先進型溶液監視・測定装置(ASMS)の開発

Development for advanced solution monitoring and measurement system (ASMS)

向 泰宣 ; 中村 仁宣 ; 吉元 勝起; 田村 崇之*; 岩本 友則*

Mukai, Yasunobu; Nakamura, Hironobu; Yoshimoto, Katsunobu; Tamura, Takayuki*; Iwamoto, Tomonori*

先進型溶液監視・測定装置(ASMS)は、貯槽内の硝酸Pu溶液に含まれるPu量を直接NDAにより測定する装置であり、現行の保障措置上の課題を改善し、次世代の保障措置ツールとして確立するために日本原燃と原子力機構が共同で2007年より開発を実施してきた。目標とする測定の不確かさは、中間在庫検認時のNDAにおける部分欠損探知レベルに相当する6%とし、MCNPX解析コード結果を踏まえ中性子検出器の設計・製作を行った。実証試験では、プルトニウム転換技術開発施設の貯槽に検出器を設置後、硝酸Pu溶液を用いた校正試験を実施した。この結果、低液位領域を除き、約3.4%の不確かさでPu定量にかかわる校正を行うことができ、目標の不確かさを満足することができた。さらに各種運転状態におけるモニタリング能力を確認した。この結果、計数値(Singles)のトレンドデータを解析することにより、従来型の液位監視装置と同様に槽間移送等の主要な運転履歴をリアルタイムで把握できることがわかった。

JNFL and JAEA are collaboratively developing an advanced solution monitoring and measurement system (ASMS) that is direct Pu measurement NDA system in the solution tank containing plutonium nitrate solution for the improvement of current safeguards subjects to be solved, and for next generation safeguards instrument. The target measurement uncertainty of ASMS is set less than 6% that is equivalent to detection level of partial defect at interim inventory verification by NDA. The ASMS detector was designed based on MCNPX calculation, and then manufactured. As an actual test, the detector was set in a process tank at Plutonium Conversion Development Facility, the calibration tests (known-alpha) for quantitative measurement was conducted. As a result, the total measurement uncertainty for Pu mass is about 3.4% except for the low liquid height region that is satisfied the target value. In addition, the monitoring capability of ASMS was confirmed.