設外への漏えい→ 管理区域外へ

6.6 cm

金標的の写真11

異常なビーム• 23日11時55分頃、専用電磁石の電源が誤動作→ ２秒の間でゆっくり金標的に当てるべき約30兆個の陽子のうち、約20兆個が約200分の１秒という短い時間に一度に金の標的に当たった
正常時の約250倍

正常な遅い取り出し
陽子の数

陽子の数

誤動作

短パルスビーム

２秒

200分の1秒

時間時間12ハドロンホールの管理区域区分とホールへの漏えい

排風ファン

第一種管理区域（赤）：表面汚染や空気中の放射化物（放射性同位元素）が想定される領域
第二種管理区域（青）：表面汚染や空気の汚染が管理区域設定基準を超える恐れがない領域

13事故対応の問題点① 放射性物質を施設外及び周辺環境に漏えいさせたこと② 国・自治体等の関係機関への通報連絡及び公表が遅れたこと③ ハドロン実験ホール内で作業者が放射性物質を吸入し内部被ばくしたこと
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事故による環境への影響• 測定データと数値計算（PHITS)をもとに評価
ハドロン実験ホール内で採取された空気中の放射性物質の種類と比（次のページ）を用いた。
→ 総放出量は約200億Bq と評価した。
• ２つの異なる方法で拡散評価
1. 上記と同じ放射性物質。
2. 当時の気象データ；主に排風ファン稼働時• （1回目）北東から東北東• （2回目）東から東南東
3. 放射性物質の拡散式を用いた解析
4. モニタリングステーションの実際の測定値に一致するよう規格化
施設に最も近い事業所境界で 0.17 μSv と評価した。

ハドロン実験ホール

環用・ 周辺４か所で土壌を採取し測定。
→ 事故による放射性物質はどの地点でも検出されず。

拡散式を いた 境影響評価
で線量が最大とされた地点

核燃料サイクル工学研究所

5月23日に一時的な上昇があった
モニタリングポスト等

15

5月26日に土壌試料を採取した所

ハドロン実験ホール内で事故当日（5/23）に採取された空気試料から評価した放射性核種、およびその放射能比16

被ばくについて
事故発生後にハドロン実験施設の放射線管理区域に入った作業者らを対象に内部及び外部被ばく量を測定• 検査対象者：102名• 被ばくを確認：34名（全員が放射線業務従事者）
被ばく量は0.1～1.7ミリシーベルト• 被ばくが無かった：66名
残り2名の外国人研究者は帰国し、本国で測定

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通報連絡及び公表の遅れ【5月23日】調査の結果、以下のことが判明• 金標的の一部が破損し、ホール内に放射性物質が漏えいし、床等が汚染していること• 実験ホール内の作業者が放射性物質による内部被ばくをした可能性があること← 放射線管理区域内で規定値内での汚染であり、被ばくも規定値を超えないと考え、今回の事象は法令報告には該当しないと判断【5月24日】18時頃に放射線管理区域境界に設置したモニターの記録を確認したとこ
ろ、実験ホールの排風ファンを動かした23日15時過ぎ及び17時30分頃に、放射線量率が上昇していたことを確認→ 放射性物質の一部が放射線管理区域外に漏えいしたと判断し、21時10分に原子力科学研究所の緊急連絡先に通報

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２．事故の原因と再発防止策

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事故に関わる問題点と対策
ハードウェア（加速器、実験施設）に関わる問題点と再発防止策の対応表

安全管理体制及び緊急時に実施すべき手順等の問題点と対策

20２．事故の原因と再発防止策
２−１．ハードウェア

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遅い取り出しシステムにおける事故原因と再発防止策

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遅い取り出し法とスピルフィードバック
遅い取り出し：シンクロトロンを周回する陽子ビームはベータトロン振動とよばれる横振動をしながら周回している。遅い取り出しは、この振動の共鳴現象を使ってビームサイズを広げ、広がったビームを外側から削り出すように徐々に取り出す手法である。

