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岩井 尚文; 栗林 敏広; 川太 徳夫
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 4 Pages, 2013/10
日本原子力研究開発機構の核不拡散・核セキュリティ総合支援センター(ISCN)では、核不拡散に対する日本の取組や経験を活かして、IAEAが実施する国際的な保障措置活動を支援するために、主にアジア諸国を対象とした国内計量管理制度(SSAC)トレーニングコースを国の補助事業として実施している。本コースでは、「保障措置の政策・規制にかかわる政府関係者」、「計量管理にかかわる事業者」等を対象に、SSACの構築・維持に必要な事項につき講義と実習を行うとともに、施設見学や被爆地訪問の機会を提供している。ここでは、ISCNにおけるSSACトレーニングコースの実施概要について述べる。
岡崎 日路; 角 美香; 阿部 勝男; 佐藤 光弘; 影山 十三男
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2013/10
日本原子力研究開発機構プルトニウム燃料技術開発センター(以下、「プルセンター」)品質管理課では、核燃料物質に含まれるPu及びUの計量分析として、質量分析法による同位体組成分析及び同位体希釈質量分析法(IDMS法)による含有率分析を行っている。これらの分析業務にかかわる品質保証体制を確立、維持管理するとともに分析結果の信頼性を保証することは重要である。プルセンターでは、これまでISO 9001に基づく品質管理を実施してきた。今回、さらなる計量分析結果の信頼性向上のため、技術的改善に取組み、2010年3月、ISO/IEC 17025の認定を取得した。ISO 9001は、組織の品質システムに関する管理上の要求事項からなり、一方ISO/IEC 17025は、管理上の要求事項に加え試験所・校正機関の能力に関する技術的要求事項で構成されている。今回、核燃料物質中のPu及びUの同位体組成分析及び含有率分析におけるISO/IEC 17025認定を取得した取組み、その後の品質保証活動について報告する。
在間 直樹; 中島 伸一; 中塚 嘉明; 門 一実
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 10 Pages, 2013/10
200リットルドラム缶収納の廃棄物中全ウランを定量する非破壊分析(NDA)装置を開発、実ウラン廃棄物の測定に着手して実績をあげつつある。廃棄物中ウラン
線と共存するフッ素等との
U(,n)反応で生じる中性子と
U自発核分裂中性子を、ポリエチレン減速材により熱中性子化し16本のヘリウム-3比例計数管を用い測定する。また、Ge半導体検出器によりウラン濃縮度を測定する。前報ではその一端を紹介したが、その後ウラン廃棄物ドラム缶の測定作業が順調に進行し、約850体の測定実績を上げた。多種多様なマトリックス,ウラン線源物質,広範囲のウラン量の廃棄物測定実績を積み適用範囲を拡大させてきた反面、測定技術・解析手法における種々の問題点も明らかになった。それらの経験を詳細に報告するとともに、新たに得られた知見を整理する。さらにパッシブ測定方式をアクティブ測定方式へと転換する高度化計画があり、これまでの経験の意義と課題を集約したうえ次のステップへの糧としたい。
大図 章; 呉田 昌俊; 春山 満夫; 高瀬 操; 倉田 典孝; 小林 希望; 曽山 和彦; 中村 龍也; 坂佐井 馨; 藤 健太郎; et al.
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2013/10
文部科学省核セキュリティ強化等推進事業の一つとして、世界的なHe-3ガス供給不足問題に対処するため、核セキュリティや保障措置分野での用途を目的としたZnSセラミックシンチレーターを用いたHe-3代替中性子検出器とそれら代替検出器を多数装備した保障措置用プルトニウム非破壊評価測定装置(NDA)の実証機を開発している。本報では、開発しているHe-3代替中性子検出器の基本性能に大きな影響を及ぼす検出器内部のシンチレーション光の導光特性の光線追跡シミュレーションコードを用いた計算結果と試作した検出器の試験結果の比較、及び中性子モンテカルロ計算コード(MVP)で設計,構築した代替Pu-NDA計測システム(APCA)実証機の設計性能と現行のプルトニウム貯蔵容器測定システム(PCAS)装置の性能比較に関して、今後の試験計画とあわせて報告する。
土屋 晴文; 原田 秀郎; 小泉 光生; 北谷 文人; 高峰 潤; 呉田 昌俊; 飯村 秀紀; Becker, B.*; Kopecky, S.*; Kauwenberghs, K.*; et al.
