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論文

Separation technique using column chromatography for safeguards verification analysis of uranium and plutonium in highly-active liquid waste by isotope dilution mass spectrometry

山本 昌彦; 田口 茂郎; 堀籠 和志; 久野 剛彦

Proceeding IAEA Symposium on International Safeguards; Building Future Safeguards Capabilities (Internet), 8 Pages, 2018/11

使用済核燃料再処理施設におけるウラン(U)及びプルトニウム(Pu)の検認は、IAEAの保障措置査察行為として極めて重要である。本研究では、同位体希釈質量分析法(IDMS)による高レベル放射性廃液(HALW)中のU及びPuの保障措置査察検認分析のために、単一カラムによる抽出クロマトグラフィーに基づく分離方法を開発した。HALW中の核分裂性核種(FP)からUとPuを順次分離するための抽出クロマトグラフィーには、市販のTEVA$$^{textregistered}$$樹脂を選択した。試料中のUは、硝酸溶液によってFPからクロマトグラフ分離するとともに、Pu(IV)はTEVA$$^{textregistered}$$樹脂上に吸着させた。その後、PuはPu(III)に還元することで樹脂上から溶離した。この方法によるU, Puの回収率,除染係数は分離後に実施するIDMSに必要十分なレベルであった。また、FP除去後のカラムの放射線量は、バックグラウンドレベルにまで低下した。本分離法を用いたIDMSの分析結果は従来の分離法による結果と良好に一致した。本法は従来法と比べて簡便かつ迅速に分離操作を行うことができ、IAEA/日本オンサイト分析所へ適用可能と考えられる。

論文

APSN surveys for the coordination of training efforts in Asia; Results and challenges

宮地 紀子; Vidaurre, J.; 堀 雅人; Perpetua, R.; Robertson, K.*

Proceeding IAEA Symposium on International Safeguards; Building Future Safeguards Capabilities (Internet), 5 Pages, 2018/11

This paper describes ISCN's activities to perform training needs and training providers' surveys, with the objective of facilitating needs analysis; identifying potential gaps in the provision of training; and assisting training providers to optimize their use of existing training capabilities to meet those needs. The baseline training needs and training providers' surveys conducted by the US DOE/NNSA International Nuclear Safeguards and Engagement Program (INSEP) in 2011 are described and then the follow-up surveys of 2015, performed by ISCN, and their results are succinctly explained. A new survey was conducted in 2017 (and expanded in 2018) aimed at countries with Small Quantities Protocols in their safeguards agreements. The results of these surveys and the follow-up actions mandated by the Asia Pacific Safeguards Network (APSN) are also included in this paper.

論文

Feasibility study result of advanced solution measurement and monitoring technology for reprocessing facility

関根 恵; 松木 拓也; 鈴木 敏*; 蔦木 浩一; 富川 裕文; 中村 仁宣; LaFleur, A.*; Browne, M.*

Proceeding IAEA Symposium on International Safeguards; Building Future Safeguards Capabilities (Internet), 8 Pages, 2018/11

国際原子力機関(IAEA)は、再処理施設の保障措置をより効果的・効率的に実施するための手法として、再処理施設全体の核物質の動きをリアルタイムに監視するための測定技術開発の必要性を研究開発の長期課題としている。原子力機構は、日本原燃と精製後の核分裂生成物(FP)を含まないPu溶液について、中性子同時計数法を用いた測定システムを開発した。さらに再処理施設全体に適用可能な技術を開発するため、適用性調査研究を米国エネルギー省との共同研究の一環として実施し、核物質生成物が含まれるPu溶液に対してモニタリングが可能となる検出器の開発を行った。本研究開発では、東海再処理施設の高放射性貯蔵場を試験場所とした。まず、HAW貯槽のMCNPシミュレーションモデルを作成するために、HAW貯槽の設計情報の及びHAW組成、放出される放射線の調査を実施した。一方、コンクリートセル内にの検出器の設計及びMCNPモデルの妥当性確認のため、セル内における線量率分布を測定した。設計した検出器を用いて、検出器の設置位置の最適化及びモニタリングに利用可能な放射線を調査するため、セル壁内外において$$gamma$$線スペクトル・中性子線測定を実施した。これらシミュレーション及びセル壁内外における$$gamma$$線及び中性子線測定の結果を用いて、Puモニタリング技術への適用性を評価した。その結果、$$gamma$$線と中性子測定を組み合わせることにより溶液内のPu量の変化をモニタリングできることが分かった。この結果は、再処理施設におけるFPを含むPu溶液のモニタリングへの適用性があることも示唆している。本論文では、本技術開発のまとめを発表する。