スピルフィードバック：精度のよい実験を行うためには取り出される陽子の数（ビーム強度）が取り出されている時間内で均等になる必要がある。このため、取り出されたビームの単位時間あたりの強度（ビームスピル）を測定しながら2種類の四極電磁石EQ（ExtractionQuadrupole)及びRQ（Ripple Quadrupole）をフィードバック制御して取り出し時間内のビーム強度を均等にする。
EQ

RQ

EQ

RQ

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通常時と事故時のショットの比較
DCCT （DC current transformer）によって測定された50GeVシンクロトロンを周回するビームの強度（陽子数）の時間変化

通常時
加速取り出し陽子数 [×10 13]

入射

事故時時間 [ms]拡大

時間 [ms]5 ms

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標的温度（シミュレーション）
温度

核発熱分布計算PHITS 3次元発熱密度分布
熱伝導計算
計算の検証
5ms照射時の熱伝導の影響
96 kJ / 5 ms 入射時のAu標的の温度分布s= 0.6 mmの陽子ビームの場合

時間

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EQシステムの誤作動
正常時

75A

②
①

③

②
①③
159A

340A

事故時

EQ/RQ制御画面：①MR内の周回ビーム電流、ビーム強度モニタ測定値、②EQ電源出力電流、③スピル制御DSPユニットからのEQ制
御信号モニタ値、RQ電源出力電流、RQ制御信号モニタ値○事故時のEQ電源の振る舞い
・取り出し開始から約0.3 秒間、指令値に応答しない。
・約0.3 秒後に応答が回復する。電源制
御部は159 Aのステップ指令として応答している。その際に、「過電圧」と「電流偏差異常（トラッキングエラー）」の機器保護信号（MPS）が発報している。
○調査状況
・その後の調査で、159 Aのステップ指令を送ると電源の応答は事故時を再現することが確認されている。
・最初の0.3 秒間に指令値に応答しなかった原因は引き続き調査中。

26

EQ電源系の再発防止策

EQの電流 [A]

典型的なEQの電流パターン

100 A
ビーム取りだし中の電流最大ビーム取り出し後

時間 [s]

27

ハドロン実験施設における事故原因と再発防止策

28放射性物質の飛散：一次ビームラインへの漏えい
標的の破損により放出された放射性物質がコンクリート遮蔽壁の内部空間に広がった。標的容器は密閉されていなかった。

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ハドロン実験ホールへの漏えい
コンクリート遮蔽壁の内部にあった放射性物質が、ハドロン実験ホール内に漏れ出た。
遮蔽壁の密封性が、放出された放射性物質の濃度に対して十分ではなかった。

立面図

遮蔽壁の外観コンクリートブロックの間にゴムシートを挟む、配管ダクトの貫通部を覆うなどの処置をしていた。
それらは、通常運転時に空気が放射化して生じる濃度のアルゴン４１などの閉じ込めには有効。
3030

ハドロン実験施設外への漏えい
ハドロン実験ホール内の放射性物質が排風ファンをまわしたことにより施設外へ漏えいした。
排風ファン

11:55 MPSでビーム停止

15:15～15:30 排風ファン運転(1回目)
17:30～5/26 11時頃
排風ファン運転(2回目)•••

排風ファンの起動
１回目：ハドロン実験ホール内のエリアモニターの健全性を確認するため。
２回目：ユーザーの被ばくを低減するため。
ホール内の線量が法令上の規制値に達していないことなどから、管理区域境界での影響は無いと考えた。
判断材料（漏えいを監視するための放射線モニター、施設間の放射線モニターとの連携）が不足。

31

標的装置の気密化と監視再発防止策
標的容器の気密化
ガス循環系と監視装置の新設
標的温度監視の強化
加速器調整中の標的の退避

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1次ビームライン室の気密強化
再発防止策
１次ビームライン室天井遮蔽体の気密強化
２次ビームライン開口部の気密強化
ケーブル貫通口の気密強化
放射線監視の強化

