Uncertainty analysis of the inverse LASSO estimation scheme on radioactive source distributions inside reactor building rooms from air does rate measurements

観測された空間線量値を用いて原子炉建屋内の放射性線源分布を推定する際のLASSOの不確実性の分析

Shi, W.*; 町田 昌彦  ; 山田 進  ; 岡本 孝司

Shi, W.*; Machida, Masahiko; Yamada, Susumu; Okamoto, Koji

最近、原子炉建屋内の少ない観測点で測定された空間線量値から放射線源分布を逆推定する方法としてLASSO(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator)が提案された。しかし、空間線量値を測定する際には誤差が含まれるが、この誤差が逆推定結果の精度にどのように影響するかは解析されていなかった。そこで本論文では、LASSOに対する不確実性解析を行い、Candesの理論に基づく不確実性推定関数を提案した。実際に、モンテカルロ法の1つであるParticle and Heavy Ion Transport code System (PHITS)を使用して得られた不確実性を持つ数値を入力値として用いたテスト計算を実施し、計算結果の誤差が提案された推定関数に従うことを示した。これにより、LASSOは推定された不確実性の範囲内で放射線源分布を求めることができる方法であることが確認できた。

Very recently, Least Absolute Shrinkage and Selection Operator (LASSO) has been proposed as a scheme capable to inversely estimate radioactive source distributions inside reactor building rooms from air dose rate measurements together with the predicted lower bound of the measurement numbers for successful reconstructions. However, no one has ever analyzed how the uncertainty of input data including the measurement errors influences the accuracy of the inverse estimation results. In this paper, we therefore perform uncertainty analysis of the LASSO scheme and suggest an uncertainty estimation function derived based on the theory of Candes. We actually demonstrate in two types of numerical tests with different input uncertainties obtained by using Monte Carlo code, Particle and Heavy Ion Transport code System (PHITS) that the calculated errors obey the proposed uncertainty estimation function. Thus, the LASSO scheme allows to successfully estimate radioactive distributions within the predicted uncertainty.