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 8 Pages, 2013/10
福島第一原子力発電所の事故のような現象で発生する粒子状の溶融燃料デブリの核物質を定量するため、中性子共鳴濃度分析法を開発している。これは、中性子共鳴透過分析法(NRTA)と中性子共鳴捕獲
線分析法を組合せたものである。デブリは、形状や大きさ、含まれる不純物の量などに関して、大きなばらつきがあると予測される。こうした不確定性が測定の精度にどのような影響を与えるのかを把握する一環として、サンプルの厚みが中性子共鳴透過測定に与える影響を調べた。2012年12月から2013年2月にIRMMの中性子飛行時間測定施設で、厚みが0.125, 0.25, 0.7mmと異なる銅のサンプルを用いて測定を実施した。得られたデータから、厚みごとの面密度を導出し、それらは2%以内で期待される面密度と一致することを確認した。
原田 秀郎; 北谷 文人; 小泉 光生; 土屋 晴文; 高峰 潤; 呉田 昌俊; 飯村 秀紀; 瀬谷 道夫; Becker, B.*; Kopecky, S.*; et al.
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 6 Pages, 2013/10
福島第一原子力発電所の事故のような事象で発生する粒子状の溶融燃料デブリに含有される核物質を定量可能とするために、中性子共鳴濃度分析法を提案し、技術開発を進めている。中性子共鳴濃度分析法とは、中性子共鳴透過分析法と中性子共鳴捕獲線分析法を組合せたものである。中性子共鳴透過分析法により、U及びPu同位体の定量を行い、その解析で必要となる溶融燃料デブリ含有物質(ボロンや鉄等)を中性子共鳴捕獲線分析法により同定するものである。中性子共鳴捕獲線分析法を高い放射能を含有するサンプルの分析に適用可能とするために、革新的線スペクトロメータ概念を提案した。本手法の有効性を確認するため、モンテカルロシミュレーションによる研究、及びEU/JRC/IRMMの中性子TOF研究施設GELINAを用いた実験研究を実施している。本発表では、分析原理,研究計画,最新の研究成果について、総括的に報告する。
中島 真司; 長谷 竹晃; 浅野 隆; 川末 朱音*; 礒 章子*; 熊倉 信一*; 渡邊 健人*; Marlow, J. B.*; Swinhoe, M. T.*; Menlove, H. O.*; et al.
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2013/10
Advanced Verification for Inventory Sample System(AVIS)は、日本原燃が建設中の大型MOX燃料加工施設(J-MOX)にて採取される少量試料中のプルトニウム量の検認を目的として、原子力規制庁からの要請を受けてロスアラモス国立研究所が開発した非破壊測定装置である。AVISは、バイアス欠損の検認が求められる試料の一部を、破壊分析を代替して検認する装置として使用されるため、高い測定性能が求められており、J-MOXの保障措置アプローチにおいて重要な役割を担う装置である。日本原子力研究開発機構は、核物質管理センターとの契約に基づき、AVISの性能確認試験を実施した。この性能確認試験は、中性子線源を使用した基本性能の確認試験(既報告)と、MOX試料を使用した測定精度評価試験に分かれている。これら試験の結果、AVISは、IAEAより示された要求性能をおおむね満足することを確認した。本報は、MOX試料を使用した測定精度評価試験についてまとめたものである。
米田 政夫; 大図 章; 在間 直樹; 中塚 嘉明; 中島 伸一; 高瀬 操; 春山 満夫; 呉田 昌俊
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2013/10
高速中性子直接問いかけ(FNDI)法は、TRU廃棄物に14MeVのパルス中性子を照射した際に発生する誘発核分裂中性子(高速)を測定することにより、廃棄物に含まれる核分裂性核種の総量を短時間で求める非破壊測定手法であることから、保障措置分野においても活用が検討されている。FNDI法は廃棄物中から発生する自発及び(,n)中性子を測定する手法(パッシブ法)と比べて、測定時間が短縮され、ウラン化合物の化学形に依存性がなく、廃棄物中に含まれるウランの位置依存性が低いという長所を有する。このため、原子力機構人形峠環境技術センターでは、ドラム缶収納ウラン廃棄物の測定方法の一つとしてFNDI法を用いることを検討している。FNDI法の実用化に向けた研究開発として、多様な廃棄物のマトリックス条件に対して精度よく測定するための測定及び解析手法の検討を進めている。今回の発表では、FNDI法の計測原理及び人形峠での実用化研究について報告する。
