Research and development of a high-sensitivity non-destructive assay of fissile nuclide by using fast neutron direct interrogation method

高速中性子直接問いかけ法を用いた核分裂性核種の高感度非破壊検査のための研究開発

高峰 潤 ; 春山 満夫; 高瀬 操; 山口 聡

Takamine, Jun; Haruyama, Mitsuo; Takase, Misao; Yamaguchi, Satoshi

従来のアクティブ中性子法を用いて、セメントで固化された廃棄物のような水素原子を多く含む測定対象物を測定する場合、その表面と中心領域における径方向感度分布が100倍以上異なる。そこでわれわれは、マトリクス自身において減速する中性子によって誘起された核分裂中性子を検出する手法を開発し、10%の位置感度差を実現した。さらに、従来法の検出システムで減速材として用いていたグラファイトを、SUS-304に変更することによって、核分裂中性子計数成分におけるバックグラウンドが大幅に減少することがわかり、この新しいシステムによって、セメント固化廃棄物をクリアランスレベルまでの測定が可能となった。加えてわれわれは、検出器バンクを改良し、金属の圧縮廃棄物(密度が3から4程度)も精度よく測定できるようになった。この会議では、過去の研究の経緯や、応用例、さらには最新の研究結果について紹介する。

When an object including a lot of hydrogen atoms such as the cemented waste is measured by using the conventional active neutron method, radial sensitivity distribution in the region of surface and center is different more than 100 times. Then we developed the method to detect a nuclear fission neutron induced by the neutron which slowed down in the matrix itself, and so performed a position sensitivity difference of 10%. Furthermore, we understood that the background neutron in nuclear fission neutron counting area is great decrease by using SUS-304 instead of graphite as a moderator of conventional detection system. And then, this new system enabled to measure clearance level activity included in cemented waste. Besides, we modified the optimum structure of the detector bank, which enabled to measure precisely even metal compaction waste (the density is 34 g/cm). In this session, we introduce the process of the past research, applied examples, recent results of the research.