Identification and quantification of a Co radiation source under an intense Cs radiation field using an application-specific CeBr spectrometer suited for use in intense radiation fields

冠城 雅晃; 島添 健次*; 加藤 昌弘*; 黒澤 忠弘*; 高橋 浩之*

Journal of Nuclear Science and Technology, 59(8), p.983 - 992, 2022/08

https://doi.org/10.1080/00223131.2022.2026833

Passive -ray spectroscopy is a useful technique for surveying the radioactive wastes and spent nuclear fuels under nuclear decommissioning. However, this method depends on material properties such as the activity, density, element, scale, and (especially) low-energy rays from U and Pu. The -decay lines of Cs, Cs, Co, and Eu occur at greater energies (than those of U and Pu), and these nuclides provide significant information on spent nuclear fuel and radioactive wastes. A CeBr spectrometer with a small-volume crystal has been previously developed for use in intense radiation measurements. We exposed the spectrometer to radiation dose rates of 0.025, 0.151, 0.342, 0.700, and 0.954 Sv/h under a standard Cs radiation field. A 6.38 MBq Co calibration source was placed in front of the detector surface. Identification of the full energy peak at 1173 keV was impossible at dose rates higher than 0.700 Sv/h. However, subtraction of the Cs radiation spectra from the -ray spectra enabled the identification of the full energy peaks at 1173 and 1333 keV at dose rates of up to 0.954 Sv/h; the relative energy resolution at 1173 and 1333 keV was only slightly degraded at this dose rate.

Gamma-ray spectroscopy with a CeBr scintillator under intense -ray fields for nuclear decommissioning

冠城 雅晃; 島添 健次*; 加藤 昌弘*; 黒澤 忠弘*; 鎌田 圭*; Kim, K. J.*; 吉野 将生*; 庄司 育宏*; 吉川 彰*; 高橋 浩之*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 988, p.164900_1 - 164900_8, 2021/02

https://doi.org/10.1016/j.nima.2020.164900

近年、2011年の東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所事故より、世界各地で、廃止措置になる原子力施設が増加している。一方、原子力施設の廃止措置工程においては、放射性廃棄物や使用済み核燃料を適切な管理下で回収しなければならないため。そこで、本研究は、高線量率下でのガンマ線スペクトロメトリを実現するため、5mm5mm5mmの微小CeBrスペクトロメーターを構築した。さらに、(1)毎秒ギガサンプリング率のデジタル信号処理、(2)後段3段ダイノード電圧印加機能付光電子増倍管により、1Sv/hを超える線量率でのガンマ線スペクトル測定に成功した。Cs放射線場で、662keVのエネルギー分解能(半値幅)が、22mSv/hで4.4%であり、それが1407mSv/hでは5.2%である。対して、Co放射線場では、1333keVのエネルギー分解能(半値幅)が、26mSv/hで3.1%であり、それが2221mSv/hでは4.2%である。これらは、Cs, Cs, Co, Euのガンマ線を分解できる要求を満たており、同時に1Sv/h以上で上記核種のガンマ線分析が可能なことを示唆するものである。

A study of transverse beam break up instability

野村 昌弘; 高橋 博*

PNC TY0986 96-002, 29 Pages, 1996/10

PNC-TY0986-96-002.pdf:0.55MB

現在,事業団では大強度CW電子線形加速器の開発を行っている。この加速器の利用としては,核変換の研究,自由電子レーザ,陽電子源等が考えられている。大電流ビームを加速するときの一番大きな問題の一つはbeam break Up(BBU)である。特に,長いパルスビームを加速するときにはCumurative BBUが一番の問題となってくる。動燃の電子線形加速器では,加速周波数にLバンドを選び,各加速管の高次の周波数を変えることによりBBUを押さえている。今回の報告書では,高次のWake Fieldまで含んだ計算を行いその影響について調べた。この高次のWake Fieldはそれほど大きくはないが,ビームの変位に与える影響は必ずしも小さくはない。計算の結果,この影響でビームの変位に非対象性が生じることが判明した。更に今回の報告書では,BBUの制御についても検討した。その結果,動燃でも採用している,各加速管の高次の周波数を変えることによりBBUを制御できることがわかった。しかしこの場合も,高次のWake Fieldの影響のため,ビームの前後でビームの変位が変わってしまうことが判明した。これを補正するため,外部の収束システムが必要となる。

大電流CW電子線形加速器の要素開発(IV) -加速管クライストロン窓大電力RF試験速報-

遠山 伸一; 江本 隆; 平野 耕一郎; 尾下 博教; 野村 昌弘; 武井 早憲; 高橋 伸友

PNC TN9430 93-002, 43 Pages, 1993/01

PNC-TN9430-93-002.pdf:1.44MB

標記加速器の開発のための主要機器の加速管、クライストロンなどの設計研究及び試作を行い、これら試作機器の大電力RFでの性能評価試験を行った。すでに試作したクライストロンを大電力RF源として、クライストロン、加速管及びクライストロン用RF出力窓の試験体系を構築し、評価試験を行った。1)加速管では、目標の800kWまでのRF電力を安定に印加することができ、ビーム無負荷での目的をほぼ達成した、2)クライストロン出力窓では、目標以上の最大1.7MW、Lバンドでは世界最大級の大電力に耐える窓の開発に成功した、などを報告した。

