建屋表面を対象とした低レベル放射能汚染の自動測定装置の開発

立花 光夫; 伊藤 博邦*; 畠山 睦夫*; 柳原 敏

日本原子力学会和文論文誌, 3(1), p.120 - 127, 2004/03

https://doi.org/10.3327/taesj2002.3.120

原子力施設の廃止措置において、コンクリート表面における低レベル放射能汚染を自動測定する建屋表面汚染自動測定装置(RAPID-1600:Radiation Measuring Pilot Device for Floor Contamination with 1,600cm Detectors)を開発した。RAPID-1600は、積層型検出器,自動走行ロボット,制御部から構成される。放射能測定は、検出器を上下2層に重ね、その間に線の遮へい板を挟むことにより、コンクリート表面に近い第1検出器では線と線を、第2検出器では線を測定する。測定対象物からの線の計数率は、第1検出器に測定される線と線の計数率から、第2検出器に測定される線の計数率を差し引くとこにより評価できる。RAPID-1600は、双輪キャスタ型駆動機構の駆動輪と操舵輪をそれぞれ個別に操作することにより全方向に移動でき、デジタル標識を用いた自己位置同定システムにより位置の補正ができる。日本原子力研究所のRI製造棟における実地適用試験を通して、RAPID-1600が原子力施設の廃止措置における確認測定に適用できる見通しが得られた。

Automatic measurement of low level contamination on concrete surfaces

立花 光夫; 伊藤 博邦; 島田 太郎; 柳原 敏

Proceeding of International Waste Management Symposium 2002 (WM '02) (CD-ROM), 8 Pages, 2002/00

廃止措置の最終段階では、建屋構造物の確認測定が必要であるが、精度良い放射能測定には多くの費用が生じると言われている。そこで、建屋表面の低レベル放射能汚染を自動測定するために、2層型検出器とその駆動機構(RAPID)を開発した。RAPIDは,予め設定した測定計画に従って移動し、コンクリート表面の放射能測定を自動で実施できる。RAPIDを用いて特性評価試験を行った結果、Coに対する検出限界値は測定時間30秒で0.14Bq/cmであった。また、RAPIDを実際の測定作業に適用した結果、測定効率は5m/hであり、作業員による直接測定のおよそ2倍であることがわかった。

建家表面汚染分布測定技術の開発(受託研究)

畠山 睦夫; 伊藤 博邦; 柳原 敏

JAERI-Tech 2000-056, 38 Pages, 2000/09

JAERI-Tech-2000-056.pdf:5.23MB

原子力施設の廃止措置において、作業の最終段階で必要となる建家床面の放射能汚染を測定する移動型放射能測定装置を開発した。本装置による汚染分布の測定は、Co等から放出される放射能のうち、線のみを弁別して定量するものである。また、検出器は、10cm10cm単位のプラスチックシンチレーション検出素子を12体集合した構成とし、局所的な汚染も検出できるよう考案した。本装置による性能試験の結果より、検出限界値は、60秒の測定時間で約0.1Bq/cmであり、埋設配管等からの外部放射線の影響の有無を把握できることがわかった。また、装置の測定能力は、測定モードにより異なるが、約4~5m/hであり、手動による全面測定の3倍以上の測定作業効率が得られた。

平面コイルによるBiSrCaCuO高温超伝導体への交流磁束侵入

荒 克之; 片桐 政樹; 伊藤 博邦; 坂佐井 馨

日本応用磁気学会誌, 18(2), p.703 - 708, 1994/00

https://doi.org/10.3379/jmsjmag.18.703

ディスク状Bi系高温超伝導体に平面コイルを取付け、交流励磁における磁束の侵入・透過特性を調べた。交流励磁がある大きさに達したとき磁束の透過が生じ、その後急激に透過量が増大し、ある飽和値に達する。この現象は、磁束の侵入は初めにディスクの面内方向に開始され、やがて磁束の透過が起ると、こんどはディスク面に直角な方向での磁束侵入が始まるからである。このことは、磁束の透過量が急激に増大する過程でのヒステリシス磁化特性と飽和値に達したときのヒステリシス磁化特性を測定して、エネルギー損失を求めたところ、前者の過程でのエネルギー損失が後者に比べて単位磁束透過当りはるかに大きいことから説明できる。つぎに直流磁界をかけた状態で交流磁界をかけると、交流磁界の透過は直流磁界を除いたあとでも維持されることが観測された。これは直流磁界のピンニングがあることの客観的な(間接的な)証明でもある。

ac magnetic-flux penetration in a sample disk-type sintered BiSrCaCuO under low magnetic fields applied by a planar coil

