Possible applications of NDA systems using Laser Compton Scattering (LCS) X-rays and -rays in material accountancy and safeguards verification for future nuclear fuel cycle facilities

将来の核燃料サイクル施設の計量管理及び保障措置検認におけるレーザーコンプトン散乱X線・線利用NDAシステムの適用可能性

瀬谷 道夫; 羽島 良一; 西森 信行; 菊澤 信宏 ; 早川 岳人; 静間 俊行; 藤原 守

Seya, Michio; Hajima, Ryoichi; Nishimori, Nobuyuki; Kikuzawa, Nobuhiro; Hayakawa, Takehito; Shizuma, Toshiyuki; Fujiwara, Mamoru

エネルギー回収型線形加速器(ERL)をベースとするレーザーコンプトン散乱(LCS)X線・線源を使うNDA装置の次世代核燃料サイクル施設の計量管理,保障措置検認への適用可能性について紹介する。13MeV範囲の高強度の準単色LCS線源(350MeV電子+レーザー)と核共鳴蛍光散乱を利用するものは、使用済燃料あるいはFP, MA負荷MOX新燃料のみならずガラス固化体,ハル等に含まれるPu量を測定するNDA装置として適用が可能である。また、100150keV範囲の準単色LCSX線源(85MeV電子+レーザー)を利用するものは、溶液中のU, Pu, MA濃度分析において、現在使用されているX線管を利用するHybrid K-edge吸収・XRF濃度計に比べて、より高速でMAを精度よく測定できるAdvanced Hybrid K-edge吸収・XRF濃度計としての適用が可能である。

This article introduces possibilities of various applications of ERL (Energy Recovery Linac) based laser Compton scattering (LCS) X- and -ray sources to nondestructive assay (NDA) in material accountancy and safeguards verification for future nuclear fuel cycle (FNFC) facilities. The NDA system using 1-3 MeV LCS -ray source (350 MeV electrons + laser) with having semi-monochromatic energy distribution and enough intensity could be applied to measurement of Pu not only in spent nuclear fuel but also in fresh MOX fuel with FPs (fission products) and MAs (minor actinides) by NRF (nuclear resonance fluorescence) method. This NDA system is as well applicable for measuring Pu in hulls or vitrified waste. The NDA system using 100-150 keV LCS X-ray source (85 MeV electrons + laser) could be applied to measurement of concentrations of U, Pu, MAs in solutions with higher speed than the present Hybrid K-edge/XRF densitometer.