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大規模排気設備

ハドロン実験ホール建屋設備の改修

第3機械棟

第2機械棟
既設排風ファンは封止
汚染検査室

フィルタ付き排気ファン

吸入口

排気モニター

再発防止対策既設排風ファンの封止フィルタ付き排気設備の新設
汚染検査室の新設
監視装置の新設
標的及び1次ビームラインの気密化を徹底的に行うことによりハドロンホールは引き続き第2種管理区域として管理することが可能である。そのうえで、安全性をより高めるためにホールにも第1種相当の設備（管理排気を行う）を整えるものとする。

排気筒の新設ホール内に空気モニタを新設
汚染検査室
トラック入出用
テントヤード

既設排風ファンは封止

空気の向き
は内向き

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ハドロン実験ホール改修予定
時期

事項

０ヶ月目

改修工事契約等公告開始

０ヶ月目

標的等改修レビュー委員会

２ヶ月目まで改修工事に着手

５ヶ月目頃

ホール内排気設備完成

６ヶ月目頃

標的交換作業開始

１０ヶ月目頃

二重化隔壁遮蔽体完成
標的交換完了

１７ヶ月目頃

大規模排気設備完成

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放射線安全管理設備の改善• 判断材料（漏えいを監視するための放射線モニター、施設間の放射線モニターとの連携）が不足。そのため、合理的な判断ができず、放射線被ばくと通報の遅れにつながった。

当面の対応(案)

中期的対応(案)• すべてのモニタに段階的警報機能を追加。
• 表示端末を必要箇所に増設し各施設のシフト員等がモニタ情報を共有しやすいように整備する。

制御ネットワーク上でのモニタデータ提供
データ提供スキームの例

シ フ ト 員の常駐室
放射線監視（ 増設）

安全情報監視

運転情報
監視画面

放射線モニタ監視画面

データ 表示警報

データ 表示警報

シフ ト 員モニタ設置の概念図

放射線監視装置（既設）

PPS軽停止（既設）（モニタ増設に伴う見直し）

データ送信（機能追加）

制御ネットワーク（既設）36

２．事故の原因と再発防止策
２−２．安全管理体制

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問題点の抽出事故当時の状況を時系列にそって詳細に分析し（「判断の整理･分析表」参照）、問題点を明らかにした。

「判断の整理・分析表」から抽出した問題点
通報遅れ••••

法令の誤解釈情報の集約
判断基準が不明確
責任者が不在対策方針a管理区域内への放射性物質漏えい• 異常想定と対応の検討が不十分• 原因究明が不十分のまま運転再開

作業者の被ばく• 避難基準が不明確• 情報等が共有化されず

a

管理区域外への放射性物質の漏えい• 排風ファンによる排気• エリアモニターでの確認せず

aa, ba. 注意体制による組織的対応
明確な指揮命令系統による情報の収集と一元管理
施設管理責任者はJ-PARCを本務とし、不在時は代理者を明確に通報基準、避難基準の明確化
これらを実行可能とするために、
b. 放射線安全評価体制の強化
十分な想定のもとに評価
教育訓練の充実による徹底 38

新たに導入した異常事態発生時の対応体制•

従来のマニュアルでは行動基準が曖昧であった異常事態発生時の対応について、「基本体制」（平常時）と「非常体制」（通報事象発生時）の間に、「注意体制」（判断に迷う事象発生時）を設け、異常事態発生時の行動基準を明確化

事象の深刻さ非常体制

事故に該当する事象
⇒通報連絡

非常体制

および機器停止・避難誘導など

行動基準が不明確だった判断に迷う事象⇒ビームを止めて情報集約（関係者を招集し、施設管理責任者が通報か運転再開出来るか判断する。）

注意体制

既に原因と影響が特定された

基本体制

軽微な故障
⇒運転再開

基本体制

（機器の回復、誘発事象が無い、他施設が健全、放射線レベルの確認後）
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異常発生! （改善前）40

