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A Simple method to create gamma-ray-source spectrum for passive gamma technique

パッシブガンマ測定技術開発のための簡便なシミュレーション用$$gamma$$線源の作成

芝 知宙; 前田 茂貴; 相楽 洋*; 石見 明洋; 富川 裕文

Shiba, Tomooki; Maeda, Shigetaka; Sagara, Hiroshi*; Ishimi, Akihiro; Tomikawa, Hirofumi

福島第一原子力発電所から出る燃料デブリ中に含まれる核物質量測定技術の一つとして、パッシブガンマ測定法が開発されている。本研究では、パッシブガンマ測定法の開発に用いるシミュレーション用$$gamma$$線源の作成を行い、その線源を用いて収納缶に封入された燃料デブリから漏洩する$$gamma$$線のシミュレーションを行った。一般的に、シミュレーション用$$gamma$$線源の作成は多大な労力を要する。本研究ではORIGEN2コードの連続スペクトルと着目する$$gamma$$線の線スペクトルを融合し、簡便かつ精度の良いシミュレーション用$$gamma$$線源作成手法を開発した。また、本手法は制動放射線を考慮に入れることができる。本手法で作成した$$gamma$$線源を用いて、Peg検出器の検出器応答を計算した。結果は実際の照射済み燃料の$$gamma$$線測定実験の結果と比較され、よく一致した。また、制動放射のX線は検出器応答にほとんど影響を及ぼさなかった。

In the present paper, the $$gamma$$ ray source data was developed for the debris composition based on "best estimates", and the subsequent photon transportation calculation was performed to evaluate the leakage $$gamma$$ ray spectra according to the fuel debris. Since the creation of the line spectrum source requires a great deal, we have developed the relatively simple but accurate enough method to build up $$gamma$$ ray source, coupling of baseline spectra evaluated by ORIGEN2 code and several line spectra of interest. One of the advantages of the method is taking bremsstrahlung X rays into consideration by utilizing the bremsstrahlung libraries of ORIGEN2. The new $$gamma$$ ray source was used to calculate the detector response of HPGe detector and the results was compared as a benchmark with experimental measurement results of irradiated fuel pins. As the result, the simulated $$gamma$$ ray spectrum shape agreed well with the shape of $$gamma$$ ray spectrum obtained by the experiment.

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