Nondestructive detection of isotopes using nuclear resonance fluorescence with laser Compton scattering -rays

レーザー散乱線の核共鳴蛍光散乱を用いた同位体の非破壊測定

早川 岳人; 静間 俊行; 羽島 良一; 菊澤 信宏 ; 勝村 聡一郎; 瀬谷 道夫; 原田 秀郎   ; 豊川 弘之*; 紀井 俊輝*; 大垣 英明

Hayakawa, Takehito; Shizuma, Toshiyuki; Hajima, Ryoichi; Kikuzawa, Nobuhiro; Katsumura, Soichiro; Seya, Michio; Harada, Hideo; Toyokawa, Hiroyuki*; Kii, Toshiteru*; Ogaki, Hideaki

数cmの厚さの鉄の板のようなシールドで遮蔽された化学物質や同位体を非破壊で測定する手法を提案している。本手法では、レーザー逆コンプトン散乱線による核共鳴蛍光散乱法を用いる。厚さ1.5cmの鉄で遮蔽されたPbの同位体測定に成功した。さらに、15mmの厚さの鉄と4mmの厚さの鉛で遮蔽した化学物質であるメラミン(CHN)の検出も行った。メラミンに含まれるCとNの比の計測を行い、(C/N)=0.390.12との結果を得た。実際の値は0.5であり誤差の範囲で一致した。

We propose a non-destructive assay method for measuring an isotope and a chemical compound hidden by heavy shields such as iron plates of a thickness of several centimeters. We use a nuclear resonance fluorescence (NRF) measurement technique with an energy tunable laser Compton scattering (LCS) -ray source. Isotope mapping of a block of Pb concealed in an iron box of 1.5 cm thickness has been demonstrated. We also demonstrate detection of a chemical compound of melamine, CHN, shielded by 15-mm-thick iron and 4-mm-thick lead plates. We measure NRF -rays of C and N of the melamine by using the LCS -rays of the energies of up to 5.0 MeV. The observed ratio (C/N) = 0.39 0.12 is consistent with (C/N) = 0.5.