異常発生! （改善後）

所内通報41

異常事態発生時の対応体制のまとめ

・注意体制に移行する判断基準を明確化する。
・注意体制から基本体制に戻る手順は以下の通りとする。
①施設管理責任者の指揮の元で事象に関する情報の集約/分析を行う。
②施設管理責任者は誘発事象を含む全ての異常状態が解消されたことを確認する。
③施設管理責任者は放射線取扱主任者に運転再開の同意を得る。
④施設管理責任者は原子力科学研究所に運転の再開を伝える。
⑤シフトリーダーは施設管理責任者の指示により「運転手引」に示された手順に従って運転を再開する。 42

安全文化醸成のための改革
安全文化醸成に努めるために以下の改革を行う。
１．安全を最優先とする組織体制の構築––––

安全意識改革：安全担当副センター長の設置
施設管理体制強化：素粒子原子核Dの改組、階層化による責任明確化
施設管理責任者はJ-PARCが本務、不在時には代理者を明確化
安全管理強化：安全Dの人員増
安全審査体制強化：専門部会設置、外部委員による透明性

２．安全を施設のすみずみまで浸透させる行動マニュアル––

異常兆候を察知し、行動に移せる体制
安全運営を施設運営の基本理念に据えた規定、マニュアル等を整備

安全な組織
安全な現場

３．安全を継続的に持続発展させる文化の醸成– 安全スローガン–––

センター員・ユーザー教育 講習会による啓発
放射線事故を想定した事故対応訓練による手順の徹底と不断の見直し
過去のトラブルに関する教育

安全の持続43

J-PARCセンターが見直したの安全管理体制の改革イメージ
改 革 後

現 行
JAEA理事長

JAEA理事長

ＫEK機構長① 安全統括

安全検討会

作業部会

物質生
命ハド
ロン

安全ディビジョン加速器②

外部有識者、専門家副センター長ニュートリノ

安全ディビジョンハドロン

ニュートリノ物
質生
命

安全評価
③ 委員会

センター長

センター長

加速器

ＫEK機構長① 各施設における緊急時対応を統括する安全統括副センター長を新たに配置（安全に対する高い意識と深い知見を兼ね備えた優秀な人材をセンター内外問わずに登用）② 安全統括副センター長に直属する安全ディビジョンが、各施設の放射線安全管理を一元的に実施。
- KEKとJAEAとの組織の違いに起因する問題点を見直し、J-PARCとして一元的な安全管理体制を作る。
③ 外部有識者等で構成される安全評価委員会をセンター長のもとに設置し、安全統括を含めたセンター全体の安全管理に関する取組みを厳格かつ専門的に評価。（必要に応じて作業部会を設置） 44

放射線安全に係る委員会組織の強化案
放射線安全審査強化案

現状
KEK機構長JAEA理事長

放射線安全委員会

J-PARC
センター長【検討項目】
放射線安全に係る重要事項【委員】両機関及び外部学識経験者

J-PARC
センター長

放射線作業 ターゲット
ビーム工学
制御システム作業部会 作業部会
作業部会
作業部会

放射線安全検討会【検討項目】
使用許可の変更予防規程、細則、運転手引の改定【委員】主にJ-PARC構成員の代表者（主に各ディビジョン長で構成）

放射線安全評価委員会

組織強化• 専門家メンバーによる実効的議論と技術的検討を行なう• 多様な専門性を集めで豊富な異常想定を行う作業部会を設置できる権限• 要項等の変更に対応できる組織 45

両機構が支える

J-PARCの安全とサイエンス

核変換実験施設

物質生命科学実験施設

ハドロン実験施設

ニュートリノ実験施設

大強度 陽子加速器施設

一元的な安全管理体制
運営・研究基盤整備
高エネルギー加速器研究機構

日本原子力研究開発機構

46

３．ハドロン施設以外の施設の健全性

47

48

３．ハドロン施設以外の施設の健全性
３−１．物質・生命科学実験施設

49

物質・生命科学実験施設• 放射線管理区域区分– ターゲット部：第１種管理区域– 実験ホール：第２種管理区域• 区域境界の漏えいに対する防護– ターゲット部と実験ホールの間は躯体による遮蔽– 放射線管理区域に段階的な区分を設けて負圧管理– 排気は排気筒からフィルターを通して、放射線レベルを監視しながら実施• 中性子ターゲット損傷による漏えいに対する防護– 破損する前に計画的に交換– 破損への対処（過酷事象）• 水銀漏えいに対する多重防護、早期検知システム• 排気を停止し放射性物質を閉じ込め• ミュオンターゲット損傷による漏えいに対する防護– 標的は真空チャンバー内に設置（過酷事象）– 真空排気ラインの遮断弁閉止機能、真空ポンプ停止50

