Flexible alpha camera for detecting plutonium contamination

プルトニウム検知のためのフレキシブルアルファカメラ

森下 祐樹   ; 山本 誠一*; 井崎 賢二 ; 金子 純一* ; 根本 典雄

Morishita, Yuki; Yamamoto, Seiichi*; Izaki, Kenji; Kaneko, Junichi*; Nemoto, Norio

核燃料施設では、プルトニウム(Pu)やウランが扱われる。ZnS(Ag)シンチレーション検出器で測定できない狭い場所がPuの汚染源となることがある。例えば、グローブボックスの窓と架台の間の隙間やフランジ、ポートカバーの隙間などである。そこで我々は現場の狭い場所の汚染源の特定が可能なフレキシブルアルファカメラと呼ばれるイメージング検出器の開発をした。検出器の厚みはZnS(Ag)シンチレーション検出器の1/5で、その効率は5.5MeVアルファ線に対し42.7%(4pi)であった。検出下限放射能は0.014Bqであった。4種のPuOのサンプルをフレキシブルアルファカメラで測定し、PuO粒子を自動で同定することができた。フレキシブルアルファカメラを用いることで、Pu汚染源を早期に検知することができ、汚染拡大の防止につながる。

Nuclear fuel materials, such as uranium and plutonium (Pu), are handled at nuclear fuel facilities. There are a contamination source of Pu in tight spaces that cannot be directly measured by a ZnS(Ag) scintillation detector, such as interspace between a glovebox window and a platform, pipe flange, port cover of vinyl bag, and filter interspaces. Therefore, we developed a new imaging detector called a flexible alpha camera that enables to identify the Pu contamination for tight spaces at work sites. The thickness of the flexible alpha camera was only 1/5 of the ZnS(Ag) scintillation detector, and its efficiency for 4-pi direction was 42.7% for 5.5-MeV alpha particles. Minimal detectable activity (MDA) was 0.014 Bq. Four types of PuO sample, removed from a duct, Bag-In/Bag-Out port, glovebox glove, and vinyl sheet, were measured by the flexible alpha camera and the PuO particle was automatically identified. Using the flexible alpha camera, the Pu contamination source can be quickly detected, preventing the spread of contamination.