木村 隆志; 清水 靖之; 山崎 勝幸; 遠藤 雄二; 中村 仁宣
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 8 Pages, 2013/10
IAEAからの核セキュリティにかかる提案(INFCIRC225/rev.5)に述べられている計量管理を除くほとんどの要件が、2012年3月に再処理事業規則に取り入れられた。このため、東海再処理施設では、その再処理事業規則に基づく要件を満足させるため、ハードやソフト対応を2年以内に完了させる予定である。東海再処理施設では、再処理事業規則に基づく強化措置とは別に、施設の安全管理を目的とした工程監視データを核セキュリティにも利用することでより有効でかつ効率的な核セキュリティを確立するのに役立つと考えている。運転状態を確認するため、異常な変動を含む工程監視データを連続的に観察していることから、このデータは、工程監視のみならず妨害破壊行為や不法移転のリスクの検知に活用できると考えられる。本発表では、将来に向け、施設者の観点から、核物質防護と工程監視データを融合させ、より有効かつ効率的な核セキュリティの手法を提案するものである。
奥村 由季子
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 6 Pages, 2013/10
核不拡散条約(NPT)は、非核兵器国である当事国に対して原子力の平和利用を検証するための保障措置を義務付けており、国際原子力機関(IAEA)に実施権限を付与している。1972年に包括的保障措置協定が採択されたが、90年代初頭にイラクにて不十分な申告や意図的な隠ぺいが発覚したことにより、新たな検証機能の構築がIAEAに求められた。そこで、未申告の活動及び核物質がないことの確認をするために1997年にIAEA理事会にて採択されたのが追加議定書である。日本原子力研究開発機構の核不拡散・核セキュリティ総合支援センター(ISCN)は、国際的な保障措置活動を支援するために、主にアジア諸国を対象にトレーニングコース等の事業を通じて国際協力を実施しており、その一環として追加議定書批准の促進及び効果的な実施を支援するために活動している。本稿では、ISCNの事業がアジア諸国に対してのみならず、IAEAの保障措置の実施強化にいかにして貢献しているかについて論じる。
野呂 尚子
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 7 Pages, 2013/10
日本原子力研究開発機構の核不拡散・核セキュリティ総合支援センター(ISCN)は、2010年のワシントン核セキュリティ・サミットにおける我が国のナショナル・ステートメントに基づいて同年12月に設立され、2011年度より本格的に活動を開始した。当センターの活動も3年目に入り、主要事業の一つである人材育成支援事業では、これまでに700名以上の国内外の専門家に核セキュリティ・トレーニングを提供している。核セキュリティ・トレーニングのカリキュラム開発、教材開発、トレーニングコースの実施、事後評価等の経験を積み重ねてきた中で、核セキュリティ分野における人材育成支援の様々な課題に対応してきた。本論文は、核セキュリティ分野におけるISCNの人材育成支援活動を紹介し、様々な課題とISCNの対応について紹介するものである。
濱田 和子
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2013/10
核不拡散・核セキュリティ体制の強化には法令・実施体制の整備、人材育成を柱とするキャパシティ・ビルディングが不可欠である。この認識の下、日本原子力研究開発機構の核不拡散・核セキュリティ総合支援センター(ISCN)はこれらのキャパシティ・ビルディング支援を国際的に展開している。同様に、国際原子力機関,米国国家核安全保障庁,欧州委員会共同研究センターなども本分野でのキャパシティ・ビルディング支援を行っている。このようにキャパシティ・ビルディング支援が活発化する中、ニーズとの不一致や支援の重複など課題も多く、キャパシティ・ビルディング支援の有効性や支援活動間の調和が課題となっている。この課題を踏まえ本稿は、ISCNのキャパシティ・ビルディング支援の考え方と手法を紹介すると共に、国際的な核不拡散・核セキュティ体制強化に向けた持続的な取組みに資するためのキャパシティ・ビルディング支援の在り方について論じる。
