Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
He代替非破壊分析装置の開発; 迫り来るHeクライシスの解決を目指して小泉 光生; 坂佐井 馨; 呉田 昌俊; 中村 仁宣
日本原子力学会誌ATOMO
, 58(11), p.642 - 646, 2016/11
核セキュリティ、保障措置分野では、核分裂に伴う中性子を検出する検認装置としてHe検出器を利用したものが広く利用されている。検出器に利用されるHeガスは、主に米国におけるストックから供給されてきたが、2001年9月11日の同時多発テロ以後、大量のHe中性子検知装置を米国内に配備したことから、在庫が減少し、供給が近い将来停止する状況になりつつあった。そうした中、2011年3月末のHe代替中性子検出技術に関するワークショップにおけるIAEAのHe代替非破壊分析装置開発の呼びかけに応じ、原子力機構においても、J-PARCセンターが開発したZnS/
B
O
セラミックシンチレータをベースにHe代替検出器の開発を行い、平成27年3月には、開発した中性子検出装器の性能試験及びそれを実装した核物質検認用非破壊分析(Non-Destructive Assay (NDA))装置の性能実証試験を実施した。本解説では、開発した検出器、代替NDA装置を紹介し、あわせてHe問題の顛末を報告する。
中村 仁宣; 向 泰宣; 飛田 浩; 中道 英男; 大図 章; 呉田 昌俊; 栗田 勉; 瀬谷 道夫
Proceedings of 37th ESARDA Annual Meeting (Internet), p.45 - 53, 2015/08
原子力機構ではHe-3の代替技術としてZnS/B
O
セラミックシンチレータを用いた中性子検出器の開発を進めてきた。この検出器はASAS(代替サンプル測定システム)といい、現在査察でMOX粉末等の測定に使用しているHe-3タイプのサンプル測定システム(INVS)を参考としたものである。He-3の代替技術としてPuの測定ができることを示すため、原子力機構ではASASを設計・製作し、実際のプルトニウム(MOX粉末)を用いた測定試験(デモンストレーション)を実施した。測定試験では、検出器の基本性能評価(FOM評価)のほか、測定のばらつきや不確かさ評価を行なうとともに、個々の性能についてINVSとの比較を実施した。その結果、代替He-3による中性子検出器(ASAS)の技術開発に関し、課題はあるものの、実際に使用している査察機器(INVS)と遜色のない定量性(測定不確かさ)を示すことができた。
瀬谷 道夫; 小泉 光生; 富川 裕文; 直井 洋介; 呉田 昌俊; 原田 秀郎; 羽島 良一; 中村 仁宣
Proceedings of INMM 56th Annual Meeting (Internet), 10 Pages, 2015/07
核不拡散・核セキュリティセンターは、発足から原子力機構内の部門と連携して、以下の先進NDA技術開発を実施した。(1)PNAR-NDA装置によるふげん使用済み燃料の測定、(2)LCS
線を用いるNRF-NDAの基礎技術開発、(3)ヘリウム3代替中性子検知技術開発、(4)中性子共鳴濃度分析法開発。また、平成27年度からは以下の開発プログラムを開始したところである。(5)LCS線を使うNRF非破壊検知の実証試験、(6)アクティブ中性子NDA技術開発、(7)セル内タンクの廃液モニタリング技術のフィージビリティ研究。本発表は、これまでに実施してきた技術開発の概要とこれから実施する技術開発の概要を紹介するものである。
瀬谷 道夫; 直井 洋介; 小林 直樹; 中村 孝久; 羽島 良一; 曽山 和彦; 呉田 昌俊; 中村 仁宣; 原田 秀郎
核物質管理学会(INMM)日本支部第35回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2015/01
日本原子力研究開発機構(JAEA)の核不拡散・核セキュリティ総合支援センターは、JAEAの他部門と協力して、核セキュリティ・核不拡散のための以下の先進核物質非破壊検知・測定基礎技術開発プログラムを実施してきている。(1)使用済燃料中プルトニウム非破壊測定(NDA)実証試験(PNAR法+SINRD法) (JAEA/USDOE(LANL)共同研究、平成25年度終了)、(2)レーザー・コンプトン散乱線非破壊測定技術開発(大強度単色線源基礎実証)、(3)ヘリウム3代替中性子検出技術開発、(4)中性子共鳴濃度分析法技術開発(JAEA/JRC共同研究)。この報告では、これらについてその概要を紹介する。
