Analytical study on uranium measurement in uranium waste drums by the fast neutron direct interrogation method

高速中性子直接問いかけ法によるウラン廃棄体中のウラン量測定に関する解析研究

米田 政夫   ; 大図 章  ; 春山 満夫; 高瀬 操*; 呉田 昌俊   ; 中塚 嘉明; 在間 直樹; 中島 伸一 ; 大塚 芳政

Komeda, Masao; Ozu, Akira; Haruyama, Mitsuo; Takase, Misao*; Kureta, Masatoshi; Nakatsuka, Yoshiaki; Zaima, Naoki; Nakashima, Shinichi; Otsuka, Yoshimasa

高速中性子直接問いかけ法(FNDI法)は非破壊測定手法の一つであり、14MeVのパルス中性子をウラン・プルトニウム等核分裂性物質を含む廃棄物ドラム缶に照射させることにより発生する核分裂中性子を測定するものである。FNDI法は、ドラム缶に含まれる核分裂性物質の量について短時間かつ正確に求めることが可能である。廃棄物で発生する自発核分裂中性子及び(,n)反応で生成する中性子を測定する手法であるパッシブ法に比べて、FNDI法は、測定時間が短く、廃棄物ドラム缶に含まれるウランの化学形に依存しないという特長を有する。FNDI法については、これまで原子力機構東海地区にあるNUCEFにおいて、長年研究開発に取り組んできた。そこでの成果をベースとして、原子力機構人形地区において、JAWAS-Nと呼んでいるウラン廃棄物ドラム缶を測定する実証装置について設計を行った。JAWAS-Nの製作・設置は2013年に完了し、2014年からウラン位置依存性, ウラン量依存性, ウラン化学形依存性, マトリックス依存性等の特性実験を進めている。実験と並行して、MCNP等のモンテカルロコードを用いた解析を進めている。本発表では、実験結果と解析結果の比較、及び実験を実施できない多量のウラン量に対する解析評価について報告する。

We have researched and developed the FNDI method for a long time through experiments in NUCEF in JAEA Tokai. Referred from the pilot machine, we designed a demonstrator, called as JAWAS-N, for applying to non-destructive assay tools for uranium waste drums in JAEA Ningyo. In this paper, we present the modeling and the simulations concerning JAWAS-N's characteristics, and discuss for practical use compared analytical results with obtained some experimental data.