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磯部 祐太; 谷垣 考則; 刀根 公平; 上坊寺 悠哉; 松井 一晃; 小幡 行史
Proceedings of 31st International Conference on Nuclear Engineering (ICONE31) (Internet), 8 Pages, 2024/11
日本のナトリウム冷却炉である高速増殖原型炉「もんじゅ」では、現在廃止措置が進められている。「もんじゅ」は2018年に廃止措置に移行し、2022年度に炉心及びEVST(炉心等)からの燃料体取出し作業を完了し、廃止措置第1段階を完了した。2023年度からは廃止措置第2段階に移行し、現在は炉心等からのしゃへい体等取出し作業と水・蒸気系等発電設備の解体撤去作業を行うとともに、廃止措置第3段階から本格的に開始するナトリウム設備の解体に向けた準備を行っている。「もんじゅ」には、原子炉・燃料の冷却を行う1次系ナトリウム(放射性)と、水・蒸気系に熱伝達を行う2次系ナトリウム(非放射性)が存在する。系統内に保有していたナトリウムは、原子炉容器及びEVSTを除いて既設のタンクに抜取り、固化した状態で保管している。ナトリウムの搬出は非放射性ナトリウムから実施する計画としていることから、まずは非放射性ナトリウムの抜出しの検討を先行して行っており、現在までの検討において、ISOタンクを設置するナトリウム抜出しエリア、既設のタンクからISOタンクまでナトリウムを移送するためのルート等を定めた。このために必要な配管を追設し、既設のガス系・電磁ポンプ等を利用してナトリウムの抜出しを実施する予定としている。ナトリウムの漏えい対策を適切に行い、安全を確保しながら合理的な抜出・搬出方法を引き続き検討していく。
小泉 光生; 高橋 時音; 弘中 浩太; 持丸 貴則*; 山口 郁斗*; 木村 祥紀; 谷垣 実*; 正木 弘子*; 原田 博司*; 後藤 淳*; et al.
Proceedings of INMM & ESARDA Joint Annual Meeting 2023 (Internet), 7 Pages, 2023/05
Development of radiation detector systems are essential to prevent nuclear terrorism in major public events. They are required to find nuclear and radioactive materials effectively at gates and in event sites. Overview of such detector system development program is given. (1) Broad area survey system: Broad area survey measurements are usually implemented to ensure radioactive materials, such as dirty bomb, are not placed in a site. To carry out the surveillance efficiently, combination of radioactive detector and mapping system is required. We are, therefore, developing a gamma-ray detector with a GPS system and a simultaneous localization and mapping (SLAM) system to cover outdoor and indoor surveillance. A secure low-power and long-range network system using Wi-SUN FAN is being tested. It would be beneficial to coordinate detector systems, to correct information. They are monitored in an operation center. An artificial intelligent (AI) program is also under development to eliminate false alert from an obtained gamma-ray spectrum. A compact Compton camera would be applicable to figure out the location of hidden radioactive materials. A system with GAGG crystals is being tested. (2) Neutron detector system using plastic scintillation detectors: Neutron detection would be useful to find out nuclear materials and neutron sources shielded in heavy-element materials. A plastic scintillation detector is chosen as a detector material, because that is low-cost, sensitive to fast neutrons, easy to handle, and thus easy to be deployed. Gamma-ray background can be reduced by employing a Pulse Shape Discrimination (PSD) technique to enhance the sensitivity to fast neutrons. Developments of systems using PSD plastic scintillation detectors are in progress.