STUDY ON TRANSMUTATION OF FISSION PRODUCTS AT PNC

高下 浩文; 加瀬 健; 野村 昌弘; 小無 健司; 高橋 武士

OECD/NEA, 2nd, , 

動燃における長寿命核分裂生成物の消滅処理研究について発表する。加速器を用いた4つの消滅処理方法が消滅エネルギーと消滅速度の観点から比較される。また、消滅処理用の高中性子末炉の研究が、137Csを消滅対象核種として説明される。消滅率と炉心パラメータの関係が示される。更に、速い消滅速度と小さい消滅エネルギーの要求を満たす可能性のある新しい方法として、Moving target法とInertial transmutation法が紹介される。

ITER中心ソレノイド(SC)コイル用NbSn撚線の開発

高橋 良和; 名原 啓博; 尾関 秀将; 辺見 努; 布谷 嘉彦; 礒野 高明; 押切 雅幸; 堤 史明; 宇野 康弘; 渋谷 和幸*; et al.

no journal, , 

ITER計画において、原子力機構は中心ソレノイド(CS)コイル用導体の調達を担当している。導体の単長は最大910mであり、通電電流値は13Tの磁場中において40kAである。導体はケーブル・イン・コンジット型と呼ばれるもので、576本のNbSn素線と288本の銅素線で構成される撚線を、矩形の中に円形の穴がある高マンガン鋼(JK2LB)製ジャケットに挿入し、ジャケットを圧縮成型したものである。撚線は5段階の撚線で構成され、6本の4次撚線を中心チャンネルの周りに撚り合せたものである。最近、従来の設計より短い撚りピッチの撚線の導体が短尺導体試験(サルタン試験)において繰り返し通電による超伝導性能劣化がない非常に良い特性を示した。しかし、撚りピッチが短いため、同じ外径の撚線を製作するには、より大きなコンパクションを撚線製作時に加える必要があるので、コンパクション・ローラを工夫し、超伝導素線へのダメージを小さくする必要がある。本講演では、この短い撚りピッチの撚線の製作技術及び素線へのダメージの検査方法などについて報告する。

アナグリフ地形判読にもとづいた日本列島の海底段丘分布図

小松 哲也; 泉田 温人*; 高橋 尚志*; 舟津 太郎*; 村木 昌弘*; 宝蔵 蓮也*; 野村 勝弘; 丹羽 正和; 須貝 俊彦*

no journal, , 

地層処分技術の信頼性向上に向けた課題の一つが、沿岸部付近における隆起・侵食に係る調査・評価技術の高度化である。この課題を検討するためには、陸上だけでなく、氷期に広く陸化する大陸棚において地殻変動や侵食の指標となる地形の分布やその特徴を把握する必要がある。本研究では、そのための基礎資料となる日本列島周辺の海底段丘分布図を海底地形のアナグリフ画像判読に基づき作成した。

日本列島の大陸棚に発達する海底段丘の分布・特徴

小松 哲也; 日浦 祐樹; 泉田 温人*; 高橋 尚志*; 舟津 太郎*; 村木 昌弘*; 宝蔵 蓮也*; 須貝 俊彦*

no journal, , 

地層処分の信頼性向上に向けた技術開発課題の一つが、沿岸部の隆起・侵食に係る調査・評価技術の高度化である。この課題に取り組むためには、氷期に広く陸化する大陸棚において地殻変動と侵食の指標となる地形の分布やその特徴を知る必要がある。大陸棚にみられる海底段丘はユースタティックな海水準変動に伴う侵食・堆積により形成され、現在は海面下に分布している地形である。海底において隆起・沈降が生じていれば、その痕跡は、ひと続きの海底段丘の深度分布パターンにあらわれるはずである。つまり海底段丘の深度分布パターンから海底における長期的な地殻変動を読み取れる可能性がある。そこで、本研究では、海底地形デジタルデータ(M7000シリーズ)から作成したアナグリフ画像の地形判読に基づき、日本列島周辺の海底段丘分布図を作成した。さらに幾つかの地域を事例に、海底段丘とMIS 5eの海成段丘(陸域における10万年程度の地殻変動パターンを記録した地形)を投影断面図上に示し、両者の高度分布パターンの比較を行った。本報告は経済産業省資源エネルギー庁委託事業「平成29年度地層処分技術調査等事業(沿岸部処分システム高度化開発)」の成果の一部である。

日本列島における海成段丘と海底段丘の分布の比較

小松 哲也; 日浦 祐樹; 高橋 尚志*; 舟津 太郎*; 村木 昌弘*; 木森 大我*; 須貝 俊彦*

no journal, , 

大陸棚にみられる段丘地形、いわゆる海底段丘は氷河性海水準変動に伴う侵食・堆積により形成され、現在は海面下に分布している地形であると考えられている。このことを前提とすると、海底において隆起・沈降が生じている場合、その痕跡は連続した海底段丘の深度分布パターンにあらわれることが予想される。本研究では、そのような仮説を検証することを目的として、海底段丘とMIS 5eの海成段丘を投影断面図上に示し、両者の高度分布パターンの比較を行った。

燃料デブリ非破壊測定に向けた高線量率ガンマ線スペクトロメトリシステムの開発

冠城 雅晃; 島添 健次*; 黒澤 忠弘*; 加藤 昌弘*; 高橋 浩之*

no journal, , 

日本原子力研究開発機構では、東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の廃止措置を加速するための研究開発を進めており、その一環として、原子炉格納容器から取り出される燃料デブリとその他の放射性物質の仕分けに資する非破壊測定技術開発を実施している。本講演は、上記の非破壊測定に向け、これまで演者が進めてきた高線量率場におけるガンマ線スペクトル測定に関する研究開発についての経緯と成果について紹介するものである。