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論文

核不拡散・核セキュリティ用アクティブ中性子NDA技術の開発,1; 次世代型DDA装置の性能評価

大図 章; 前田 亮; 米田 政夫; 古高 和禎; 藤 暢輔

日本核物質管理学会第38回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2018/04

原子力機構では、欧州委員会共同研究センターと共同で核不拡散、核セキュリティ用非破壊測定技術の開発に取り組んでおり、従来の技術では測定が難しい核変換用MA-Pu燃料等の高線量核物質や共存物質が多い難測定核物質を測定する技術の確立を目指している。その技術開発において、核分裂性核物質の定量が可能な次世代型アクティブ中性子ダイアウェイ時間差分析(DDA)部と元素分析が可能な即発$$gamma$$線分析(PGA)部を組み合わせた、小型DT中性子源を用いるアクティブ中性子統合非破壊測定試験装置"Active-N"を新たに設計、開発した。現在、製作したDDA部の基本性能を評価するために微量のPu酸化物試料を封入したバイアル瓶を用いて測定試験を実施している。本報では、その試験結果をモンテカルロシミュレーション(MCNP)結果と比較して報告する。

論文

核拡散リスクの最小化に関する動向の分析

須田 一則; 清水 亮; 田崎 真樹子; 玉井 広史; 北出 雄大

日本核物質管理学会第38回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2018/04

1974年に実施されたインドの核実験以降、世界的に核不拡散に関する議論が実施されている。まず国際的な核燃料サイクル評価(INFCE)では、核拡散防止の観点から、濃縮能力、長期供給保証、再処理、プルトニウムの取扱い、高速増殖炉、使用済燃料の管理、新型燃料サイクル等、といった広範にわたる議論が行われた。その後、イラクや北朝鮮の核問題から、IAEA保障措置協定追加議定書が起草されるなど、制度的な強化が行われた。近年においては、IAEAの革新的原子炉及び燃料サイクル国際プロジェクトや第4世代原子力システムに関する国際フォーラムにおいて、核拡散抵抗性に係る評価手法の検討、また核物質が有する内在的な抵抗性に係る研究が各国の専門家の間で進められている。本報告では、INFCE-WG4(再処理、プルトニウムの取扱いとリサイクル)の代替技術(コ・コンバージョン、コプロセス等)の議論を基に、核拡散リスクの最小化に関する動向と今後の展開について検討する。

論文

米国が民生用原子力協力協定等に求める核不拡散要件の変遷について

田崎 真樹子; 須田 一則; 清水 亮; 玉井 広史; 北出 雄大

日本核物質管理学会第38回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2018/04

米国が他国と民生用原子力協力を行う上では、米国原子力法(AEA)123条が規定する9つの核不拡散要件を盛り込んだ協定を締結する必要がある。この9つの要件は本来、1970年代のインド核実験等を受けて米国が制定した1978年核不拡散法(NNPA)を受けてAEAに盛り込まれたものであるが、NNPAの制定から約40年の間に、国際情勢の変化や、新たな原子力供給国及び原子炉導入国の出現等に呼応して、質的に強化されるとともに、昨今では、地政学や核セキュリティ、米国が協定相手国との原子力ビジネスを促進する上での国毎の個別的な特別な考慮といったその他の要件も考慮され、結果として多種多様な協定が締結されることとなった。本論文では、上記の変遷について、変遷をもたらした要因とその結果を取りまとめるとともに今後の展望を探る。