物質・生命科学実験施設の負圧管理（運用値）

第２種管理区域
第１種管理区域
ミュオンターゲット

中性子ターゲット
第１実験ホール

Ｍ１

３ＮＢＴ（ホットセル）

非管理区域

放射化機器保管室

Ｍ2ホットセル躯体

第２実験ホール
非管理区域

遮蔽、躯体

ビーム運転中は排気しない

１階
地下１階

２階、３階部も同様に段階的な負圧区分を設定して運用。

51

水銀ターゲットの多重防護
水銀ターゲット容器は水銀容器とこれを覆う保護容器からなる多重構造
水銀ターゲット容器は鉄鋼製のヘリウムベッセルに装着（内包）され、さらに外側にはライナーや気密板からなる中性子ターゲットステーションでバリアを構成
水銀循環系側は負圧管理されたホットセルに設置
放射能監視装置や漏えい検知器による多重の検知機能を設置
排気筒では排気中の放射能濃度を常時監視

陽子ビーム
窓

52

ミュオンターゲットの多重防護
真空フランジ

標的用真空チェンバー
実験ホール

ミュオンターゲット
冷却水

気密隔壁

ミュオン標的流量計

陽子ビーム
M1M2トンネル気密フォイル＆ゲート弁

二次ビームライン

差圧スイッチ

冷却水温度
計測用熱電対

気密処理
実験ホール

緊急遮断弁
真空フランジ•••

ビームライン
真空領域
至中性子標的

緊急遮断弁

ミュオン実験エリア

標的温度計測用熱電対

差圧スイッチ：警報
熱電対：MPS
流量計：MPS

ミュオンターゲット（2cm厚の黒鉛）は標的用真空チェンバー内に収納
真空劣化時には緊急遮断弁及びゲート弁が閉
M1M2トンネル境界は気密処理

３．ハドロン施設以外の施設の健全性
３−２．ニュートリノ実験施設

54

ニュートリノ実験施設• 放射線管理区域区分– ターゲット部等（地下部）：第１種管理区域– 設備棟、機械室等（地上部）：第１種管理区域• 区域境界の漏えいに対する防護– 地下部は密閉構造– 地下部と一般区域の間にある地上部を連続排気し、負圧管理– 排気は排気筒からフィルターを通して、放射線レベルを監視しながら実施• 標的損傷による漏えいに対する防護– ヘリウム容器に密閉– ヘリウム容器からの放射性物質漏えいを監視55

ニュートリノ実験施設の多重防護
NU3棟

負圧管理-10Pa

ターゲットステーション棟

NU2棟

負圧管理

負圧管理

地上-20Pa-10Pa

地下

一次ビームライン
トンネル（コンクリート躯体）

ビーム
ダンプ

MRからの陽子ビーム

標的
ヘリウム容器（鉄／アルミ）
標的冷却系密閉容器•

多重の気密策：– ヘリウムタイトな標的容器、ヘリウム容器– 地下と地上の空気隔離•

ヘリウム容器
ビーム窓

緊急遮断弁
ゲート弁

地上部の負圧管理と管理排気

ヘリウム容器のTS/BD部は100～200㎜厚さの鋼板を溶接した構造であり、DV部では16mm厚さ＋6m厚さのコンクリートで保持したもの。耐震設計は650ガルを仮定しており、東日本大震災でも何ら影響は見られなかった。

