中性子共鳴濃度分析法の性能評価,1; 中性子共鳴透過分析法

Characteristics of neutron resonance densitometry, 1; Neutron resonance transmission analysis

北谷 文人  ; 原田 秀郎   ; 小泉 光生 ; 土屋 晴文 ; 呉田 昌俊   ; Becker, B.*; Kopecky, S.*; Heyse, J.*; Paradela, C.*; Mondelaers, W.*; Schillebeeckx, P.*

Kitatani, Fumito; Harada, Hideo; Koizumi, Mitsuo; Tsuchiya, Harufumi; Kureta, Masatoshi; Becker, B.*; Kopecky, S.*; Heyse, J.*; Paradela, C.*; Mondelaers, W.*; Schillebeeckx, P.*

平成24年度から平成26年度にかけて、粒子状の溶融燃料デブリに含まれるウランやプルトニウム同位体を非破壊で定量する技術として、中性子共鳴濃度分析法(NRD)の開発を進めてきた。NRDは、中性子共鳴透過分析法(NRTA)と中性子共鳴捕獲線分析法(NRCA)あるいは即発線分析法(PGA)を組み合わせた技術である。NRDにおけるNRTAの役割は、溶融燃料デブリ中の核燃料物質(U, Pu等)の同位体を定量することである。この目的のために飛行時間法(Time of Flight: TOF)を利用した中性子吸収測定を実施する。これについて。ベルギーの中性子飛行時間施設GELINAにて性能評価デモ実験を実施した。その結果、Au, W, Rh, Nb, Cu. Co, Mn, Bをランダムに選択して、封をされたブラックボックス内の試料を定量することに成功した。本発表では、開発したNRTAの測定原理を述べ、実施したデモ実験の詳細を発表する。

From 2012 to 2014, Neutron Resonance Densitometry (NRD) is being developed as a non-destructive assay to quantify U and Pu isotopes. NRD is composed of neutron resonance transmission analysis (NRTA) and Neutron Resonance Capture Analysis (NRCA)/Prompt Gamma-ray Analysis (PGA). NRTA in NRD plays a role of quantifying the amounts of the isotopes of a nuclear fuel material (U, Pu) in molten fuel debris. Therefore, the neutron absorption measurement using Time-of-Flight (TOF) method is carried out. A demonstration NRTA experiment was performed at a neutron time of flight facility GELINA (Belgium). Consequently, we succeeded in iquantifying the randomly selected sample from Au, W, Rh, Nb, Cu. Co, Mn, B contained in a black box. In this presentation, we describe the principle of measurement of the developed NRTA and explain details of the demonstration experiment.