論文

FPを含むPu溶液のモニタリング技術に係る適用性調査研究; GAGG検出器の設計及びガンマスペクトル測定

関根 恵; 松木 拓也; 所 颯; 蔦木 浩一; 富川 裕文; 中村 仁宣

日本核物質管理学会第38回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2018/04

再処理施設においては、プルトニウム(Pu)モニタリングのさらなる適用拡大を図るため、核分裂生成物(FP)を含むPu溶液中のPu量を測定可能な検出器開発が必要である。中性子測定とあわせて定量化を目指し、Puモニタリングに適用可能な$$gamma$$線を調べるため、高線量下、広範囲のエネルギーが測定可能かつ高い分解能を持つCe:GAGG (Ce:Gd$$_{3}$$Al$$_{2}$$Ga$$_{3}$$O$$_{12}$$)シンチレータを装備した検出器(対象:高放射性廃液)を新たに設計・開発した。その検出器を用いてコンクリートセル内で、同廃液に対し$$gamma$$線スペクトル測定を実施したところ、高エネルギー$$gamma$$線(約9.5MeV)を測定可能とし、FPによる$$gamma$$線以外の3MeVを超える高エネルギー$$gamma$$線スペクトルを初めて確認することができた。本発表では、検出器の設計、$$gamma$$線スペクトル測定結果、Puモニタリングへの適用性評価及び今後の計画について報告する。(本技術開発は、文部科学省核セキュリティ補助金事業の一環として実施している。)

論文

英国のEURATOM離脱に関する論考

玉井 広史; 田崎 真樹子; 北出 雄大; 清水 亮; 須田 一則

日本核物質管理学会第38回年次大会論文集(インターネット), 6 Pages, 2018/04

2017年3月、英国はEUに脱退を通告した。EURATOMとEUは運営形態がほぼ同一であることからEURATOMからの離脱もセットであるとされており、EU脱退までの2年間で英国-EURATOM間の関係の再定義を行い、これまでEURATOMによってカバーされてきた施策を継続する必要がある。主なものは、英国内の民生利用の原子力施設に対する保障措置の実施であり、あるいはEURATOMが域外国と締結している原子力協力協定である。いずれもこの2年以内の対処が大変難しいことが予想されており、英国産業界では代替措置の提案もなされている。日本の原子力平和利用にとっても、英国との資機材の円滑な移転等に支障をきたすことが懸念される。核不拡散の観点から英国のEURATOM離脱に際して英国内の対応と日本への影響の可能性について論じる。

口頭

核不拡散・核セキュリティ用アクティブ中性子NDA技術の開発,2; PGA測定

古高 和禎; 大図 章; 前田 亮; 米田 政夫; 藤 暢輔

no journal, , 

原子力機構では、欧州委員会共同研究センターと共同で、核不拡散・核セキュリティ用非破壊測定技術の開発に取り組んでいる。その目標の一つは、ダーティー・ボム等に含まれる爆発性物質(HE)や、化学兵器(CW)等の有毒物質の、即発$$gamma$$線分析(PGA)を用いた検知法の開発である。そのために、小型DT中性子源を用いたアクティブ中性子統合非破壊測定試験装置"Active-N"を建設し、そのPGA部においてHE及びCWを構成する元素の検知の可能性を調べた。HEを構成する元素の代表として窒素を、またCWに含まれる元素として燐,塩素,硫黄,ホウ素,ケイ素,チタン,亜鉛等を想定した。これらの元素を含有する物質に中性子を照射し、放出される即発$$gamma$$線をPGA部の高純度Ge検出器で測定した。本報では、その測定結果を報告する。

口頭

不確かさと近実時間計量管理

鈴木 美寿

no journal, , 

2008年に「計測における不確かさの表現のガイド(GUM)」が刊行されて以降、化学分析分野と保障措置評価分野との間で、古典的な誤差論に基づく表記とGUMに基づく表記との間で、共通理解を深めるための議論が続いている。本発表では、この論点が、近実時間計量管理の評価に及ぼす影響について考察する。

口頭

溶融燃料中の核物質管理方策の検討

宮地 紀子; 高田 映*; 岩淵 淳一; 富川 裕文; 芝 知宙; 奥村 啓介; 長谷 竹晃; 名内 泰志*

no journal, , 

溶融燃料中の核物質については、それが平和利用目的以外に用いられていないことを担保し、それを国内及び国際社会に対して示していくために、適切に管理される必要がある。そのためには、溶融燃料の特徴に応じた核物質管理手法が必要となる。溶融燃料に対する核物質管理を行った例としては、米国スリーマイル2号炉(TMI-2)事故がある。TMI-2事故では、炉心から取出した溶融燃料を米国国内規則に基づいて管理するために、核物質量を評価している。溶融燃料中の核物質量の評価は溶融燃料取出し後に原子炉容器内等に残留した核物質量の非破壊測定、破壊分析、及び目視や取出し作業の記録等に基づいて行っている。但し米国は核兵器国であり、IAEA保障措置の適用はない。日本のようにIAEA保障措置を受け入れている国では核物質を管理する上で計量管理を行うことが重要である。そこで本発表では、溶融燃料中の核物質を管理する計量管理の方法についての一考察を報告する。

