Demonstration plan of Pu NDA system using ZnS ceramic scintillator

ZnSセラミックシンチレーターを用いたPu用NDAシステムのデモンストレーション計画

中村 仁宣 ; 呉田 昌俊   ; 大図 章  ; 曽山 和彦  ; 中村 龍也  ; 向 泰宣 ; 瀬谷 道夫

Nakamura, Hironobu; Kureta, Masatoshi; Ozu, Akira; Soyama, Kazuhiko; Nakamura, Tatsuya; Mukai, Yasunobu; Seya, Michio

日本政府の支援により、世界的に枯渇している保障措置用の中性子検出管(中性子を対象とした非破壊測定(以下、NDA)用が主)に利用されているHeガスを置き換える代替技術として、ZnSセラミックシンチレーターを用いたPu測定用NDAの研究開発に着手した。Heガスの代替が可能なことを証明するため、プルトニウム転換技術開発施設に設置してあるパッシブ型のNDA(Pu量約5kgPu)を参考モデルとし、代替技術を用いた同型機器の設計・製作を進める予定である。実際に代替技術を用いた中性子検出器が、既設の装置と同等かそれ以上の性能を有することを確認するため、IAEAや日本国政府に対しデモンストレーションを実施する予定である。デモンストレーションは2回に分けて実施することし、Cfの測定、MOX標準試料による校正、既設の装置との比較試験を通じてこの技術が保障措置に通用することを示す計画である。本発表では既設装置と代替技術を用いたNDA機器の概要から、デモンストレーションの全体計画及び個々の試験の項目について述べる。

To establish an alternative technique of He neutron detector that is used for nuclear material accountancy and safeguards, we have started an R&D project to develop a new type of neutron detector (Pu NDA system) using ZnS ceramic scintillator with support of Japanese government. The design of the alternative system is basically referenced from PCDF-PCAS (Plutonium Canister Assay System) which can measure up to 5 kg Pu mass in a MOX canister. In order to prove the technology and performance after the fabrication of the new detector progresses, we are planning to conduct 2 stage of demonstration activity in the near future experimentally. The first stage of demonstration activity implements the confirmation of flatness response profile for vertical axis, integrity check of detector parameters and basic performance comparison between calculated and measured using MOX powder around June 2013. After some modification and upgrade will have completed, we will conduct second stage of demonstration activity around December 2013. During the activity, we plan to perform the performance comparison between current PCAS and the new Pu NDA related to the counting statistics.