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論文

レーザー駆動中性子源を用いた中性子共鳴透過分析システムの実証

弘中 浩太; 伊藤 史哲*; Lee, J.; 小泉 光生; 高橋 時音; 鈴木 敏*; 余語 覚文*; 有川 安信*; 安部 勇輝*

第42回日本核物質管理学会年次大会会議論文集(インターネット), 4 Pages, 2021/11

中性子共鳴透過分析(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が、小型・高精度化には短パルスな小型中性子源が必要となる。近年発展著しいレーザー技術を用いたレーザー駆動中性子源(LDNS)は、そのような中性子源として将来を期待されている。我々はLDNSを用いたNRTAの実現可能性を調べるため、大阪大学LFEXレーザーを用いて中性子TOF測定実験を行った。

口頭

Developments of neutron resonance transmission analysis using a laser driven neutron source, 3; Transmission measurements of In and Ag by a Time-of-Flight method using the LFEX laser

伊藤 史哲*; Lee, J.; 高橋 時音; 小泉 光生; 鈴木 敏*; 弘中 浩太; 余語 覚文*; 有川 安信*; 安部 勇輝*

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、小さな領域から短いパルス幅の中性子を発生させることができ、NRTAにとって大きなメリットがあると考えられている。このLDNSを用いたNRTAの実証のために、大阪大学にあるLFEXレーザーを用いたTOF法による透過率測定を実施した。その結果について報告する。

口頭

Developments of neutron resonance transmission analysis using a laser driven neutron source, 2; Simulation study of moderator for the LFEX laser experiments

Lee, J.; 伊藤 史哲*; 高橋 時音; 鈴木 敏*; 弘中 浩太; 余語 覚文*; 有川 安信*; 安部 勇輝*

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)の技術開発を行っている。LDNSから発生した高速中性子をNRTAに適当な熱外エネルギーまで減速するためには、モデレータが必要である。本発表では、シミュレーション計算から得られた結果を基にLDNSを用いたNRTAに適切なモデレータの構造や素材などについて報告する。

口頭

Developments of neutron resonance transmission analysis using a laser driven neutron source, 1; Applicability of laser driven neutron source for neutron resonance transmission analysis

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

no journal, , 

The technique of NRTA is based on a neutron time-of-flight (TOF) method. Collimated pulsed neuron beams passing through a sample arrive a neutron detector placed at a distance from the neutron source. The neutron kinetic energy is deduced from the flight time between the neutron generator and the detector. Since the neutron reaction cross section of a nuclide has a characteristic resonance structure, neutrons having the resonance energy are strongly absorbed or scattered by the nuclide in a sample. Resonance dips appeared in the transmission spectrum are analyzed to deduce each nuclide areal density. The resolution of the observed dip strongly depends on the flight path length and the neutron pulse width. To realize a compact NRTA system by shortening the flight path length, a short-pulsed neutron generation is required. A laser-driven neutron source (LDNS), which can generate extremely short pulse neutron beams, is considered to potentially be such a short pulse neutron generator for a compact NRTA system. In addition, because laser light can be transported by mirrors, the laser system of the LDNS can be installed in separated place from an NRTA system which has to be in the nuclear controlled area. This enables maintenance of a laser system to be easy. Also, several analyzing system can be operated parallelly by switching laser path. In this presentation, we will overview a proposal of an application of the LDNS to an NRTA system for nuclear non-proliferation.

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に適用可能な測定システムの開発

小泉 光生; 伊藤 史哲*; Lee, J.; 高橋 時音; 鈴木 敏*; 弘中 浩太; 余語 覚文*; 有川 安信*; 安部 勇輝*

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。核物質の分析にNRTAに適用するためには、LDNSで発生した高速中性子を、短いパルス幅を維持しつつ、中性子を100eV以下に減速する必要がある。そこで、シミュレーヨンを用い、中性子を減速するモデレーターの形状や素材の検討を進めた。