– 規準負圧 -10Pa（TS/NU3）、-20Pa（NU2）– HEPAフィルターを通し放射性物質濃度測定後連続排気•

標的、ホーンが壊れることを想定した漏えい防護システム設計（過酷事象）

56

ターゲットステーションの漏えい防護
連続空気モニター(万が一ヘリウム容器から放射性物質漏えいが有った場合検知できる)57

３．ハドロン施設以外の施設の健全性
３−３．加速器58

加速器施設• 放射線管理区域区分– 加速器トンネル：第１種管理区域• ビーム運転中は給排気系の自動ダンパーを全閉• 空気を閉じ込めた状態で再循環系統のみ運転– サブトンネル：第１種管理区域• 区域境界の漏えいに対する防護– 加速器トンネルは気密管理– 加速器トンネルと一般区域（または第２種管理区域）の間にある領域を連続排気し、負圧管理・中間排気– 排気は排気筒からフィルターを通して、放射線レベルを監視しながら実施
59

加速器施設の漏えい防護：リニアック、3 GeVシンクロトロン
中間排気と負圧管理で漏えいを防ぐ

リニアック
理

クライストロンギャラリ（第2種管 区域）
高周波源理

中間トンネル（第1種管 区域）
＊負圧管理

理

理

理

加速器トンネル（第1種管 区域）
＊気密管

防火・気密処

換気塔

生

主トンネル
（発 装置室）

入出射電磁石電源室

3 GeV シンクロトロン
空調機械室

主トンネル
（発 装置室）生

冷却水ット機械室

空調ホット機械室

60

サブトンネルサブトンネル

加速器施設の漏えい防護：50 GeVシンクロトロン
中間領域を設け、負圧管理で漏えいを防ぐ
理

シールド扉の外側とEVホールの間にある汚染検査室を負圧管

理

第１脱出棟（２種管 区域）

EV
ホ｜
ル

第２搬入棟

シールド扉
第３電源棟

（１種管第３機械棟（１種管 区域を含む）

加速器トンネルへ

第２機械棟
区域を含む）理

ニュートリノ
ビームライン

第２搬入棟断面図

理

ハドロン ビームライン（スイッチヤード）

ホット機械室加速器トンネル
第２電源棟

ホット機械室
を負圧管

理

理

第１電源棟
第１機械棟
（１種管 区域を含む）

理

第２脱出棟
（２種管 区域）

第3脱出棟

第２機械棟断面図

第１搬入棟

第３脱出棟断面図

理

２重扉の間を負圧管

理

２重扉の間を負圧管

加速器トンネル

加速器トンネル

第1電源棟断面図

脱出棟61

加速器施設に設置された初段加速部試験装置
2014年度に計画されているビームパワー増強計画（ビーム電流を30 mAから50 mAに）の開発用に、リニアック棟クライストロン準備室に「初段加速部試験装置（通称：RFQテストスタンド」）が整備されている。50 mA仕様の新型イオン源、および新しいRFQのビーム試験を行う事が目的である。これは構成としてはJ-PARCリニアックの最上流部分と同じだが、J-PARC加速器本体とは完全に分離された独立した試験装置で、ビームエネルギーは3 MeVと十分低い。

J-PARCリニアック棟 クライストロン準備室及びギャラリ（一部）

62初段加速部試験装置の安全性
初段テストビームラインの安全性は、以下の線量評価によって確認している。
線量評価点： 常時立ち入る場所、管理区域境界線源：RFQ空洞（Cu製）内の(p, n), (p, g) による中性子・ガンマ線
ビーム診断系・ビームダンプ（W製）からは中性子・ガンマ線の発生はなし

管理区域境界：9.31×10-2mSv/h

5.6m
常時立ち入る場所：5.52×10-1mSv/h

2.3m

ビーム診断系

実効線量
常時立ち入る場所
管理区域境界RFQ

イオン源：5.52×10-1mSv/h×40h/週=22.1mSv/週 ＜1mSv/週（法令基準値）：9.31×10-2mSv/h×500h/3月=46.6mSv/3月 ＜1.3mSv/3月

