原子力機構FRS標準場の現状とJIS登録試験所について

吉富 寛

FBNews, (557), p.1 - 5, 2023/05

原子力機構放射線標準施設棟(FRS)は、さまざまな照射装置を利用して、世界でも有数の幅広いエネルギー範囲にわたって放射線測定器の校正や試験が可能な施設である。本稿では、FRSで整備している標準場の現状を紹介するとともに、これらの標準場を利用して構築した放射線測定器のJIS登録試験所について詳述する。JIS登録試験所では、ISO/IEC 17025:2017に基づく品質マネジメントシステムに基づいた試験活動により、4つのJIS規格で規定されているエネルギー特性試験を実施し、JNLA標章の付いた試験証明書を発行することができる。受動形線量計の規格を例に、具体的に試験所で受け付けられる試験内容について解説するとともに、試験所の今後の展望についても述べる。

黒鉛パイルを用いた熱中性子校正場の特性評価

内田 芳昭*; 三枝 純; 梶本 与一; 谷村 嘉彦; 清水 滋; 吉澤 道夫

JAERI-Tech 2005-012, 31 Pages, 2005/03

JAERI-Tech-2005-012.pdf:4.58MB

日本原子力研究所東海研究所・放射線標準施設棟には、中性子個人線量計やサーベイメータを校正するための熱中性子校正場が整備されている。この校正場では、中性子源を黒鉛パイル内に設置し、中性子を減速させることによって熱中性子場を得ている。2003年1月に行った黒鉛パイルの更新及びサイズの変更に伴い、熱中性子フルエンス率及び中性子エネルギー分布を測定した。また、平行場における個人線量当量を求めるため、熱中性子入射角度分布を計算により評価した。金箔放射化法を用いた測定により、等方場及び平行場の熱中性子フルエンス率を決定した。また、ボナー球型スペクトロメータを用いて、平行場における中性子エネルギー分布を評価した結果、全エネルギーに対する熱外中性子の割合は線量当量で南側校正場が9%であり、西側校正場が12%であることがわかった。平行場における個人線量当量を評価する際、熱中性子が平行に入射すると仮定した場合と、入射する熱中性子の角度を考慮した場合で、前者が後者に比べて約40%高い値であることがわかった。

NUCEFにおける槽再校正試験について

大野 秋男*

核物質管理センターニュース, 33(9), p.12 - 15, 2004/09

NUCEFにおける臨界実験装置STACY及びTRACYは,保障措置上は溶液燃料を用いたバルク施設である。核燃料物質量の確定は、工程内の溶液燃料を計量槽に集めてディップチューブ式液位計で測定された液位をあらかじめ定められた校正曲線(液位と体積の関係)によって体積に換算する。計量槽については、使用開始に先立って水を用いた測定で校正曲線が求められている。溶液燃料の密度,粘性及び表面張力が水のそれらと異なることから、溶液燃料の校正曲線は水の校正曲線と異なる可能性がある。そこで、校正曲線に差異があるかどうかを調べるために実際の運転に用いるウラン溶液燃料を用いた校正試験がIAEA支援プログラム(JASPAS)の一つとして提案された。STACYの計量槽(ダンプ槽II)について、10%ウラン硝酸溶液燃料を用いて校正試験を実施し、JASPASのタスクを完了した。この試験の結果、溶液燃料の校正曲線は水による校正曲線と比較して差がなく、計量管理には水の校正曲線を用いることで十分であることが確認された。本報はタスクの概略と試験の結果について概説したものである。

Characteristics of a promising tritium process monitor detecting bremsstrahlung X-rays

洲 亘; 松山 政夫*; 鈴木 卓美; 西 正孝

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 521(2-3), p.423 - 429, 2004/04

https://doi.org/10.1016/j.nima.2003.10.110

簡便で精度の高い高濃度トリチウム測定手法の開発は、核融合炉のトリチウム燃料プロセス制御及び計量管理の観点から重要である。トリチウムの線に起因して発生する制動X線を測定する方法は、低トリチウム濃度でその有効性が確認されてきたが、トリチウムプロセスモニターへの応用のため、その純トリチウムに対する応答特性を10-10GBq/mの広いトリチウム濃度範囲で調べた。その結果、10-10GBq/mのトリチウム濃度範囲では制動X線の計数率とトリチウム濃度との間に良好な線形関係が見られ、またその感度計数として0.5GBq/mper cpm とよい値を得た。次に、重水素で希釈したトリチウム(トリチウムの原子比:約1%)を用いて本モニターの応答特性に及ぼす不純物の影響を検討し、5kPa以下の全圧では不純物に影響されないことを明らかにし、本方式のトリチウムモニターがプロセスモニターとして有望であることを確認した。さらに、本モニターの応用としてトリチウム貯蔵ベッド昇温初期に放出されるヘリウム-3の測定を行い、その実用性を確認した。

JIS Z 4511の改正と実用測定器校正に関する現状と今後のあり方について,1

村上 博幸; 南 賢太郎*

Radioisotopes, 53(3), p.197 - 205, 2004/03

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.53.197

JIS Z 4511は、外部放射線測定器の校正方法及び国家標準とのトレーサビリティの確保の仕方などについて定めたもので、1975年の制定以来測定器の品質管理と信頼性向上に貢献してきた。本年度の改訂版では実用測定器の校正手法が明確化されたほか、新たに確認校正の考え方が導入されるなど、現場の測定者及び測定器管理者による簡便でかつ実効的な測定器の品質管理のあり方が盛り込まれた。本報では上記のような観点から今回の同JIS改正内容の概略を紹介する。

