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藤 暢輔; 大図 章; 土屋 晴文; 古高 和禎; 北谷 文人; 米田 政夫; 前田 亮; 小泉 光生
Proceedings of INMM & ESARDA Joint Virtual Annual Meeting (Internet), 8 Pages, 2021/08
Since neutrons have exceptional ability to penetrate high-density materials and can induce fission, they are used in non-destructive analysis such as, Differential Die-Away Analysis (DDA), Prompt Gamma-ray Analysis (PGA) and Neutron Resonance Transmission Analysis (NRTA). The different analytical methods give us complementary information, which are particularly useful for the quantification of Special Nuclear Materials in highly radioactive nuclear materials, including spent fuel. The Japan Atomic Energy Agency (JAEA) and the Joint Research Centre (JRC) of the European Commission are collaborating to develop an active neutron NDA system for nuclear non-proliferation and nuclear security. In the second phase of the project, an integrated active neutron NDA system: Active-N which enables the simultaneous measurements of DDA, PGA and NRTA has been developed. The DDA detects fission neutrons, and it can determine small amounts of the fissile mass. PGA is utilized for the quantification of neutron absorber and particularly useful for the detection of explosives. NRTA can be used to quantify almost all medium and high-Z elements and considered as one of the most accurate NDA. In this presentation, we will provide an overview of Active-N and report the recent experimental results. This research was implemented under the subsidy for nuclear security promotion of MEXT: Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology.
大図 章; 前田 亮; 米田 政夫; 藤 暢輔
Proceedings of 2019 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC 2019), Vol.1, p.101 - 104, 2020/08
In the fields of safeguards, nuclear non-proliferation, and nuclear security, non-destructive analysis (NDA) techniques useful for highly radioactive nuclear materials (NMs) are not established yet because there are so many technical difficulties to measure the amount of the highly radioactive NMs. A novel NDA system with a pulsed neutron source as the method for determining the composition of mixed NMs has been developing in the Japan Atomic Energy Agency. In the NDA system, a differential die-away analysis (DDA) technique is used to quantify the amount of fissile materials. The detection limit of fissile materials in DDA system is determined by the signal to noise ratio in fast neutron counting. A method to reduce the noise signal by using neutron absorber (B
C rubber) sheets mounted on the inner entire surface in the sample cavity is proposed. The effect of the sheets on the reduction of noise signal in the fast neutron counting was investigated in both experimental test and simulation. The experimental results show that it is possible to detect a nuclear fissile material (
Pu) of as low as 1 mg in a vial bottle when the absorber sheets with a thickness of 3 mm is used. This paper also presents comparison between experimental data and simulation results.
呉田 昌俊
no journal, ,
原子力機構は、2015年度から欧州委員会共同研究センター(EC-JRC)との国際共同研究による核不拡散分野用途の「アクティブ中性子非破壊測定技術開発」を実施している。本研究課題の最終目標は、MA核変換用MA-Pu燃料など高線量核燃料の非破壊測定装置への適用を目指した核物質測定技術を確立することである。高線量核燃料の非破壊測定については、Pu-240等が放出する中性子に着目した同時計数法など従来のパッシブ測定技術の適用が困難となることが予想されている。しかし、これまで系統的に研究は成されておらず、計測技術が確立していない課題があった。本研究課題では、アクティブ中性子法であるDDA法, NRTA法, PGA法, DGS法による核物質測定技術の研究開発を実施中である。本報では、研究開発の現状と、本事業で改良中であるダイアウェイ時間差分析法について報告する。
大図 章; 前田 亮; 米田 政夫; 藤 暢輔
no journal, ,
現在、核変換用MA-Pu燃料等の高線量核物質の非破壊測定法は確立されておらず、核不拡散・核セキュリティ上の課題となっている。原子力機構では、アクティブ中性子法による非破壊測定技術に関する研究開発によってこの課題に取り組んでおり、ダイアウェイ時間差分析(DDA)法の一種である高速中性子直接問いかけ(FNDI)法を用いた非破壊測定装置開発を実施している。その研究の一環として、設計、製作したダイアウェイ時間差分析システムの核燃料物質の検出下限を試験で評価した結果、Pu-239の質量として10mgまで測定可能であることが分かった。本報では、検出下限評価のためのMCNPを用いたシミュレーションとPu酸化物試料を用いた試験結果について報告する。
