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論文

Performance of a remotely located muon radiography system to identify the inner structure of a nuclear plant

藤井 啓文*; 原 和彦*; 橋本 就吾*; 伊藤 史哲*; 角野 秀一*; Kim, S.*; 河内山 真美; 永嶺 謙忠*; 鈴木 厚人*; 高田 義久*; et al.

Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2013(7), p.073C01_1 - 073C01_20, 2013/07

 被引用回数:20 パーセンタイル:23.74(Physics, Multidisciplinary)

The performance of a muon radiography system designed to image the inner structure of a nuclear plant located at a distance of 64 m is evaluated. We conclude that there is an absence of fuel in the pressure vessel during the measurement period and profile the fuel material placed in the storage pool. The obtained data also demonstrate the sensitivity of the system to water-level changes in the reactor well and the dryer-separator pool. It is expected that the system could easily reconstruct a 2 m cubic fuel object. By operating multiple systems, typically four identical systems, viewing the reactor form different directions simultaneously, detection of a 1 m cubic object should be achievable within a period of a few months.

口頭

レーザー駆動中性子源を用いた核共鳴透過分析技術開発,1; 核共鳴透過分析法へのレーザー駆動中性子源の適用可能性

高橋 時音; 伊藤 史哲*; 小泉 光生; 鈴木 敏*; 余語 覚文*; 有川 安信*; 安部 勇輝*; 堀 順一*; 佐野 忠史*; Lee, J.; et al.

no journal, , 

文部科学省「核セキュリティ強化等推進事業」のもと、高線量核物質の検認に適用可能な非破壊測定技術の開発を進めている。そのうち、核共鳴透過分析(NRTA)法は、試料中の核分裂性核種濃度を同位体毎に測定可能であり、特に燃料デブリなどの固体試料の分析に非常に有効である。一方で、高精度測定のためには10mを超える長距離の飛行時間(TOF)測定装置が必要となることが課題となっている。そこで、極短パルスを特徴としたレーザー駆動中性子源を利用し、TOF測定装置を5m以下に抑えたNRTAについて概念設計を進めている。

口頭

レーザー駆動中性子源を用いた核共鳴透過分析技術開発,2; 検出器開発及び解析手法開発

伊藤 史哲*; 高橋 時音; 鈴木 敏*; Lee, J.; 小泉 光生; 余語 覚文*; 有川 安信*; 安部 勇輝*; 西村 博明*; 堀 順一*; et al.

no journal, , 

文部科学省補助金事業「核セキュリティ強化等推進事業費補助金」の下、核不拡散技術開発の一環として、レーザー駆動中性子源を用いた核共鳴透過分析(NRTA)技術開発を行っている。中性子飛行時間(TOF)測定に用いる中性子検出器及び解析手法の開発状況等について報告する。

口頭

レーザー駆動中性子源を用いた核共鳴透過分析技術開発

伊藤 史哲*; 小泉 光生; 高橋 時音; 鈴木 敏*; Lee, J.

no journal, , 

核共鳴透過分析法(NRTA)はアクティブ中性子非破壊測定法の一つで、文部科学省「核セキュリティ強化等推進事業費補助金」事業の技術開発の一環で、技術開発を進めている。この技術を、高精度な核物質測定に適用するには、短パルス中性子源を導入する必要がある。その様な中性子源の一つとして、レーザー駆動中性子源(LDNS)に注目し、NRTAへの適用性検討、および中性子検出器の開発を進めているところである。中性子発生機構の設計、中性子飛行経路の設計及び検出器の設計については、PHITSを用いシミュレーション研究を進めている。

口頭

レーザー駆動中性子源を用いた核共鳴透過分析技術開発,1; モデレータの開発

Lee, J.; 伊藤 史哲*; 小泉 光生; 高橋 時音; 鈴木 敏*

no journal, , 

文部科学省補助金事業「核セキュリティ強化等推進事業費補助金」の下、核不拡散技術開発の一環として、レーザー駆動中性子源を用いた核共鳴透過分析(NRTA)技術開発を進めている。レーザー駆動中性子源から得られる中性子はMeV程度のエネルギーを有すので、効率良くNRTA実験を行うためには、モデレータを用い、これを適切なエネルギー領域にする必要がある。本発表では、モンテカルロシミュレーションで適切なモデレータの構造の検討を進めたのでその結果を報告する。モデレータとしては、水素含有物質が有効であるが、入射する中性子のエネルギーが高くなると、水素との反応断面積が小さくなり、急激に減速効果が下がる。そのため、入射部に上部モデレータ(Fe, Pb, Be, W)を入れ、さらに、メインモデレータ(CH$$_{2}$$)で減速する構成にした。計算は、PHITSコードを用いて、モデレータの構造による中性子量などを求めた。

口頭

レーザー駆動中性子源を用いた核共鳴透過分析技術開発,2; データ取得システム開発

伊藤 史哲*; Lee, J.; 小泉 光生; 高橋 時音; 鈴木 敏*; 堀 順一*

no journal, , 

文部科学省補助金事業「核セキュリティ強化等推進事業費補助金」の下、核不拡散技術開発の一環として、レーザー駆動中性子源を用いた核共鳴透過分析(NRTA)技術開発を行っている。高強度パルス中性子源を用いたTOF測定を行う際、パルス発生時のフラッシュ,多くの中性子が一時期に来ることから、検出器(特に光電子増倍管)のベース電圧に揺らぎが生じることがあり、計数率も非常に高くなる。ベース電圧の揺らぎは、単純にパルス整形してパルス波高を計数するデータ収集システムにおいて、データ取得効率が下がる要因となる。また、計数率が高くなるほど、データ処理時間等の影響からデータ取得効率が下がる。本研究では、データ取得効率を高く保つ波形処理法を確立するため、高速波形デジタイザを用いて、ビーム照射後から波形を全て記録し、実験後に別途波形処理手法の開発を進めた。その結果を報告する。

口頭

レーザー駆動中性子源を用いた中性子共鳴透過分析技術開発,1; 中性子共鳴透過分析へのレーザー駆動中性子源の適用

Lee, J.; 伊藤 史哲*; 小泉 光生; 高橋 時音; 鈴木 敏*

no journal, , 

文部科学省補助金事業「核セキュリティ強化等推進事業費補助金」の下、核不拡散技術開発の一環として、レーザー駆動中性子源(LDNS)を用いた中性子共鳴透過分析(NRTA)の技術開発を進めている。NRTAはパルス中性子源を用いてTOF測定を行うことで、核物質を非破壊測定する手法である。LDNSの短い中性子パルス幅は、精度のよいNRTAに有効であり、将来性も期待されている。本発表では、LDNSとNRTAの概要に触れ、本研究の有効性について説明する。

口頭

レーザー駆動中性子源を用いた核共鳴透過分析技術開発,2; 開発項目と進捗概要

伊藤 史哲*; Lee, J.; 小泉 光生; 高橋 時音; 鈴木 敏*; 堀 順一*

no journal, , 

文部科学省補助金事業「核セキュリティ強化等推進事業費補助金」の下、核不拡散技術開発の一環として、レーザー駆動中性子源(LDNS)を用いた核共鳴透過分析(NRTA)技術開発を行っている。LDNSは発展段階にあるため、中性子共鳴透過分析(NRTA)に適用するにあたっては、いくつかの開発項目がある。我々はモデレータや、検出器・データ処理システムの開発を並行して進めており、その背景及び開発の進捗状況を、概要にて述べる。

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