口頭

レーザー駆動中性子源を用いた核共鳴透過分析システムの開発

伊藤 史哲*; Lee, J.; 弘中 浩太; 小泉 光生; 高橋 時音; 鈴木 敏*; 堀 順一*; 寺田 和司*; 余語 覚文*

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。NRTAは核物質を非破壊にて検査する有用な手法であるが、中性子線源を含めて大型施設が必要であったこと等により、研究用などの極めて限定的な用途に用いられてきた。近年では加速器等を用いた様々な小型の中性子線源が開発・実用化され、核燃料再処理施設等での核物質の計量管理にNRTAを用いるハードルは徐々に下がってきている。こうした中性子源の一つとして、レーザー駆動中性子源が挙げられる。我々はレーザー駆動中性子源を用いたNRTAの実証と、それを基にレーザー駆動中性子源に求められる仕様を明らかにすることを目的としている。本発表では、LDNSを用いたNRTAシステム開発状況を報告する。

口頭

核・放射性物質探知のための中性子検出器開発

高橋 時音; 小泉 光生; 弘中 浩太; 木村 祥紀; 持丸 貴則*; 山西 弘城*; 若林 源一郎*

no journal, , 

文部科学省核セキュリティ強化等補助事業の下、広域における放射性物質検知技術開発を進めている。本プロジェクトでは、大規模公共イベント等において、核・放射性物質を用いたテロ行為等を未然に防ぐため、それらを広い範囲にわたってモニタリングし、迅速に検知するための技術・装置を開発する。その一環として、プラスチックシンチレータを使用した中性子検出器開発では、出力波形によってガンマ線と中性子を弁別可能なシンチレータを用いて、中性子源の方向を特定する検出器の開発を目指している。本発表では、ガンマ線,中性子に対する検出器の応答評価試験及び線源方向を推定するための基礎試験結果について報告する。

口頭

Technology development of a neutron resonance transmission analysis using a laser driven neutron source

Lee, J.; 伊藤 史哲*; 弘中 浩太; 小泉 光生; 高橋 時音; 鈴木 敏*; 余語 覚文*; 有川 安信*; 安部 勇輝*; 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。本発表では、モデレータ,検出器・データ処理システムの開発について、その背景及び開発の進捗状況を報告する。

口頭

Development of detection techniques of nuclear and radioactive materials for major public events

高橋 時音; 小泉 光生; 弘中 浩太; 持丸 貴則*; 佐藤 優樹; 寺阪 祐太; 山西 弘城*; 若林 源一郎*

no journal, , 

In order to prevent radiation terrorism at major public events or large-scale commercial buildings, technological improvements for wide area monitoring and detection and localization of radioactive materials are required. JAEA has started developing detection techniques including mapping and imaging method. Recently, mapping technique of radiation dose/count rate using self-location recognition method, such as GPS, has come to be widely used. It is simple and handy method to find a spot that the radiation material would be placed. We have performed some preliminary tests using a CsI(Tl) scintillation detector combined a GPS. Also, a gamma-ray camera has potential for prompt localization of the radioactive source, especially if it is required to localize a highly intense source from a distance place. We are investigating a capability of a compact Compton camera under the collaboration with CLADS. In addition, neutron detection method is important for the detection of nuclear materials or particular isotopes like Cf-252 or AmBe neutron source. Basic performance tests of plastic scintillator EJ-276 have been performed at Kindai University. A project overview and preliminary experimental result of the CsI(Tl) scintillation detector will be presented.

口頭

核セキュリティのための放射線量マッピング技術開発

高橋 時音; 持丸 貴則*; 小泉 光生; 弘中 浩太; 加藤 圭吾*

no journal, , 

原子力機構では、大規模イベントなどにおける放射線テロを抑止するため、核・放射性物質を検出する迅速かつ広域をモニタするための技術開発を行っている。本発表は、このプロジェクトで試験的に開発したGPSを取り付けたガンマ線測定装置や、ドローンを用いて行ったガンマ線カメラ(コンプトンカメラ)の試験結果を交え、プロジェクトの概要および技術開発の展望を報告する。

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