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上坂 充*; 小林 仁*; 呉田 昌俊; 糠塚 重裕*; 西村 和哉*; 井頭 政之*; 堀 順一*; 鬼柳 善明*; 田儀 和浩*; 關 善親*; et al.
Reviews of Accelerator Science and Technology, 8, p.181 - 207, 2015/00
本報では、小型加速器を用いたエネルギー分野における核データや核物質の測定技術、セキュリティ分野における爆薬や隠匿核物質の探知技術について記す。90keVの静電重水素加速器が非破壊測定のために商業的に利用可能である。核データ測定用途では、静電イオン加速器やLバンドやSバンドの電子線線形加速器が中性子源として使用されている。小型または可搬型のXバンド電子線線形加速器型中性子源は開発中である。小型の陽子線線形加速器中性子源が特に固体中の水分の非破壊測定用途で使用されている。陽子線や重水素加速器を用いて、より中性子源強度を高める努力がいくつかなされている。
瀬谷 道夫
no journal, ,
核セキュリティに関連して、2011年に改定されたIAEAの核セキュリティ・シリーズNSS (Nuclear Security Series) No.15「規制上の管理を外れた核物質及びその他の放射性物質に関する核セキュリティ勧告」にて各国が求められている核物質の探知(検知)に関して、欧州, 米国, 日本での核物質検知技術開発状況を紹介する。また、現状の保障措置で使われている非破壊測定技術及び米国DOEのNGSIで開発されている使用済燃料中Puの非破壊測定技術開発動向を紹介するとともに、原子力機構が実施している核セキュリティ、保障措置関連の基礎技術開発として、レーザー・コンプトン散乱
線源開発とLCS線を利用する核共鳴蛍光・非破壊測定技術開発及び中性子共鳴濃度分析技術開発を紹介する。
呉田 昌俊
no journal, ,
原子力機構原子力基礎工学研究センターは、平成19年度から3年間、内閣府の科学技術連携施策群の効率的・効果的な推進事業の一つとして「手荷物中隠匿核物質探知システムの研究開発」を東京大学, IHIと産官学連携体制を組んで実施し、開発した技術実証装置を用いて実用性を検証した。当発表では、パネル討論において、原子力機構が開発した中性子問いかけ法による核物質探知装置の概要について報告するとともに、核セキュリティ分野における産官学連携を含む関連機関間のネットワークの構築の重要性について議論する。
呉田 昌俊; 瀬谷 道夫
no journal, ,
不審物中核物質や放射性物質は、中性子や線を測定するパッシブ法やアクティブ法によるシステムにより検知できる。不審物の安全な分解作業、輸送、核鑑識を実施するためには、検知後、不審物の内部の詳細情報を確認することが必要である。手荷物検査のための核物質検知システムは既に開発済みであり、本システムにより核物質をとても高い感度で検知できることを実証済みである。核物質の検知に要する時間は、多くの場合5秒以下であった。現在、原子力機構はアクティブ中性子非破壊測定技術開発事業として、JAEA型ダイアウェイ時間差分析法と即発線分析法を用いる核物質測定と爆薬検知を行うシステムを開発中である。本国際会議では、アクティブ中性子非破壊法に関する研究開発活動について発表する。
小泉 光生
no journal, ,
原子力機構で開発している重遮蔽中の核物質の検知技術を二つ紹介する。一つは、核共鳴蛍光を使った技術で、レーザーコンプトン散乱法によって得られる単色高エネルギー線(1-3MeV)を対象物に照射し、各核種特有な線共鳴蛍光を測定する技術である。本手法では、高輝度、高エネルギー線を使うので、重遮蔽物を透過し、隠蔽された核物質を検知することができる。もう一つは、中性子を使ったアクティブ中性子非破壊分析法で、重遮蔽物中にあった不審物を取り出し調べる技術で、四つの技術(ダイアウエイ時間差法(DDA)、遅発線分光法(DGS)、中性子共鳴透過分析法(NRTA)、即発線分析法(PGA))の組合せにより、核物質量、核分裂性物質の混合比、核物質の同位体比、爆発物の検知等を行う。
米田 政夫; 藤 暢輔
no journal, ,
パルス中性子を用いる核物質の代表的な非破壊分析手法として、DDT(Differential Die-away Technique)法がある。DDT法は、高感度な核物質検知が可能であるという特長を有している一方で、高価な中性子発生管を用いる必要があるうえ、中性子発生管には長期使用時のビーム安定性に懸念がある。本研究では、中性子発生管を用いない核物質検知手法として、中性子線源を高速回転させることで疑似的に得られるパルス中性子を用いる手法を考案した。中性子線源は中性子発生管に比べて安価であるため、核物質検知装置を低コスト化することができると期待される。また、長期に亘り安定性の高い照射が可能となるため、測定の信頼性向上等にも資すると考えられる。本発表では、中性子線源を用いた装置の原理とシミュレーションによって得られた計算結果について報告する。
米田 政夫; 藤 暢輔; 大図 章
no journal, ,