荒 克之; 片桐 政樹; 伊藤 博邦; 坂佐井 馨

Journal of Applied Physics, 73(1), p.471 - 473, 1993/01

https://doi.org/10.1063/1.353823

10kHzの交流励磁界でのデスク状Bi系焼結試料の交流磁束侵入特性を72kで測定した。交流励磁には試料にとりつけた平面コイルをまた侵入磁束の検出には試料のウラ側にとりつけた平面コイルをそれぞれ用いた。測定結果は興味ある非線形の磁束侵入特性を示した。交流励磁がある強さになるまでは磁束の侵入はゼロで、あるところで急に侵入が開始されて急激に増大し飽和値に達する。磁束の侵入が開始されるところの励磁界はHと関係があると考える。交流励磁に直流励磁を重ねると、直流励磁界の増大とともに交流励磁による交流磁束の侵入が開始されある飽和値に達する。その後、直流励磁をゼロにしても交流磁束の侵入は保持される。これは直流磁束のピンニングが行れ、直流磁束が残留するためと考える。

A Nuclide-separation wire precipitator for measurement of noble-gas fission products

片桐 政樹; 岸本 牧; 伊藤 博邦; 吉田 広; 福島 征夫; 大川 浩; 猿田 徹

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 327, p.463 - 468, 1993/00

https://doi.org/10.1016/0168-9002(93)90712-Q

3核種の希ガスFP核種をそれぞれ分離しその放射能濃度を定量可能なワイヤ・プレシピテータを開発した。本プレシピテータは希ガスFPの娘核種の放出する連続ベータ線が異なったエネルギー分布を持つことを利用している。評価試験の結果、Kr,KrおよびXeの3つの核種の間に50倍の放射能濃度差があった場合でもそれぞれの放射能濃度を約20%以下の誤差で測定できることを確認した。また、検出感度はプレシピテーション時間を90秒とした場合、2Bq/cmであった。本プレシピテータを用いることによって、高温ガス炉の燃料破損検出感度及びその測定精度の向上を図ることができた。また、本プレシピテータはその高感度及び高速応答性を利用して被覆粒子燃料を含めた核燃料の照射試験にも適用可能である。

Real-time high-sensitivity fuel failure detection for HTGR

片桐 政樹; 岸本 牧; 伊藤 博邦; 福島 征夫; 大川 浩; 吉田 広; 猿田 徹; 飛田 勉

Journal of Nuclear Science and Technology, 29(10), p.957 - 965, 1992/10

https://doi.org/10.3327/jnst.29.957

高温ガス炉から放出される希ガスFPの検出器としてワイヤプレシピテータを用いたリアルタイムで高感度な燃料破損検出法を開発した。正常燃料と燃料破損状態とを区別するプレシピテータ弁別計数を原子炉運転条件(原子炉出力、燃料温度等)に対応してリアルタイムで変化させ微小な燃料破損(510以下のR/B)の検出を可能とした。弁別計数は診断方程式によって求めたバックグラウンド計数に許容誤差を加えることによって求めた。診断方程式は希ガスFPの放出量を予測する状態方程式、一次冷却系内の希ガスFP量を計算するガス循環方程式及びプレシピテータの検出効率を求める応答方程式から構成した。本検出方法をJMTRのガススイープキャプセル及びOGL-1を用いた照射実験によって評価した。この結果、診断方程式を用いてリアルタイムでバックグラウンド計数を20%の誤差で推定できた。

Telescopic measuring method for specific activities of structural components in reactor pressure vessel

