JASPAS JC-3;High Resolution Gamma Spectrometer for Plutonium Isotopic Analysis Field Test of New TASTEX System for Plutonium Product Verification at The Tokai Repr

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林 允之*; 和地 勇*; 久野 祐輔*; 重岡 憲一郎*; 西田 恭輔*; 池田 久*

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JASPAS(日本のIAEA保障措置支援プログラム)の1項目として1982年以来,開発されてきた-スペクトルによるP-同位体及び濃度分析システムについて,その成果を報告する。本装置は,高分解能-スペクトロメータによるP-同位体分析技術及びK-エッジデンシトメータによるP-濃度分析技術を組み合わせたシステム(ニュータステックスシステムと呼ぶ)で,再処理工場のP-製品の同位体組成及び濃度を非破壊で,かつ迅速に分析するものである。これまで,数年にわたりフィールドテストを行い,DA(破壊分析)との比較を続けてきたが,比較的良好な精度で結果が得られることが確認できたため,フィールドテストを終了することとした。本レポ-トで取扱われているのは1985年1988年各キャンペーン,インタ-キャンペ-ンにて行なわれた測定結果である。代表的な結果を記せばP-濃度測定については約10分の測定で0.7%(FreshPu)及び1.0%(AgedPu)という精度が確認された。またPu同位体測定については,質量分析に対する相対偏差のバラツキがPu-238,239,240,241,242で各々1.6%,0.4%,0.5%,1.1%,8.0%(FreshPu,30分測定)及び1.4%,0.5%,1.1%,1.1%(AgedPu,60分測定,ただしPu-242は質量分析値を使用)であった。その他,本フィールドテストで得られた知見としては,高水準なソフトウェア,ハードウェアが用いられた施設設置タイプ保障措置システムにおいても長期的なシステマティックエラーというものは避けられず,装置に熟知した者によるシステムの管理が不可欠であるということである。なお,本装置の開発は米国ロスアラモス国立研究所及び同ローレンスリバモア国立研究所の協力により進められてきたものである。

This report describes the field test results of the New TASTEX system. This system consisting of the high resolution gamma spectrometer and the K-edge densitometer can measure both isotopic abundances and concentration of plutonium simultaneously. Entire system is controlled by the multi-channel analyser and a multi-user computer. The system was designed and built under the Japan Support Program for Agency Safeguards (JASPAS). The software of this system developed at Los Alamos National Laboratory (LANL) and Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) has been installed in the system assembled at the Tokai reprocessing plant(TRP) in July 1985. In the course of campaigns from 1985 till 1988, field tests have been carried out on plutonium product solutions of TRR. The results of plutonium concentration and isotopic abundances obtained by the K-edge densitometer and the high resolution gamma spectrometer (HRGS) have been compared with those by controlled potential coulometer and mass spectrometer respectively. Precision of plutonium determination with K-edge densitometer is estimated approximately 0.7% and 1.0% for the freshly processed plutonium and the aged plutonium respectively. The scatters in the relative differences between HRGS and the destructive analysis (DA) detected on the results of freshly processed plutonium sample were 1.6%, 0.4%, 0.5%, 1.1%, 8.0% for Pu-238, Pu-239, Pu-240, Pu-241, Pu-242 respectively, whereas those on the results of aged sample were 1.4%, 0.5%, 1.1%, 1.1% for Pu-238, Pu-239, Pu-240, Pu-241 respectively.