単色線の核共鳴蛍光散乱による鉛同位体とウラン238の計測

Nondestructive assay of Pu in spent fuel using nuclear resonance fluorescence with monochromatic -rays

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

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

単色でエネルギー可変という特徴を有するレーザーコンプトン散乱線をプローブとし、核共鳴蛍光散乱によってPu-239及び任意の核種を非破壊で測定する手法を提案している。この方法は、透過力の高い約2MeVの線を利用して、水中に保持された使用済燃料中のPu-239の量をプール壁の外側から非破壊で測定する手法で、水中で数十cm離れた位置の使用済燃料集合体の個々の燃料ピン中のPu-239量が計測可能となる利点を有している。本発表では、システムの概要,基礎研究,GEANT4を用いたシミュレーション結果から導かれたPu-239の検出精度について述べる。

We have proposed a nondestructive assay for Pu-239 in spent fuel assembly using nuclear resonance fluorescence with energy tunable monochromatic -rays generated by Compton scattering of laser photons and high energy electrons. This method has advantages that one can detect Pu-239 in a fuel assembly kept in a water pool from outside the pool wall and that one can identify isotopes. We use the -ray beam with the energy of about 2 MeV and thereby we can detect isotopes though water shields with a thickness of several ten centimeters. We present the concept design of this system, the basic study, and detection accuracy of Pu-239 derived from simulation calculation results using a code GEANT4.