片桐 政樹; 畠山 睦夫; 佐藤 福司; 伊藤 博邦; 若山 直昭

Journal of Nuclear Science and Technology, 29(8), p.735 - 744, 1992/08

https://doi.org/10.3327/jnst.29.735

放射能レベルの極めて高い原子炉圧力容器内の放射化構造物や圧力容器内壁等の比放射能を、極めて高い放射能による妨害を受けずに遠方から非破壊的に定量する測定法を開発し「望遠測定法」と名づけた。Japan Power Demonstration Reactor(JPDR)において本測定法の評価試験を行った。試料採取法によって求めた比放射能との比較の結果、圧力容器内壁及び炉心シュラウド部に対する本望遠測定法の測定精度は、10~15%であることを確認した。

Development of fuel failure detection system for a high temperature gas cooled reactor, IV

片桐 政樹; 岸本 牧; 寺田 博海; 若山 直昭; 川目 進*; 小畑 雅博; 伊藤 博邦; 吉田 広; 小林 紀昭

IEEE Transactions on Nuclear Science, 37(3), p.1400 - 1404, 1990/06

https://doi.org/10.1109/23.57393

高温ガス炉の燃料破損を検出するには、燃料が正常な状態であっても一次冷却材ヘリウム中に放出されるFPによるバックグラウンド放射能が含まれるため、この量を予測することが不可欠である。一方、燃料破損による放射能及び上記バックグラウンド放射能の放出量は原子炉出力、燃料温度等に依存する。このため、燃料破損検出を行なうには、これらパラメータを変数とした状態方程式を求めることが必要である。状態方程式を求めるのに最も必要な特性は、希ガスFP放射能の燃料温度特性と原子炉出力依存性及びプレシピテータの応答特性であるが、今回JMTRでのFFD実験データを解析することにより、これら特性を求めることができた。また、79サイクルに偶然におきた燃料破損の過渡期の応答特性を測定解析した結果、破損形態を利用した燃料破損検出の可能性を提起することができた。

大規模イベント等のための核セキュリティ技術開発,4; 可搬型ガンマ線検出器開発

高橋 時音; 小泉 光生; 持丸 貴則*; 山口 郁斗*; 吉見 優希*; 山西 弘城*; 若林 源一郎*; 谷垣 実*; 原田 博司*; 正木 弘子*; et al.

no journal, , 

大規模イベント等において、核・放射性物質を使用したテロ等を未然に防止するために、位置と放射線量を測定可能な可搬型装置を用いたマッピング技術及びネットワークを通じた遠隔測定技術を用いたモニタリングシステムの開発を進めている。放射性物質を検知した際の核種同定精度向上のため、可搬型検出器として使用しているCsI(Tl)シンチレーション検出器をよりエネルギー分解能の高い検出器に置き換えるための開発を進めた。可搬型のLaBrシンチレーション検出器を導入するために、ワンボードPCでデータ収集を行い、GPSなどの位置情報等と合わせて定期的に記録できる装置を製作し、性能評価を行った。本発表では、可搬型ガンマ線検出器の試験結果及び比較について報告するとともに、本プロジェクトのまとめと今後の展望について発表する。

大規模イベント等のための核セキュリティ技術開発,3; 中性子源検出技術開発

持丸 貴則*; 小泉 光生; 高橋 時音; 山口 郁斗*; 吉見 優希*; 山西 弘城*; 若林 源一郎*; 谷垣 実*; 原田 博司*; 正木 弘子*; et al.

no journal, , 

核物質やそのほかの中性子源の検知には、高速中性子検出器が有効である場合がある。EJ-276は、高速中性子及びガンマ線に感度を有するプラスチックシンチレーション検出器で、波形弁別法を用いてガンマ線と中性子を弁別して計数することができる。高速中性子のみを検出するプラスチックシンチレーション検出器では、線源から直接飛来する中性子を支配的に検出し、周囲の構造物等で散乱した中性子は検出されないことから、中性子源の探索において有効である。この特徴を活かすため、角度によって検出効率が変化する検出器を組み合わせて線源方向を特定する技術を開発した。PuBe線源を用いて、高速中性子線源方向を特定するための性能評価試験を実施した。本発表では、開発した方向推定検出器の概要及び性能評価試験について報告する。