論文

Proliferation resistance and safeguardability of very high temperature reactor

芝 知宙; 富川 裕文; 堀 雅人

Proceeding IAEA Symposium on International Safeguards; Building Future Safeguards Capabilities (Internet), 6 Pages, 2018/11

In this study, we evaluate the proliferation resistance (PR) of VHTR in order to analyse diversion/acquisition paths and we reflect the outcome in the design of a safeguards approach, using an estimation method recently developed in JAEA for the $$gamma$$-rays emitted from spent fuel. For this purpose, we firstly evaluated the intrinsic PR of plutonium (Pu) material against various burnups using some PR evaluation methods. In addition, we assessed the safeguardability of the pebble bed type VHTR (PBR). The PBR loads new fuel online, in the form of spheres, at the top of the reactor and discharges spent fuel spheres with high burnup from the base of the reactor. Given such an online refueling, it is not possible to implement item-based safeguards. As the safeguardability was assessed, we revealed the necessity for a new type of burnup monitoring technology, to measure the burnup level of fuel spheres just after discharge, taking into consideration the threat of diversion/weaponization scenarios particularly with spent fuel at lower burnup. Therefore, we developed an advanced burnup monitoring method.

口頭

Technical support from the IAEA for improvement of operator's analytical quality for Safeguards

岡崎 日路; 角 美香; 茅野 雅志; 松山 一富; 鈴木 徹

no journal, , 

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(JAEA-PFDC)では1966年に日本で初めて米国よりPuを入荷し、核燃料サイクルの一環を担うPu燃料開発が開始された。それ以来、JAEA-PFDCにおいてPuの基礎研究、MOX燃料に関する研究、燃料製造を行ってきた。核物質を取扱う施設における計量管理分析の品質維持・向上は、国際保障措置を効果的・効率的に実施する上で極めて重要である。そのためJAEA-PFDCではIAEAの協力が不可欠との認識のもと、分析技術の向上に継続的に取り組んできた。本発表では、これまでJAEA-PFDCで実施してきた計量管理分析の品質維持・向上への取組を紹介するとともに、そこにおけるIAEAによる技術支援の有効性、IAEAとの協力の重要性等について報告する。

口頭

Virtual reality; ISCN's effective capacity-building tool

Perpetua, R.; 鈴木 美寿; 花井 祐

no journal, , 

人材育成は組織の健全性を維持するために重要である。退職、健康上の理由、その他避けがたい理由による人材の質の低下については対策を取り、理解の促進、情報の継承など、価値のある知識や経験については共有されるべきである。バーチャルリアリティ(VR)は、現実世界の知識や経験を得るというニーズに対応するための一つのツールであり、人材育成を行う際に活用が可能である。日本原子力研究開発機構(JAEA)・核不拡散・核セキュリティ総合支援センター(ISCN)は、2016年にVRを利用した教育訓練に関する取り組みを開始した。ISCNのVRシステムは、コンピュータ技術により3次元のトレーニング環境を提供することが可能であり、トレーニング参加者は、VRシステムが構築する仮想空間の中でトレーニングを受けることが可能となる。また、トレーニング参加者は仮想空間内の対象物を操作し、また様々な行動を仮想空間内で試行することも可能である。本論文は、ISCNがVRを人材育成ツールとして効果的に活用している事例を紹介する。また特定のテーマについて、VRを利用することによる利点などを論じる。本ツールは、国内計量管理制度(SSAC)に関するトレーニングにおいて実際に活用しており、その有効性が確認されている。本ツールを活用することで、トレーニング参加者を放射線被ばくをゼロの状態で適切な環境に置くことが可能となり、保障措置概念のみならず核物質を検認する手法についてトレーニング参加者が効果的に学ぶことができる。

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