寺尾 憲親; 鈴木 美寿
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2013/10
核物質防護のリスク評価式は、一定期間内に敵対者の攻撃が行われる可能性(
), 防護システム有効性(
), 影響(
)から示される。
。さらには、施設に対する敵対者の攻撃を妨害する確率(
)、対応部隊が敵対者を無効化する確率(
)の積である。本発表では、仮想の原子力施設に対する敵対者の攻撃を仮定する。リスク評価式の中の及びの新しい定量化法を考案し、リスク評価を試行する。については、メリーランド大学が纏めたオープンソースの国際テロ事件のデータベース(GTD: Global Terrorism Database)を用いて、原子力施設に対する攻撃の可能性について議論する。については、サンディア国立研究所(SNL)の開発した原子力施設のリスク評価ツール(EASI)の考え方を参考に議論する。仮想の原子力施設における対応部隊,センサ,情報伝達の性能を、幾つかの仮定をもとに作成した確率分布を用いて定量的に表現する。
値推定技術の提案向 泰宣; 中村 仁宣; 藤咲 栄; 栗田 勉; LaFleur, A. M.*; Menlove, H. O.*; Marlow, J. B.*
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2013/10
グローブボックス内の飛散粉末中のPu量を連続中性子モニター(CNM)の計数値を用いて全中性子法で求める場合、中性子の自己増倍(M)及び値を適切に求める必要がある。飛散粉末のMは、計算コードを用いて容易に推定できるが、値はPu由来の線と不純物との相互作用が一定ではなく、計算コードによる推定は困難であることから、値を直接測定により推定する技術を検討した。その結果、He-3管を2層に配置したマルチプリシティ測定装置で飛散粉末から採取した実サンプルを測定することにより、リング比(内環の外環に対する計数率比)と値に良い相関が得られ、リング比の測定により値の直接推定が可能となることが分かった。この技術をCNMに適用し、中性子検出管を2層構造に配置した検出器を設計することにより、CNMによるPu量の連続測定が可能となる見通しが得られた。
鈴木 美寿; 寺尾 憲親
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2013/10
原子力施設における核物質防護評価手法の開発として、ランダム事象に起因したマルコフモデルを用いた核セキュリティリスク評価を実施した。セキュリティ事象は、悪意を持った人為的行為によって引き起こされることから、そのリスク評価においては、シナリオや事象の生起頻度に対しては専門家判断及び経験値を活用したベイズ推定を行い、事象進展に対しては確率過程に基づくマルコフ連鎖によって記述できると仮定した。仮想的な原子力施設に対して、設計基礎脅威として想定した核物質の盗取を目的とした侵入事象、及び設計基礎脅威を越える妨害破壊行為として想定したスタンドオフ攻撃による事象に対して、核物質防護性能,被害拡大防止性能等について、半定量的に評価可能な手法開発を行った。設計基礎脅威を越える事案に対しては、事業者と国との連携が重要であることを示した。
木村 祥紀; 篠原 伸夫; 舟竹 良雄; 佐藤 兼章; 戸田 暢史; 篠田 芳晴; 綿引 優; 久野 祐輔
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2013/10
原子力機構では、不法移転された核物質や放射性物質の属性を特定する核鑑識に係る分析手法をはじめとした技術開発を進めている。その開発項目の一つとして、核鑑識分析で得られた分析データから押収物質の起源や由来といった「属性」を特定し、それが国内のものかを判定する国内核鑑識ライブラリのプロトタイプ開発を進めている。本件では、国内核鑑識ライブラリの検討及び開発状況と今後の展望について報告する。また、原子力機構が参加した国内核鑑識ライブラリに係る国際トレーニングの概要と、その結果について報告する。
川久保 陽子; 井上 尚子; 富川 裕文
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2013/10
