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論文

Application of Optical Fiber for Radiation Measurement in Fast Reactor Primary Cooling System

青山 卓史; 住野 公造; 江本 武彦; 大戸 敏弘

Proceedings of 12th Pacific Basin Nuclear Conference (PBNC-12), p.1095 - 1105, 2000/00

高速炉プラントにおける放射性腐食生成物(CP)の1次冷却系内の移行挙動を精度良く把握することは、プラントの保守・点検や補修作業時の放射線被ばくを低減させる上で極めて重要であり、「常陽」では定期検査ごとに主要CP核種の機器・配管への付着密度とそれによる$$gamma$$線量率分布の測定を実施してきている。本測定に近年実用化が進んでいるプラスチックシンチレーション光ファイバ(PSF)検出器を適用した。「常陽」実機の放射線場への適用にあたっては、ファイバ素子の太さや本数を変えて検出感度を調整した他、ポジション・センシティブな検出器としてのPSFの特徴を最大限に活かすため、応答関数を用いたアンフォールディング技術を適用し、高速炉1次冷却の$$gamma$$線量率分布のような微細な空間分布測定にも適用可能な高い位置分解能を得るようにした。本測定手法を従来の熱蛍光線量計(TLD)による測定結果と比較した結果、測定取得までの所要時間をTLD

報告書

シンチレーションファイバーを用いた線量率分布測定

江本 武彦; 鳥居 建男; 野崎 達夫; 齋藤 圭; 江森 修一; 安藤 秀樹

PNC TN9410 96-299, 74 Pages, 1996/08

PNC-TN9410-96-299.pdf:3.06MB

$$gamma$$線の線量率分布を容易に測定する目的で、検出器にプラスチックシンチレーションファイバー(以下、PSFという)を用い、飛行時間法によりシンチレーション光の到達時間差を計測することによって線量率分布を測定する手法を開発した。また、測定装置を試作し、コリメートした$$gamma$$線の照射による位置分解能の測定と、$$gamma$$線照射装置等を用いて線量率測定範囲とエネルギー特性の測定を実施した。本装置を現場での$$gamma$$線線量率分布測定に適用し、本測定法の実用化試験を実施した。主な結果は以下のとおりである。(1)本手法を用いれば、1本の検出器で線量率の連続分布が測定でき、結果が直ちに装置の画面に図示される。(2)計数率測定範囲の上限は10$$^{6}$$cpsまである。0.25mm$$phi$$$$times$$1本、10m長の検出器を用いた場合の線量率測定範囲の上限は、1Sv/h(計算値)である。(3)今回測定を実施した500KeV$$sim$$1.5MeVの範囲では、検出効率は$$gamma$$線のエネルギーに依存しない。(4)線量率分布測定に用いる検出器として使用可能なPSFの長さは、約10mまでである。(5)線量率分布が鋭いピークを持っている場合、検出器の出力は分解能に起因して実際の分布よりも平坦化される。この影響は、アンフォールディング法を用いて補正することができる。(6)マルチパラメータ測定法を用い、光電子増倍管の波高値を1個1個の放射線の入射位置で補正することによって、放射線のエネルギー及び種類の弁別が可能である。

