レーザー駆動中性子源を用いた中性子共鳴透過分析システムの実証

Demonstration of a neutron resonance transmission analysis system using a laser-driven neutron source

弘中 浩太 ; Lee, J. ; 伊藤 史哲*; 高橋 時音; 鈴木 敏*; 余語 覚文*; 有川 安信*; 安部 勇輝*; 小泉 光生 

Hironaka, Kota; Lee, J.; Ito, Fumiaki*; Takahashi, Tone; Suzuki, Satoshi*; Yogo, Akifumi*; Arikawa, Yasunobu*; Abe, Yuki*; Koizumi, Mitsuo

中性子共鳴透過分析(NRTA)は、パルス中性子源を用いた中性子飛行時間測定により核物質を非破壊測定する手法であり、保障措置等の有用な手段として技術開発が進められてきた。NRTAを高いエネルギー分解能で実施するには、中性子源のパルス幅は短く、飛行距離は長い方が有利であるが、今後、NRTAの実用化を進めるためには、装置の小型化、すなわち、中性子源の小型化と飛行距離の短距離化が必要である。飛行距離を短くした上で高いエネルギー分解能を達成するためには、短パルスの中性子源が必要となる。近年発展著しいレーザー技術を用いたレーザー駆動中性子源(LDNS)は、これらの要求を満たす中性子源として将来を期待されている。我々はLDNSのNRTAへの適用可能性を実証するため、大阪大学で開発中のLDNSを用いて中性子透過実験を行い、核物質を模擬した試料の共鳴ピークを観測した。

Neutron resonance transmission analysis (NRTA) is a method for non-destructive measurement of nuclear material by using a time-of-flight (TOF) technique with a pulsed neutron source. For NRTA system to carry out the short-distance TOF measurements with high resolutions, a short-pulsed neutron source is required. Laser-driven neutron sources (LDNSs) is very suitable as such a neutron source because of its short pulse width. Moreover, the compactness of the laser system is also expected due to the remarkable development of laser technology in recent years. In the present study, we have developed a technology for applying LDNS to the NRTA system and conducted the demonstration experiment using the LFEX laser at Osaka University to investigate the feasibility of the system. In this experiment, we successfully observed the neutron resonance peaks of indium and silver samples.