Evaluation of neutron flux distribution in the JAEA type and JRC type DDA systems

JAEA型及びJRC型DDA装置内中性子束分布の評価

前田 亮  ; 米田 政夫   ; 飛田 浩; 大図 章  ; 呉田 昌俊   ; Bogucarska, T.*; Crochemore, J. M.*; Varasano, G.*; Pedersen, B.*

Maeda, Makoto; Komeda, Masao; Tobita, Hiroshi; Ozu, Akira; Kureta, Masatoshi; Bogucarska, T.*; Crochemore, J. M.*; Varasano, G.*; Pedersen, B.*

原子力機構では、核変換用MA-Pu燃料などの高線量核燃量の非破壊測定技術の開発を目的として欧州JRCとの共同研究を開始した。共同開発項目の1つであるDDA法の技術開発として、JAEA型DDA法とJRC型DDA法の特性を比較し、より発展した手法、装置の開発を目指している。JRC型DDA法では高感度を実現するために14MeV中性子発生管とグラファイトを用いて大量の熱中性子を発生させている。一方、JAEA型DDA法では測定対象のマトリクスによる減速を利用し測定対象内の位置感度差を低減するために、高速中性子の多い中性子場を発生させている。DDA法では、装置の性能を評価する上で中性子発生管により装置内に作られる中性子場を正確に評価することが重要である。本発表では、モンテカルロシミュレーションと放射化測定により得られた結果に基づいたJRC型DDA法を使用したPUNITAとJAEA型DDA法を使用したJAWAS-T装置内の中性子束分布について評価結果を報告する。

The JAEA and EC/JRC have started collaborative research to develop a technique that can be utilized for quantification of high radioactive special nuclear materials such as next generation minor actinide fuels. In the study of a Differential Die-Away (DDA) technique, which is one of the techniques to be improved in the collaborative research, JRC type and JAEA type DDA techniques are compared. In the JRC type DDA technique, large amount of thermal neutron is generated using D-T neutron generator and graphite moderator to accomplish high detection sensitivity for small amount of fissile material. On the other hand, in JAEA type, relatively hard neutron spectrum and moderation of neutron in the target matrix are utilized to minimize position dependence of detection efficiency. Estimation of the neutron field is important to evaluate the performance of the system in DDA technique. The purpose of this study is to validate simulation results by experimental results and evaluate neutron flux distribution in the system by the simulation and the experiment. In this paper, we present the evaluation results of the neutron flux distributions in PUNITA which utilizes JRC type DDA technique and JAWAS-T which utilizes JAEA type DDA technique obtained by Monte Carlo simulation and activation method.