Improvement of measurement technique of niobium reaction rate for fast reactor dosimetry

高速炉ドシメトリーにおけるNbドシメータ反応率測定手法の高度化

伊藤 主税   ; 前田 茂貴   ; 関根 隆 ; 青山 卓史 

Ito, Chikara; Maeda, Shigetaka; Sekine, Takashi; Aoyama, Takafumi

Nbドシメータは、中性子断面積のエネルギー分布が鉄の弾き出し損傷関数に相似しており、高速中性子照射量や鉄のdpa評価に適するとともに、反応生成核種であるNbは半減期が16.4年と長く、長期積算型モニタになる利点を有する。本研究では、Nbドシメータを溶解・乾燥固化処理して自己吸収効果を低減させるとともに、誘導結合プラズマ質量分析装置でその重量を精度よく求め、誤差3%の高精度で反応率を測定できた。さらに、Nbドシメータ溶解に非放射性Nbを添加することにより、不純物の放射化物であるTaに起因する妨害X線の影響を定量評価し、反応率の測定精度低下を抑制した。本手法を「常陽」のドシメトリーに適用してNb(n,n')Nb反応率を測定した結果、Nbドシメータによる測定値と多重放射化箔法による評価値の比は0.971.03で、両者の誤差の範囲内で一致し、Nb反応率の高精度測定法を確立した。

The high accurate and precise measurement of Nb(n,n')Nb reaction rate was established for fast reactor dosimetry. The effect of self-absorption on measuring X-rays emitted by Nb was decreased by the solution and evaporation to dryness of niobium dosimeter. The high precision number of Nb atoms was obtained by measuring niobium solution concentration using the inductively coupled plasma mass spectrometry. X-rays of Nb were measured accurately by means of comparing an X-rays intensity of irradiated niobium solution with the intensity of the solution to which stable Nb was added. The measurement error of Nb(n,n')Nb reaction rate was improved to be less than 3 %, which was equivalent to the other reaction rate error of dosimeters for the Joyo dosimetry.