Development and implementation of GloveBox Cleanout Assistance Tool (BCAT) to detect the presence of MOX by computational approach

MOX粉末の滞留位置の把握を目的としたコンピューターアプローチ手法によるグローブボックス内クリーンアウトツール(BCAT)の開発と実施

中村 仁宣 ; 中道 英男; 向 泰宣 ; 細馬 隆   ; 栗田 勉 ; LaFleur, A. M.*

Nakamura, Hironobu; Nakamichi, Hideo; Mukai, Yasunobu; Hosoma, Takashi; Kurita, Tsutomu; LaFleur, A. M.*

施設の計量管理と保障措置を適切に行うため、PITの前に実施するクリーンアウトの計画段階において、核物質の位置と量がどこにどれくらいあるかを把握することは極めて重要である。原子力機構とLANLは共同で、クリーンアウトにおいてMOX粉末の存在が目視で見ることができない課題に対し、MOX粉末の回収を支援するためのツール(BCAT)を、計算手法に基づく分散線源解析法(DSTA)を用いて開発した。BCATは単純な中性子測定器から構成され、運転員にホールドアップの位置を提供する。中性子測定結果から、ホールドアップの位置とその量を把握するために、57測定点からなるBCATの中性子測定結果とホールドアップの位置や量を知るために定義したエリア(53ヶ所)との関係をMCNPXシミュレーションに基づく行列手法(数学的な手法)で求めた。このため、MCNPXのモデルは、プロセス全体をより精密に構築する必要があった。BCATは運転員にホールドアップを回収すべき場所を提供することから、ホールドアップを効果的に回収することができるとともに、MUFの低減にも寄与する(MUFの低減は計量管理の改善に役立つ)。また、BCATは、核物質の効果的な回収に寄与するばかりではなく未測定在庫等の発見にも貢献する。原子力機構では廃止措置に係るグローブボックスの解体を、保障措置上の透明性を維持しながら実施するために、本ツールを効果的に活用していく予定である。

In order to maintain facility nuclear material accountancy (NMA) and safeguards properly, to understand where and how much holdup deposit in the process is presence is very important for the cleanout before PIT. JAEA and LANL developed a GloveBox Cleanout Assistance Tool (BCAT) to help cleanout (MOX powder recovering in a glovebox) for invisible holdup effectively by computational approach which is called distributed source-term approach (DSTA). The BCAT tool is a simple neutron measurement slab detectors and helps operator to find locations of holdup. To know the holdup location and the activity from the neutron measurements, the relation between BCAT measurements results at predetermined positions (57 positions) and source voxels (53 voxels) that we want to know the holdup activity was mathematically defined as a matrix by the MCNPX simulation. The model of MCNPX for entire process is very precisely established. We have implemented and experimentally proved that the BCAT tool can direct the operator to recoverable holdup that would otherwise be accounted for as MUF. Reducing facility MUF results in a direct improvement of the facility NMA. The BCAT enables the staff to significantly improve their knowledge of the locations of residual holdup in the process area. JAEA would like to use this application for dismantling of the glovebox with transparency in the future.