Evaluation of energy responses for neutron dose-equivalent meters made in Japan

三枝 純; 吉澤 道夫; 谷村 嘉彦; 吉田 真; 山野 俊也*; 中岡 弘*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 516(1), p.193 - 202, 2004/01

https://doi.org/10.1016/j.nima.2003.07.045

国産レムカウンタ3機種のエネルギーレスポンスを、熱中性子,15.2MeVまでの単色中性子,Cf等のRI中性子線源について、モンテカルロ計算と実測により評価した。レスポンスの方向依存性及び線量当量レスポンスについても評価を行った。計算では、レムカウンタを構成する比例計数管,減速材,吸収材を詳細に模擬することにより、実測によるレスポンスとよく一致する結果が得られた。また、比例計数計数管内のHe充填気圧とエネルギーレスポンスとの関係について考察を行った。広いエネルギー範囲について得られたレスポンスの計算結果を用い、さまざまな中性子作業場においてこれらのレムカウンタを使用した際の、指示値と真の線量当量との差異についても検討を加えた。

HTTR(高温工学試験研究炉)の出力上昇試験

藤川 正剛; 大久保 実; 中澤 利雄; 川崎 幸三; 伊与久 達夫

日本原子力学会和文論文誌, 1(4), p.361 - 372, 2002/12

https://doi.org/10.3327/taesj2002.1.361

高温ガス炉(HTGR)は、高温の熱を供給することができ、高い固有の安全性を有するなど優れた特徴を有する原子炉である。HTTRは、我が国初のHTGRで、2001年12月7日定格出力30MW原子炉出口冷却材温度約850に到達し、2002年3月6日使用前検査に合格した。出力上昇試験を、安全に、かつ、確実に行うため、定格出力30MWまでを約10MW,20MW及び30MWと3段階に分割して試験を行った。出力上昇試験は熱出力校正,制御特性,出力係数測定,高温配管の熱変形測定,遮へい性能,燃料及びFPの評価,異常時過渡応答等合計22の試験項目からなる。全ての試験は計画通り行われ、その結果に基づいてHTTRの性能を評価した。本レポートはHTTRの出力上昇試験の結果を報告する。

逆動特性法を用いる制御棒校正用装置の実用化

山中 晴彦; 林 和彦; 本橋 純; 川島 和人; 市村 俊幸; 玉井 和夫; 竹内 光男

JAERI-Tech 2001-084, 110 Pages, 2002/01

JAERI-Tech-2001-084.pdf:10.15MB

JRR-3における炉心反応度の管理は、制御棒校正結果を用いて行っている。制御棒校正は、年1回の定期自主検査時等に、6本の制御棒の全駆動範囲について逆動特性法(IK法)を用いた反応度測定により行っている。IK法による反応度の測定は、従来のペリオド法(PP法)に比し作業時間が大幅に短縮できる長所がある。JRR-3では、約10年間のIK法を用いた反応度測定の実績を活かした測定装置の高機能化及び測定結果の信頼性向上を図った逆動特性法を用いる制御棒校正用装置を製作し、実用できることを確認した。本報は、JRR-3における制御棒校正の方法,製作した制御棒校正用装置の機能,性能及び平成12年度JRR-3定期自主検査時の制御棒校正データを用いて行った本装置の機能及び性能の検証結果について報告する。

Present status of FRS of JAERI

吉澤 道夫; 三枝 純; 谷村 嘉彦; 吉田 真

Proceedings of 14th Meeting of Consultative Committee for Ionizing Radiation, 5 Pages, 2002/00

原研放射線標準施設(FRS)の概要について報告する。現在、FRSでは加速器設備を用いた中性子線量計の校正場を開発中であり、ここでは(1)単色中性子校正場の開発,(2)スペクトル可変校正場の開発,(3)校正場設計用計算解析コードMCNP-ANTの開発、の三つについて開発の現状と将来展望について述べた。(1)では中性子校正施設は概要,ペレトロン加速器を用いた単色中性子源の概要及び国家標準とのトレーサビリティ確保の方法について、(2)ではスペクトル可変校正場の必要性及び校正場の確立方法について、(3)では校正場の設計に必要となる解析コードの内容及び検証結果についてそれぞれまとめた。

放射線加工レベルCo線高線量率校正用電離箱システム

小嶋 拓治; 橘 宏行; 羽田 徳之; 金子 広久; 春山 保幸; 田中 隆一*

Radioisotopes, 50(7), p.291 - 300, 2001/07

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.50.291

現在、医療用具の滅菌等放射線加工処理では、広い照射場が得られるようにCo 線板状線源を用い10010,000 Gy/h程度の線量率を利用している。こうしたパノラミックな(コリメートされていない)照射場の特性や線量率範囲は、点線源を用いたコリメートされた比較的低い線量率の照射場をもつ現在の線量標準機関と異なっていることから、この分野における線量トレーサビリティをもたせることは容易でない。そこで、日本原子力研究所(原研)では、国家標準である経済産業省産業技術総合研究所(産総研)における線量率範囲も含み広い範囲520,000 Gy/hをカバーするCo 線照射場を二つの大線量用線源を用いて構築し、この照射場において平行平板型電離箱システムに基づく大線量校正技術を開発した。原研での線量校正が産総研とトレーサビリティをもつことを技術的に明らかにするため、線量率範囲10100 Gy/hオーダーの産総研で与えられた電離箱の校正結果、すなわち電流から照射線量率への換算係数は、照射場の特性のちがいに関わる補正なく、大線量率520,000Gy/hにおいても有効であることを示した。また、不確かさ2.2%(95%信頼度相当)で線量0.5 Gyを校正できることを明らかにした。