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口頭

中性子共鳴反応を利用した核物質の非破壊測定技術の開発

土屋 晴文

no journal, , 

粒子状の溶融燃料デブリに含まれるウランやプルトニウム同位体を非破壊で定量することを目的として、中性子共鳴濃度分析法(NRD)の技術開発を進めてきた。NRDは、中性子共鳴透過分析法(NRTA)に中性子共鳴捕獲$$gamma$$線分析法(NRCA)、あるいは即発$$gamma$$線分析法(PGA)を組み合わせた技術である。NRDでは、中性子共鳴反応を利用してNRTAによりウランやプルトニウム同位体を測定するが、溶融燃料デブリには核物質以外の不純物(原子炉建屋の構造材や制御棒由来のボロンなど)が含まれていることが想定された。不純物の種類が不明であると、NRTAの測定精度が落ちる。そこで、NRCA/PGAにより、NRTAでは測定できない不純物を同定する。我々は、NRTAやNRCA/PGAが溶融燃料デブリに適用できるかどうかをベルギーの電子線加速器施設GELINAにおいて国際共同研究により、検証してきた。本発表では、2015年3月に実施されたNRDの原理実証デモ実験の結果を含む、NRDの開発に関連した共同実験の結果について報告する。

口頭

Am-241の中性子全断面積及び捕獲断面積の測定

寺田 和司; 中尾 太郎; 木村 敦; 中村 詔司; 水山 一仁; 岩本 信之; 岩本 修; 原田 秀郎

no journal, , 

J-PARC/MLF/ANNRIで飛行時間法によりAm-241の中性子全断面積及び中性子捕獲断面積を測定した。中性子全断面積の測定はLi-glass検出器で行い、中性子捕獲断面積の測定はGeスペクトロメータで行った。解析の結果、4meVから2eVのエネルギー領域でAm-241の中性子全断面積を導出し、過去の実験値及び核データライブラリの評価値と比較した。得られた結果について報告する。

口頭

Development of correction methods for the time-of-flight prompt $$gamma$$-ray analysis at ANNRI

Huang, M.; 藤 暢輔; 海老原 充*; 木村 敦; 中村 詔司

no journal, , 

Prompt Gamma-ray Analysis (PGA) and neutron resonance capture analysis (NRCA) are well-known non-destructive methods for elemental determination. Their sensitivities and resolutions highly depend on elements. At J-PARC ANNRI, the two methods have been combined as a new analytical method, TOF-PGA. PGA, TOF and TOF-PGA spectra can be obtained simultaneously. Each element can be analyzed by the most suitable spectrum. However, the relationship between the number of detected events and the sample weight is not clear. In this study, a set of standard Fe, Ag and Au samples were measured to examine the factors which affect the $$gamma$$-ray counts and TOF counts. It is found that the main contributing factors are live-time ratio of the data acquisition system ($$tau$$), signal pile-up correction factor ($$delta$$), neutron attenuation (NA) and $$gamma$$-ray attenuation (GA). In this study, a 5.3-kHz random-pulse generator was used for the determination of $$tau$$. $$delta$$ was calculated by an empirical formula which was calibrated with the PGA data of 5 g Fe. Simulation models were built for the evaluations of NA and GA by the PHITS program. The correction method was validated and used for the determination of chemical compositions of nickel-based super alloys.

口頭

ANNRIにおけるSn安定同位体の断面積測定

木村 敦

no journal, , 

長寿命核分裂生成物(LLFP)の一つである$$^{126}$$Snの中性子捕獲反応断面積の測定データは熱中性子に1点あるだけであり、精度の良い断面積測定が強く求められている。しかしながら、Snの安定同位体にも核分裂収率があるため、将来用いる$$^{126}$$Sn試料には多くのSn安定同位体が混入すると推測される。そのため、$$^{126}$$Snの中性子捕獲反応断面積導出のためには、不純物となるSnの安定同位体の精度の良い断面積が必要とされる。そこで、核データ研究グループではすべてのSn安定同位体の断面積測定を進めており、その結果、Snの安定同位体の評価値に多くの共鳴のミスアサインが含まれる事を確認した。本発表ではSnの安定同位体の一つである$$^{120}$$Snの測定結果を中心に、これまでの測定結果を紹介する。

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