日本原子力研究開発機構は、米国サンディア国立研究所(SNL), 韓国核不拡散・管理機構(KINAC)、及び韓国原子力研究所(KAERI)と共同で、透明性向上のための情報共有フレームワーク構築にかかる研究開発を実施している。本研究開発においては、情報の授受をトラックIIの核不拡散専門家間に焦点を当て、システマティックに持続可能なフレームワークを構築できるよう要求事項を開発してきた。今後はこの要求事項に基づいてフレームワークを構築し、その下で情報共有のデモンストレーションを行う。また、将来的には扱う情報や参加機関を広げることによりフレームワークを拡充することを目指している。本発表はこれまでに共同で開発してきた要求事項に焦点を当て、透明性向上のための情報共有フレームワーク構築に向けた取組みについて紹介する。
Bolind, A.; 瀬谷 道夫
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 10 Pages, 2013/10
原子力機構が実施中の核セキュリティ及び保障措置のための先進的な核物質測定・検知技術の進展の概要を紹介する。これらは核不拡散・核セキュリティ総合支援センター(ISCN)を通じて行われている。その一つとして、
He代替の中性子検知物質となるZnS/B
O
セラミックシンチレータの開発とそれを利用するNDA装置の開発を進めている。原子力機構は、ZnS/BOセラミックシンチレータ利用NDA装置とHe利用NDA装置との比較実証試験を行う準備を進めている。核共鳴蛍光散乱(NRF)プログラムは、使用済み燃料集合体及び溶融核燃料デブリ中の核物質同位体検知及び測定するNDA技術としてのNRFの開発を進めている。中性子共鳴濃度分析法(NRD)プログラムは、溶融核燃料デブリを測定する、開発中の同様なNRDである。この1年間、原子力機構は、海外のパートナーと密接に協力し、いくつかの重要なNRFとNRD実験を行い、NRF及びNRD理論とコンピューター・シミュレーションコードを改善してきた。さらに、US.DOE(LANL)との共同研究として進めているふげん使用済燃料を対象とするPNAR+SINRD装置の測定試験の進展についても紹介する。
-ray techniques for the non-destructive assay of used nuclear fuel assembliesBolind, A.
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 2 Pages, 2013/10
この論文では、使用済みLEU及びHEU燃料集合体を分析するための、2つの中性子を基本とする非破壊測定(NDA)技術及び1つの線NDA技術を統合することを提案している。2つの中性子技術は、PNAR(passive neutron albedo reactivity)法とCIPN(
Cf interrogation with prompt neutron detection)法である。線技術は全線測定である。2つの中性子技術は、数学モデルによって統合され、一方、線技術の統合は実証によるものである。3つの独立した物理的性質の測定方法を統合することにより、提案された方法は、明確な同位体組成比を解するための要件を満足する。
瀬谷 道夫; 原田 秀郎; 北谷 文人; 小泉 光生; 土屋 晴文; 飯村 秀紀; 呉田 昌俊; 高峰 潤; 羽島 良一; 早川 岳人; et al.
核物質管理学会(INMM)日本支部第34回年次大会論文集(インターネット), 10 Pages, 2013/10
東京電力福島第一原子力発電所事故のような過酷事故で溶融した核燃料が生成されている原子炉は、健全な原子炉のようにアイテム(燃料集合体)として燃料が取り扱われるアイテム施設に分類することはできない。取り出す溶融燃料は、色々な形状のデブリとなるため、測定等により核物質量を同定する必要があるバルク施設に分類した方が妥当である。本稿では、溶融燃料取り出し時の形態について説明するとともに、溶融燃料を精度よく測定するNDA技術として2つの方法を紹介する。その一つが中性子共鳴濃度分析法(NRD: Neutron Resonance Densitometry)であり、これは粒子状デブリを対象とする方法である。もう一つが大強度単色線核共鳴蛍光法(LCS-NRF: Laser Compton Scattering -rays - Nuclear Resonance Fluorescence)であり、これは切出し形状、小石状デブリを対象とする方法である。また、これらの技術の基礎技術開発の状況についても紹介する。