佐々木 孔英; 藤村 凌太*; 谷垣 考則; 松原 正典*; 福元 謙一*; 宇埜 正美*
Journal of Nuclear Science and Technology, 54(2), p.139 - 146, 2017/02
被引用回数：7 パーセンタイル：51.69(Nuclear Science & Technology)「もんじゅ」で採用しているMOX燃料ピンを高燃焼度化するにあたって、燃焼に伴い発生する核分裂生成物(Fission Product: FP)による燃料被覆管内面腐食(FP腐食)を低減する必要がある。次世代の燃料被覆管候補材として析出強化型フェライト/マルテンサイト鋼や酸化物分散強化鋼などの高クロム鋼が有力とされており、その開発として照射損傷特性や高温強度の観点から材料組成や組織が最適化されてきた。一方、FP腐食に関しては、炉内試験(常陽, BOR-60, Phenix, FFTF)にて数十
mの減肉が確認されており、腐食量評価式にて目標燃焼度250GWd/tで約350m(被覆管厚さの約7割)もの腐食量が予測されているにも拘らず、被覆管材料開発に考慮されていない。これまでのFP腐食の基礎研究分野では腐食メカニズムが議論され、Cs-Te化合物と合金中のクロムやクロム炭化物との反応が主な腐食反応とされている。本研究では、耐FP腐食性向上のための基礎研究として、高クロム鋼中の炭化物分布とCs-Te腐食量との関係について調査した。本研究の結果、炭化物が結晶粒界に多く分布している材料組織は、そうでないものより腐食が進展しやすいことがわかった。
高橋 時音; 小泉 光生; 持丸 貴則*; 山口 郁斗*; 吉見 優希*; 谷垣 実*; 後藤 淳*; 原田 博司*; 正木 弘子*; 伊藤 史哲*
no journal, ,
原子力機構では、大規模公共イベント等におけるテロ対策強化のため、会場周辺の広い範囲で核・放射性物質を迅速に検知するためのモニタリング技術開発を行っている。本プロジェクトでは、放射線検出器を測位センサと組み合わせ、様々な場面で使用可能な放射線マッピング装置の開発を進めている。高エネルギー加速器研究機構加速器施設におけるマッピング試験を実施し、放射線量の高いエリアを地図上に可視化できることを確認した。また、マッピング中のスペクトルデータを参照することにより核種同定を行い、設備の放射化状況を把握することができた。
小泉 光生; 高橋 時音; 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, ,
原子力や放射線利用が広まる中、核物質や放射性物質を利用したテロリズムをいかに防ぐかが問われている。大規模イベント等においてのテロは、そのインパクトの高さから、核セキュリティ対策の導入が試みられている。ゲートモニターによる放射性物質検知は、エリア内への持ち込みを防ぎ、可搬型放射線検出器によるサーベイでは、エリア内には持ち込まれた核・放射性物質がないことを確認する。エリア内サーベイにおいては、多くの人員が必要となるため、システマティックで効率を高めるための技術が必要とされている。そこで我々は、文部科学省の核セキュリティ強化等推進事業費補助金の下で2020年度から技術開発を進めてきた。プロジェクトにおいては、放射線マッピング技術、中性子検出技術、可搬型ガンマ線検出器といった技術開発を進めてきた。本発シリーズ発表はプロジェクトの成果を報告するものであり、本発表はそのうちプロジェクトの概要について報告するものである。
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。
山口 郁斗*; 小泉 光生; 高橋 時音; 持丸 貴則*; 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ける核セキュリティ強化のために、会場施設内等で使用できる放射線マッピング装置の開発を進めている。屋内で放射線の測定位置を取得するための技術として、LiDARを用いて周辺の構造物との位置関係を測定し、マップと自身の通過した軌跡を同時に取得するSLAMを導入し、放射線検出器の測定結果を合わせてマッピングする技術を開発した。4輪走行ロボットにLiDAR及び放射線検出器を搭載し、走行経路上の放射線量を測定する。本装置を用いて、高エネルギー加速器研究機構で放射線マッピング試験を実施した。本発表では、屋内マッピング技術の概要及び試験結果について報告する。
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。
磯部 祐太; 林 長宏; 谷垣 考則; 三好 伸明; 川名子 翔; 小幡 行史; 小林 孝典
no journal, ,
「もんじゅ」の廃止措置を進める中で、系統内のナトリウムは漏えいリスクを低減するために順次、抜取してタンクに固化するが、配管・機器等においては内部表面にナトリウムが付着し、構造上滞留する箇所や狭隘部においてはナトリウムが残留する。ナトリウムは化学的に活性であるため、ナトリウム機器を安全に解体するためには、残留ナトリウムの量や影響を事前に把握しておくことが重要となる。「もんじゅ」のナトリウム機器に対して残留ナトリウム量の机上評価を行い、すべてのナトリウム機器において少なからず残留ナトリウムが存在すること及びその残留量を把握した。また、机上評価の検証の一環として、配管・機器内の実際の残留ナトリウムの状況を確認するためにガンマ線透過撮影を行い、机上評価の結果と大きな差異がないことを確認した。今後、残留ナトリウムの回収や処理等について計画を進める。
中下 智博; 谷垣 考則; 長沖 吉弘; 松井 一晃; 林 長宏; 佐藤 健
no journal, ,
高速増殖原型炉もんじゅの廃止措置計画第2段階の作業のうち、ナトリウム機器の解体準備として2028年度よりナトリウム抜出・搬出を計画している。そのナトリウム抜出・搬出についての検討状況等に関する概要を紹介する。
