Operation of the Tokai Radionuclide Laboratory

東海放射性核種実験施設の運用

栗原 寿幸 ; 山本 洋一 ; 古野 朗子   ; 冨田 豊 

Kurihara, Toshiyuki; Yamamoto, Yoichi; Furuno, Akiko; Tomita, Yutaka

原子力機構は、包括的核実験禁止条約(CTBT)に係る国際監視制度(IMS)の一環として、東海放射性核種観測所(RL11)の運用を実施している。RL11は2006年に認証を受け、本格的な運用を開始した。放射性核種実験施設は、IMS放射性核種監視観測所で得られた大気捕集試料に含まれる粒子状放射性核種の詳細分析を実施し、CTBTOに分析結果を報告している。CTBTOは、放射性核種実験施設による詳細分析の結果から、IMS放射性核種監視観測所のデータの品質を管理している。認証以降、RL11では300件以上の試料の詳細分析を実施した。2020年1月、RL11は高純度ゲルマニウム半導体検出器の経年劣化が進行したため分析システムを更新した。新分析システム導入にあたっての課題は、放射性核種監視観測所から送付される形状の違う6種類の試料について検出効率を定めることであった。検出効率は試料の形状を基にソフトウェアを用いて算出し、既知濃度の線源を用いた測定結果から、正確な値に近づけるように検出器ジオメトリの修正を行った。また、X線の干渉による放射能算出の誤差を防ぐために、銅板付きエンドキャップを導入した。CTBTOは放射性核種実験施設での分析の品質保証の一環として、年に一度国際技能試験(PTE)を実施している。PTEでは、試験用に準備された未知試料の詳細分析を実施し、分析結果をCTBTOに報告する。2021年4月に新分析システムでPTE2021に参加し、全ての審査項目に合格して最高評価を獲得した。本発表では、CTBT検証体制における東海放射性核種実験施設(RL11)の活動概要及び新分析システムの導入について報告する。

Japan Atomic Energy Agency (JAEA) has been operating the Tokai Radionuclide Laboratory (RL11) as part of the International Monitoring System (IMS) for the Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty (CTBT). RL11 was certified in 2006 and started full-scale operation. Radionuclide laboratory performs detailed analysis of particulate radionuclides in filter samples with air dust collected by the IMS radionuclide monitoring station, and reports the results to the CTBTO. The CTBTO controls the quality of the IMS radionuclide monitoring station based on the results of detailed analysis by the radionuclide laboratory. After certification, RL11 has performed detailed analyses on more than 300 samples. In January 2020, we replaced the RL11's analysis system due to the progressive deterioration of the high-purity germanium semiconductor detector over time. The technical issue with implementation of the new analytical system was to determine the detection efficiency of six different shaped samples sent from the radionuclide monitoring station. We calculated the detection efficiency based on the geometry of the sample using software, and adjusted the geometry to be more accurate based on the results of measurements using radionuclide sources with known activity. In addition, we introduced an end cap with a copper plate to prevent errors in the calculation of activity due to X-ray interference. The CTBTO conducts an annual Proficiency Test Exercises (PTE) as part of the quality assurance of analyses at the radionuclide laboratories. At the PTE, we perform detailed analyses of unknown samples prepared for the PTE and report the results to the CTBTO. April 2021, we participated in PTE2021 with the new analysis system and passed all the assessment points and received the highest rating. In this presentation, I will report the activities of the Tokai Radionuclide Laboratory (RL11) in the CTBT verification regime and the introduction of the new analytical system.