Design and implementation of a passive neutron counter to continously monitor holdup in glove boxes

グローブボックス中のパッシブ型中性子連続モニタリング装置の設計と実施

LaFleur, A. M.*; 中村 仁宣 ; Menlove, H.*; Marlow, J.*; Swinhoe, M. T.*; 向 泰宣 ; 栗田 勉 

LaFleur, A. M.*; Nakamura, Hironobu; Menlove, H.*; Marlow, J.*; Swinhoe, M. T.*; Mukai, Yasunobu; Kurita, Tsutomu

ホールドアップ測定にかかわる計量管理と保障措置課題を改善するため、ホールドアップがあるグローブボックスからの中性子を連続で計測するモニタリング装置(CNM)を設計し、プルトニウム転換技術開発施設(PCDF)で運用開始した。PCDFのホールドアップは現在、LWR使用済燃料より回収したプルトニウムである。しかし近い将来、ふげん使用済燃料(MOX-B)を起源とした異なる同位体のプルトニウムを受け入れる予定である。MOX-Bを起源とする異なるPu同位体はLWRを起源とするPuに対し極めて高い中性子発生数を持つことがわかっている。このため、CNMを活用し、そのMOX-Bを起源とするプルトニウムを受け入れる前に、時間の経過と現存するホールドアップの中性子発生数の関係を示したベースラインを得ることが大切である。このベースライン測定結果は、MOX-Bを起源とするプルトニウムを受け入れ後に、グローブボックス中のホールドアップの相対的な増加を見極めるための比較に活用することができ、予期する保障措置や計量管理の問題を回避することに役立つものと考えられる。

To improve the safeguards and nuclear material accountancy of holdup measurements, a continuous neutron monitor (CNM) that continuously monitors the singles rate from holdup in gloveboxes was design and implemented at PCDF. The holdup currently in the gloveboxes at PCDF is from LWR recycle plutonium. In the near future, different Pu isotopic compositions from Fugen spent fuel will be transferred to PCDF. The different Pu isotopics of MOX-B fuel will result in much higher neutron emission rates compared to that from LWR spent fuel. Thus, the CNM is needed to establish baseline measurements of the existing holdup as a function of time prior to the introduction of the plutonium into the process equipment. It is considered that these baseline measurements can then be compared to post-process measurements to holdup after introduction of MOX-B fuel to determine the relative increase in holdup in the gloveboxes, and will help to avoid anticipated problems concerning safeguards or nuclear material accountancy.