遅い取り出しシステムの機器を有さず、今回の事故とは関係ない。

63

４．今後の対応 −当面の作業−

64

４．今後の対応 −当面の作業−
４−１．ハドロン標的の調査

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ハドロン標的の調査•••••

上部遮蔽体の撤去
下部遮蔽体の撤去
ファイバースコープによる観察
金標的観察作業工程
安全対策

66

仮置き場に移動・サーベイ

上部遮蔽体の撤去
シート

高さ 12 m
高さ 10 m
高さ 8 m
高さ 6 m
高さ 5 m
高さ 3 m

金標的
67

下部遮蔽体の撤去

クレーン

空気の流れ

フレーム付きシート（遮蔽体開口部の蓋）

高さ 12 m
高さ 10 m
高さ 8 m
高さ 6 m
高さ 5 m
高さ 3 m

金標的
機械棟へ
排気は監視しながらフィル
タを通して行う

１次ビームライントンネル
68ファイバースコープによる観察
ホッケースティック状のガイド

4.5m
スコープ用
パイプ足場

すきま87mm×幅500mmの開口部

金標的

1m
69

金標的観察作業工程
排気前の報告から標的観察まで約3週間

HD一次陽子ビームライン室の浄化
関係機関への排気前の報告
チャコールフィルターからヘパフィルターへ交換
HD一次陽子ビームライン室の排気HD遮蔽体撤去
ファイバースコープ設置
金標的観察
HD遮蔽体再設置
遮蔽体撤去
約2週間

慎重に準備を進めており、9月中には着手できる予定です。
作業状況によって、工程が変ることがあります。

遮蔽体再設置
約2週間

70

安全対策
• 遮蔽体を移動する際には、汚染を拡大させないように細心の注意を払うとともに、作業者の安全に万全を期します。
– 遮蔽体一層毎の汚染検査、空気のサンプリング– 作業者は防護衣、マスクを着用– シートなどによる念入りな養生– 熱中症、高所作業対策

71

４．今後の対応 −当面の作業−
４−２．性能向上工事の概要

72

J-PARCリニアックのエネルギー増強
リニアックにおける既設のシステムの下流側に、新たにACS空洞25台を設置し、ビームエネルギーを現行の181MeVから400MeVに増強します。この増強は、J-PARCにおいて建設開始当初から計画されていたものであり、現在のリニアック建屋の放射線遮蔽構造は400 MeVを想定して設計されています。

既設新設（ACS：25台）

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ACS（annular-ring coupled structure）
181 MeV

400 MeVIS RFQ DTL SDTLACS

既設新設

3-GeVシンクロトロンへ

ACS空洞写真
J-PARCのような大強度陽子加速器では、ビーム損失の低減は重要な問題です。ビーム損失は、リニアックの陽子ビームエネルギーを高めることにより低減することが可能です。そこでJ-PARCでは、リニアックのエネルギーを現在の181 MeVから400 MeVへ増強することを計画しています。このビー
ム加速のために開発した加速空洞がACS 型加速空洞です。
ACS型加速空洞は、他の空洞と比べ陽子ビームの広がりを抑えることができるため、ビーム損失74を低減しつつ入射エネルギーを増強することが可能となります。

エネルギー増強時の実効線量評価値

リニアック棟1F平面図■人の常時立ち入る管理区域に対する最大線量（評価点：LS13）⇒14 mSv/h×40h/週=560mSv/週 ＜1000mSv/週（参考： エネルギー増強前は224mSv/週）■管理区域境界に対する最大線量（評価点：LS12）⇒3.1×10-1mSv/h×500h/3月=155mSv/3月 ＜1300mSv/3月（参考： エネルギー増強前は95mSv/3月）