BO ceramic scintillator detectors中村 仁宣; 大図 章; 小林 希望*; 向 泰宣; 坂佐井 馨; 中村 龍也; 曽山 和彦; 呉田 昌俊; 栗田 勉; 瀬谷 道夫
Proceedings of INMM 55th Annual Meeting (Internet), 9 Pages, 2014/07
計量管理及び保障措置に用いられているHe-3型中性子検出器の代替技術を開発するため、ZnS/BOセラミックシンチレータを用いた中性子検出器(Pu非破壊測定システム)の開発プロジェクトを日本国政府の支援のもと進めている。代替システム(ASAS:代替サンプル測定システム)の設計は基本的に従前からプルトニウムの測定に用いられているINVS(在庫サンプル測定装置)を参考にした。INVSはサンプル瓶に採取されたMOX粉末またはPu溶液中のPu量を測定する装置であり、18本のHe-3中性子検出器(検出効率約42%)を有している。ASAS検出器の開発(製作)後、その技術や性能を確立するために、原子力機構はデモンストレーションを2015年の早々に計画しており、サンプルの位置再現性の確認、検出器パラメータの最適化、計数の統計ばらつき、温度変化や線の線量率の変化に対する安定性及び代替He-3技術の有効性に係る指標(FOM)の評価をチェックソースやMOX粉末を利用して行う予定である。さらに、INVSとASASの性能比較試験も実施する計画である。本論文は、MCNP遮蔽計算コードによる研究成果、ASASの設計図及び性能や技術を証明するためのデモンストレーション計画についてまとめたものである。
B+
He integrated continuous monitor (BHCM) to holdup monitoring in glove boxes向 泰宣; LaFleur, A. M.*; 中村 仁宣; Menlove, H. O.*; Swinhoe, M. T.*; Marlow, J. B.*; 栗田 勉
Proceedings of INMM 55th Annual Meeting (Internet), 8 Pages, 2014/07
ホールドアップの計量管理及び保障措置の改善及びHeの不足に伴う代替技術確立に向けた取り組みとして、B+He統合型中性子連続モニター(BHCM)を設計し、プルトニウム転換技術開発施設のグローブボックス中ホールドアップ測定を実施した。ここでは、BHCMの概要及び予備測定時におけるMCNPとの比較結果、並びに、運転時におけるグローブボックスの実測定において、全中性子計数率のトレンドデータと運転状態を比較して得られたB検出管のプロセスモニタリング能力の実証結果について報告する。
遠藤 章; 山口 恭弘; 住田 健二*
Journal of Nuclear Science and Technology, 40(8), p.628 - 630, 2003/08
被引用回数：4 パーセンタイル：31.59(Nuclear Science & Technology)JCO臨界事故による被ばく線量の評価は、JCOの線モニタ,原研那珂研の中性子モニタ及び現場周辺で測定されたモニタリングデータに基づいて行われた。臨界継続中、事故現場から約1km離れた三菱原子燃料において、高感度の燃料集合体非破壊測定システム(UNCL)を用いた中性子計測が行われていたことがわかった。日本原子力学会JCO事故調査委員会はこのデータを入手し、委員会メンバーである著者らは、その解析から臨界に伴い発生した中性子強度の推移を評価した。その結果、事故発生から約1時間半後から臨界状態終息までの中性子強度の変化は、線モニタ,中性子モニタの記録と一致することが明らかとなった。本解析結果は、線量評価に用いられた線量率の時間推移に関するモデルが適切なものであったことを示している。
菅野 勝; 小山 昇; 石井 忠彦; 中崎 長三郎; 荒瀬 功
JAERI-Tech 97-042, 53 Pages, 1997/09
JMTRに設置してあるOSF-1炉内管内に装着してある仕切管のHe-3ガススクリーンが、使用寿命に到達のため平成8年9月に更新した。本報告書は、約5年間にわたって行った更新用仕切管に関する各種の検討、設計、製作及び現地更新工事についてまとめたものである。
大図 章; 呉田 昌俊; 小林 希望*; 高瀬 操*; 倉田 典孝*; 飛田 浩; 春山 満夫; 中村 龍也; 鈴木 浩幸; 坂佐井 馨; et al.
