ZnSセラミックシンチレータを使ったPu-NDAシステムのデモンストレーション計画

Demonstration plan of Pu NDA system using ZnS ceramic scintillator

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

保障措置機器としてのHe型中性子検出器の代替技術を確立するため、文部科学省核セキュリティ強化等推進事業の1つとして、ZnSセラミックシンチレータを用いた新しい中性子検出器(Pu NDA)開発の研究開発プロジェクトを開始した。検出器設計はプルトニウム転換技術開発施設(PCDF)に設置してあるMOX貯蔵容器中のPu量測定システム(PCAS、He検出管22本)を参考にする。原子力機構ではPu NDAシステム製作後の技術や性能を確認するため、2段階のデモンストレーションを計画している。2013年の6月頃に実施する第1段階では、垂直軸方向の感度分布平坦性、検出器パラメータの設定及び基本的な性能比較試験をCfソース又はMOX粉末を用いて実施する。その後、検出器に修正を加え、2013年12月頃に行う第2段階では、既設のPCASと新しいPu NDA間の性能比較試験として、Pu量と計測のばらつきの相互確認を実施する。これらの試験を通じ、新しいPu NDAの良好な性能が証明され、He型中性子検出器の代替技術が確立されるものと期待する。

To establish an alternative technique of He neutron detector as a safeguards application, we have started an R&D project to develop a new type of neutron detector (Pu NDA) using ZnS ceramic scintillator with support of Japanese government. The detector design is basically referenced from PCDF-PCAS (Plutonium Canister Assay System) which has total 22 He tubes and is used for a MOX canister measurement. In order to prove the technology and performance after the fabrication, we are planning to conduct 2 stage of demonstration activity. The first stage of demonstration implements the confirmation of flatness response profile for vertical axis, determination of detector parameters and basic performance comparison using Cf source and MOX powder around June 2013. After some modification will have completed, the second stage of demonstration activity will be conducted around December 2013. During the activity, we plan to perform the performance comparison between current PCAS and the new Pu NDA regarding Pu mass and counting statistics. It is expected that the new Pu NDA proves good performance for establishment of alternative technology instead of He neutron detector.