75

作業の安全性について：
リニアックのエネルギー増強作業の内容は、ACS空洞25台の据え付けと高周波源との接続、ビーム収束用の四極電磁石21台、軌道補正用ステアリング磁石16台の据え付け、および関連する配線、配管などです。また、3GeVシンクロトロンでは入射エネルギーがかわりますので入射バンプ電源の交換を行います。これらの作業は、ビーム運転を行うものではありません。また、作業にあたっては、職員の安全意識の向上を図りながら、安全最優先で取り組んでまいります。
事故との関連について：
今回の事故の原因となったハドロン実験施設における金標的の損傷は、５０ＧｅＶシンクロトロンの「遅い取り出し」に用いられるEQ電磁石の誤作動によって短パルスビームが取り出されたために引き起こされたものです。J-PARCの加速器の中で「遅い取り出し」の機能を有するのは５０ＧｅＶシンクロトロンだけであり、リニアックや３ＧｅＶシンクロトロンには「遅い取り出し」の機能はなくEQ電磁石に相当する機器も存在しません。
国への変更申請について：
今回のエネルギー増強では法令（障害防止法）に基づき国に対してエネルギーの変更申請を行います。ただし、リニアック棟の遮蔽体はもともと400 MeVを想定して設計されているため遮蔽体を変更する必要はありません。法令によると遮蔽体構造に変更がない場合は施設検査の対象にはならないため、今回のエネルギー増強も施設検査の対象にはなりません。
76

H25年度のMLFでの主な工事案件
1) 低速ミュオン実験装置の新設工事
2) 中性子実験装置BL06の分光器設置工事
3) 中性子実験装置BL22のビームライン設置工事
４）中性子実験装置BL23の分光器設置工事
5) BL09建屋の増築工事
上記工事は、全てビーム運転停止期間中に二次ビームラインに関して実施するものであり、さらにシャッターやブロッカーにより放射線源から完全に遮断した状態で実施する。
従って、放射線安全上問題のない工事である。
77

工事箇所
BL09建屋の増築工事
中性子実験装置BL06の分光器設置工事
低速ミュオン実験装置（Sライン）」の新設工事

BL22, 23関連の設置工事
78

４．今後の対応 −当面の作業−
４−３．教育訓練の実施計画，組織体制の構築

79安全文化醸成活動計画

赤字は新規、青字は強化

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安全スローガン・安全カード
再生J-PARCは、新しい安全管理体制と安全審査体制を構築し、「安全無くして研究無し」という基本理念のもと、ユーザと共に「安全な実験環境と世界的研究成果の創造」を目指します。

安全カード✚ 放射線はクローズ、情報はオープン
安全✚ 迅速な行動／決断は日頃の備えから✚ “オープンマインド”は研究と安全の基本✚ ひとりひとりの危機意識・みんなの安全81

J-PARC安全ポータル
常に安全情報を発信し、組織全体に安全意識浸透をさせるために、職員及びユーザーが安全情報を確認できる安全ポータルサイトを新たに開始
新着情報 ガイダンス

規定
類

事故、トラブル事例
放射線講演、教育 eラーニング 外部リンク

平成25年度第1回J-PARC放射線業務従事者教育訓練を実施
電気放射線障害予防規程に基づく放射線業務従事者教育訓練を以下の通り行いますので、J-PARCの放射線業務従事者の方は必ず受講してください。
化学• 日時：平成25年8月29日（木）14時～16時
・・・・・• 会場：原子力科学研究所大講堂
ヒヤリ・ハット• 対象：①JAEA職員の場合は、J-PARCセンター放射線業務従事者として認定されている者
データベース検索②KEK職員の場合は、東海勤務者のうち、J-PARCセンターで放射線業務従事者として認定されている者• 講義項目：・・・・・

J-PARC事故対応訓練を実施
平成25年度のJ-PARC事故対応訓練を実施します。
• 日時：平成25年9月13日（金）• 発災場所：物質・生命科学実験施設
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安全教育・訓練
・安全教育
放射線安全：放射線業務従事者対象
法に定める事項
安全衛生：全職員対象
電気保安、クレーン、高圧ガス等
失敗学、 ヒヤリハット（意見交換会）等
理解度確認
ユーザーを含めた教育

外部有識者講演会(昨年度)・訓練
放射線事故想定
火災想定
大地震、津波想定
ユーザーを含めた訓練
赤字分が今回の事故を踏まえて新規に行う教育・訓練

津波避難訓練(昨年度)

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火災想定訓練(昨年度)