no journal, ,
原子力機構では、最近の世界的なHe-3ガスの供給不足を背景にセラミックシンチレータを用いたHe-3ガス代替中性子検出器を開発している。この代替検出器の開発と同時に開発した検出器の性能が保障措置分野でも十分に適用可能であることを確認、実証するために、従来He-3ガス中性子検出器が使用されている代表的なPuインベントリ評価用測定装置であるINVS(Inventory Sample Assay System)の代替測定装置ASAS(Alternative Sample Assay System)装置を代替中性子検出器で設計、製作している。ASASの設計では、代替中性子検出器はHe-3ガス中性子検出器と形状及び性能が異なるが、INVSの外形寸法と同様になるように装置内の構造を工夫した。本報では、これまでにMVPまたはMCNPシミュレーションで得られた設計性能とINVSとの比較評価結果、及び製作した装置の試験状況に関して報告する。
坂佐井 馨; 中村 龍也; 藤 健太郎; 曽山 和彦
no journal, ,
2001年の同時多発テロを契機として中性子検出器に必要なHe-3ガスの供給が滞っており、J-PARC等大量の中性子検出器を使用する大型中性子実験施設では代替検出器の開発が行われている。本報告では、世界のHe-3ガスの需要を概観すると共に、J-PARCで行ってきた、シンチレータと波長シフトファイバを用いた代替検出器開発の現状について報告する。
米田 政夫; 前田 亮; 飛田 浩; 大図 章; 呉田 昌俊; 藤 暢輔
no journal, ,
高速中性子直接問いかけ法は、中性子発生管から放出されるパルス中性子(問いかけ中性子)を核物質に直接照射し、問いかけ中性子と核物質との反応で発生する核分裂中性子を測定することにより核分裂性物質の総重量を求める手法である。本手法では短時間で発生した多数の中性子をパルスモードで計測する必要があることから、高計数率に対応したアンプが不可欠である。更に、今後の測定対象物候補の一つとして高線量の線を発するものが考えられ、その測定では線によるパイルアップ現象を避けるために高速波形処理が可能なアンプが必要となる。高速波形処理を行うため、ダブルディレイラインシェーピング回路を有するアンプを製作した。本回路の基本的な仕組みは、長いテール部を有するパルスを、ディレイラインを通したパルスと重ね合わせることにより長いテール部を消去させることであり、これにより高線量線に対しても耐性を有している。本アンプの耐性試験を、京都大学原子炉実験所のコバルト60線照射装置を用いて実施した。試験の結果、2Gy/h以下であれば中性子測定が可能であることが分かった。これは、開発したアンプが一般的なアクティブ中性子法装置で用いられるアンプの約2倍の耐性を持つことを示している。
木村 伸明; 松井 義典; 飛田 正浩*; 中村 仁一; 山浦 高幸
no journal, ,
材料試験炉(JMTR)において実施する軽水炉の燃料過渡試験では、キャプセル型の照射試験装置を用い、試験燃料の出力過渡時における健全性評価を行ってきた。照射試験に先立ち、ACE-3Dコードを用いたキャプセル内の熱流束挙動評価を行った。更に、試験燃料棒に替えて電気ヒーターピンを用いた炉外試験装置を設計・製作した。製作した炉外試験装置を用い、照射試験の成立性調査及び試験方法策定のための必要な試験を行った。これらの評価及び実験結果から、10
10 BWR新燃料の燃料過渡試験がJMTRにおいて成立することを確認した。
Lee, H.-J.; Rodriguez, D.; Rossi, F.; 小泉 光生; 高橋 時音
no journal, ,
Under the MEXT research program, The Integrated Support Center for Nuclear Nonproliferation and Nuclear Security of the Japan Atomic Energy Agency is developing Delayed Gamma-ray Spectroscopy (DGS). The DGS instrument irradiates a sample with neutrons to induce fission and then observes gamma rays emitted during the radioactive decay of the fission products. Since DGS uses neutron sources, it is important to monitor these to both confirm the source consistency and normalize delayed gamma-ray spectra. In addition, prompt-fission and delayed neutron signatures can be used to verify the DGS analysis. To do this, He and 
He neutron detectors have been investigated. Since the DGS instrument must be compact, the neutron detectors will be close to the neutron sources and fissionable samples within the instrument. Consequently, several characterization studies were performed for short source-detector distances. This paper will describe experimental results with associated simulations, in light of how the neutron detection systems will be integrated into the DGS instrument.
He neutron spin filters at J-PARC MLF奥 隆之
no journal, ,
パルス中性子を効率的に利用することを目的とし、He中性子スピンフィルター(HeNSF)の開発を行っている。HeNSFは特に数十meV以上の中性子に対して有効である他、大きな立体角をカバーし、中性子を本来の軌道から偏向させることなく偏極させることができるため、SANSや反射率計のアナライザーに適している。さらに、HeNSFは、透過中性子の投影像を劣化させることなく、大きなサイズの中性子ビームを偏極することができるため、最近開発された偏極パルス中性子を用いた磁場イメージング技術の応用において重要なデバイスとなる。HeNSFをJ-PARCのようなパルス中性子実験施設での実験に適用するためには、高エネルギーガンマ線や中性子を遮蔽する厚くかさばる放射線遮蔽体の中に設置されるため、システムの安定性とセットアップや操作の容易性が重要である。本講演では、J-PARC MLFにおけるHeNSFの開発・適用状況について報告する。
He吸収断面積の精密測定清水 春樹*; 三島 賢二*; 猪野 隆*; 市川 豪*; 土川 雄介; 遠藤 駿典
no journal, ,
He(n,p)H反応断面積はMughabhabによれば5333
7barnと高精度(0.13%)であり、J-PARCの中性子寿命実験で中性子束を決定するなど、断面積の標準として用いられる。しかしこの値は1964年と1978年の古い2つの実験データの平均を取るだけで決定されている。この値を更新するための吸収断面積の精密測定実験をJ-PARCで行った。測定手法として、ガスセルと真空セルを透過した中性子数をそれぞれ計数し断面積を求める透過法を用いた。本講演では以上の実験結果について報告する。