核物質検知の代表的な手法として、パルス中性子を用いるDDT(Differential Die-away Technique)法がある。DDT法は高感度な核物質検知が可能であるという特長を有している一方で、D-T管等の中性子発生管を用いる必要があるため、高価であり装置が大型となってしまうという欠点がある。そのため、中性子発生管の代りに中性子線源を用いることで、低コストと可搬性を備える新たな核物質検知法の開発に取り組んでいる。この手法では、中性子線源を高速回転させ、それと同期して推移する中性子カウントを測定し、得られるスペクトルの形状から核物質を検知することができる。また、異なる回転速度のスペクトルを比較することで、容器内の核物質の偏在に関する情報も得ることが可能である。本発表では、測定原理、核物質検知のシミュレーション結果、及び実証実験に用いる装置開発の状況について報告する。
米田 政夫; 藤 暢輔; 田辺 鴻典*
no journal, ,
DDA (Differential Die-Away)法などのアクティブ中性子法は、核物質に対して非常に高感度で確度の高い測定が可能であるため、原子力施設における核物質の計量管理に加えて、空港等における核テロ用核物質探知としての利用が期待されている。しかしながら、アクティブ中性子法による装置は、パッシブ法に比べて高価であることや重厚な遮蔽材が必要であることなどが、その普及を妨げる要因となっている。そこで、我々はアクティブ中性子法による核物質非破壊測定装置の実用化に向けて、アクティブ中性子法用の低コスト中性子検出器の研究開発に取り組んでおり、その一環としてチェレンコフ光検出器の開発を進めている。この検出器は水に中性子が入射して発生するチェレンコフ光を検知することで中性子検出を行うが、水は安価であるうえに遮蔽材としても使えるため、アクティブ中性子法による装置の欠点を一度に補う検出器として有望である。また、水を遮蔽材として用いる方法は、一般的な遮蔽材であるコンクリート等に比べて移動や設置が容易であるという点からも有利である。本発表では、主にチェレンコフ光検出器を用いた核物質非破壊測定装置をモンテカルロシミュレーションによって検討した結果等について報告する。
米田 政夫; 藤 暢輔; 大図 章; 土屋 晴文
no journal, ,
本展示会では、低コストで可搬性が高く、従来のパッシブ法では検知が困難なウランにも適用できる核物質検知装置と文部科学省「核セキュリティ強化等推進事業費補助金」事業(核セキ補助金事業)の一環として開発してきた高線量核物質用の非破壊測定装置を紹介する。アクティブ中性子法は、核物質に対して高感度で確度の高い測定が可能である。しかし、従来のアクティブ中性子法装置は、D-T管を用いていることなどから非常に高価であり装置も大型となることが装置普及を妨げる要因の一つとなっている。我々は、アクティブ中性子法による装置の低コスト化・小型化開発に取り組んでおり、その一環として、D-T管を用いない中性子線源(Cf-252)による新しい核物質測定法(回転照射法)の開発を進めている。また、核セキ補助金事業では、高線量核物質測定のため3つの非破壊測定法を実施できる統合非破壊測定装置Active-Nを開発してきた。本展示会では、新たに開発した低コスト・小型核物質検知装置及びActive-Nの模型を展示し、参加者へ説明する。本研究開発は、文部科学省「核セキュリティ強化等推進事業費補助金」事業の一部を含む。
芝 知宙; 冠城 雅晃; 高田 映*; 山口 知輝
no journal, ,
核物質に特有な核分裂に伴う即発ガンマ線を検出することを、核セキュリティ分野へ応用する。
芝 知宙; 杉崎 沙希*; 山口 知輝
no journal, ,
核物質に特有な核分裂に伴う即発ガンマ線(PFG)を検出することを、核セキュリティ分野へ応用する。特にAm-Li中性子源の適用可能性について述べる。
米田 政夫; 藤 暢輔
not registered
【課題】小型の装置を用いて核物質を高精度で検知する。 【解決手段】中性子線源10と試料Sの位置関係は、円板20の回転の位相(角度)で定まる。円板20の回転軸20Aは、モーターで駆動され、この回転はコンピューター40で制御される。コンピューター40には、中性子検出器30の出力も入力する。コンピューター40は、円板20の回転に伴うカウント数の変遷を認識することができる。円板20を回転させることにより、中性子線源10と試料Sとの間の距離が変化し、かつこの動きがこの距離が最小となる状態の前後で対称となるように中性子線源10を移動させ、この際に試料S側から発せられる中性子の中性子検出器30によるカウント数の変遷を検出する。この結果における、距離が最小となる状態の前のカウント数と、距離が最小となる状態の後のカウント数との違いに基づいて、試料Sにおける核物質の存在の有無を認識する。
米田 政夫; 藤 暢輔
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【課題】一次中性子成分と、これによって試料から発生する二次中性子成分が共に検出される場合に、適切に二次中性子成分を認識して試料の分析を行う。 【解決手段】中性子検出器20は、中性子1個を吸収する度にパルス出力をする。解析装置30は、中性子検出器20における中性子の検出タイミングの時間差を算出する時間差算出部31と、この時間差のデータから上記の認識を行う解析部32を具備する。時間差算出部31は、中性子検出器20が中性子を検出した度に、この検出タイミングよりも前に中性子を検出した検出タイミングとの時間差ΔTを算出し、解析部32はこの値を認識し、認識されたΔTの全てを記憶し、測定の終了後にそのヒストグラムを生成する。ΔTのヒストグラムから試料Sにおける核物質の検知、その含有量を推定することができる。
公開特許公報