口頭

核不拡散・核セキュリティ用アクティブ中性子NDA技術の開発,3; DGS測定

高橋 時音; 小泉 光生; Rodriguez, D.; Rossi, F.; 高峰 潤; 瀬谷 道夫; Paradela, C.*; Heyse, J.*; Schillebeeckx, P.*; Pedersen, B.*; et al.

no journal, , 

原子力機構では、欧州委員会共同研究センターと共同で、核不拡散・核セキュリティのためのアクティブ中性子を用いた非破壊技術の開発を行っており、その一つとして、遅発$$gamma$$線分析法(DGS)の開発を行っている。誘発核分裂における核分裂生成物(FP)の発生分布は、核分裂性核種($$^{235}$$U, $$^{239}$$Pu及び$$^{241}$$Pu)によって決定される。そこで、核物質に中性子を照射し、誘発核分裂を起こし、生成された不安定核FPが崩壊する際に放出する遅発$$gamma$$線を測定、分析することにより、内部に含まれる核分裂性核種の比を求めることができる。我々は、比較的短半減期(秒$$sim$$数分)のFPからの3MeV以上の高エネルギー遅発$$gamma$$線に注目した分析法の開発をすすめている。本発表では、平成29年度に計画しているDGS法の実証実験について報告する。

口頭

プルトニウム取扱施設非立会検認技術開発とSBD(Safeguards by Design)

瀬谷 道夫

no journal, , 

核燃料サイクルにおける大規模プルトニウム燃料取扱い施設の立場について示すとともに、核燃料サイクル施設で取扱われる核物質の非立会(自動化)技術の基礎となる非破壊測定(NDA)技術の状況を紹介する。その後、大規模な自動化プルトニウム取扱施設(プルニウム燃料第3開発室)の非立会検認技術開発の総括的な紹介を行うとともに、その帰結として、IAEAの加盟各国への基本的な要請となった「保障措置の設計への取入れ」(Safeguards by Design)について触れる。また、IAEA保障措置局・長期R&D計画2012-2023(STR-375)の中での新規施設に関するSBD要請について紹介するとともに、これまでに開発がなされていないFPやMAの混じる高線量核物質に対するNDA技術開発の方向性(アクティブ中性子NDA技術開発)に関して述べる。

口頭

FMCTにおける非差別性と検証制度の関係に関する考察

北出 雄大

no journal, , 

FMCT(兵器用核分裂性物質生産禁止条約)には「非差別的」、「多数国間の枠組み」、「国際的かつ効果的な検証可能」といった3つの要素が示されている。2015年のGGE(FMCTに関する政府専門家会合)報告では、「全ての締約国に同じ義務が課される非差別的な検証制度が強く支持された」と示された。つまり、条約において一つの検証目標が必要となり、核保有国と非核兵器国に関わりなく、同基準の検証措置の適用が求められる。FMCTの目標達成に向けて核保有国に対しても未申告もしくは秘密裏に行われる兵器級核分裂性物質の生産がないことを目的に検証の一環としてIAEA追加議定書に規定されるような介入的な査察が必要とされる。それゆえ、「非差別性」の観点からそのような義務を受け入れていない非核兵器国に対しても介入的な査察が適用・要求される動きとなるか考察するとともに、その際の問題点について明らかにする。

口頭

北朝鮮の核開発問題と制裁(イランとの対比)

清水 亮; 須田 一則; 田崎 真樹子; 玉井 広史; 北出 雄大

no journal, , 

北朝鮮とイランの核問題は、ほぼ同時期に問題解決に向け、多国間の協議による取り組みと国連安保理の制裁決議による取り組みが行われてきた。その結果、イランの核問題については、2015年7月に「包括的共同作業計画(JCPOA)」に合意、一応の解決をみた。一方、北朝鮮については、国際コミュニティによる抑止が効かず、2006年を皮切りにこれまでに6回の核実験を実施している他、長距離弾道ミサイルの発射実験を繰り返しており、六者協議は中断したままである。本報告では、両者の違いと、今後の打開策、関係国への影響等について論じる。

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