報告書

光ファイバ検出器を用いた放射性腐食生成物挙動の高精度測定法の開発

住野 公造; 青山 卓史; 江本 武彦

PNC TN9410 96-233, 27 Pages, 1996/08

PNC-TN9410-96-233.pdf:0.96MB

高速炉プラントにおける放射性腐食生成物(CP)の1次冷却系内の移行挙動を精度よく把握することは,プラントの保守・点検や補修作業時の放射線被ばくを低減させる上で極めて重要である。このため,高速実験炉「常陽」では,定期検査ごとに主要な被ばく源である^60Co,^54Mn等のCP核種の機器・配管への付着密度とそれによる$$gamma$$線量率分布の測定を実施している。本測定に,近年実用化が進んでいるプラスチック・シンチレーション光ファイバ(PSF)検出器を適用し,その特性を活かすことにより高精度で迅速に測定できる手法を開発した。本開発では,検出感度に関しては,「常陽」実機の放射線場でも有効にPSFを使用できるように,ファイバ素子の太さや本数を変えて検出感度を調整した数種類のファイバを製作し,約0.01$$sim$$10mSv/hまでのワイドアレンジで測定できるように改良した。また,ポジション・センシティブな検出器としてのPSFの特徴を最大限に活用できるようにするため,応答関数を用いた逐次近似法によるアンフォールディング技術を適用し,高速炉の1次冷却系の$$gamma$$線量率分布のような微細な空間分布測定にも適用可能な感度範囲と高い位置分解能を得るようにした。本測定手法を用いて,「常陽」1次冷却系の$$gamma$$線量率の測定を行い,従来の熱蛍光線量計(TLD)による測定との比較を行った。この結果,測定値取得までの所要時間をTLDの約2日から数分間に短縮すると同時に,高分解能の連続的な空間$$gamma$$線量率分布として測定することができ,高速炉プラントのCP挙動測定の高精度化と迅速化を実現した。

論文

シンチレーション光ファイバーによる放射線空間分布測定

江本 武彦; 鳥居 建男; 野崎 達夫; 安藤 秀樹

放射線, 21(3), p.49 - 58, 1995/07

検出器としてプラスチックシンチレーションファイバー(PSF)を用い、そのOSFの両端に到達する光による飛行時間測定法は、放射線の空間分布の測定手法として有効であることが示されている。我々は、$$gamma$$線の線量当量率分布測定に重点を置いて、実験および解析を行った。その結果、位置分解能は半値幅で約30cmであり、検出効率は約0.33cps/$$mu$$Sv/hであった。また線量当量率特性として10mSv/hまで、エネルギー特性として514Kev$$sim$$1400Kevの範囲で依存性のないことが確認された。また、実際の原子力施設において測定実験を行い、良好な線量当量率分布測定結果が得られた。しがって本手法は原子力施設の$$gamma$$線線量当量率分布測定への適用が可能なことがわかった。さらに繰り返し計算によるアンフォールディングコードを開発し、実験データに適用したところ位置分解能が改善されることもわかった。

報告書

放射線位置検出器の調査と特性試験

江本 武彦; 鳥居 建男; 安藤 秀樹

PNC TN9410 93-186, 65 Pages, 1993/09

PNC-TN9410-93-186.pdf:2.24MB

放射線防護および放射線遮へい評価の観点から、原子力施設内作業環境におけるストリーミングの検出や加速器からのビーム損失の測定評価など、放射線の位置情報把握の必要性が高まっている。一方、高エネルギー物理学の分野では、プラスチックシンチレーションファイバー(PSF)が一般的な検出器となりつつある。そこで、PSFを用いた放射線位置検出器を開発することとし、今回は位置検出器としての定量的な基礎特性の測定を目的として、PSFの特性の調査と試験を行った。調査方法は、昨年度実施した委託研究の成果とともに文献調査を中心におこなった。また、試験は$$gamma$$線に対する効率の向上とPSFの長尺化を狙い、PSFの効率,分解能の、1.長さ,バンドル数といった形態の違いによる影響や、2.照射位置の違いによる影響に特に重点を置いた。調査および試験の結果、以下の様なことがわかった。(1) PSFのシンチレーション光の到達時間差を用いる方法は、比較的簡便で精度の高い放射線の入射位置の測定法として有望である。(2) 分解能はコリメートされた137Csの$$gamma$$線を用いて半値幅で20cm$$sim$$30cmであった。また、PSF10本にバンドルすることは効率や分解能の向上に有効である。(3) PSFの端に近い照射では効率,分解能ともに10%$$sim$$30%ほど悪くなる。

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