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報告書

ガンマ線画像スペクトル分光法による高放射線場環境の画像化による定量的放射能分布解析法(委託研究); 平成30年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

廃炉国際共同研究センター; 京都大学*

JAEA-Review 2019-036, 65 Pages, 2020/03

JAEA-Review-2019-036.pdf:4.46MB

日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉国際共同研究センター(CLADS)では、平成30年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、平成30年度「ガンマ線画像スペクトル分光法による高放射線場環境の画像化による定量的放射能分布解析法」について取りまとめたものである。電子飛跡検出型コンプトンカメラ(ETCC)は、前段にガス増幅型位置検出器を用いて電子の3次元飛跡を測定することにより、従来型のコンプトンカメラの分解能を大幅に向上する技術として、これまで宇宙観測用として開発し医療への応用も進めて来た。本研究では、医療用に開発したETCCをもとに、現場での操作性を重視した軽ETCCを試作し、フィールド試験により実用性を評価する。

論文

D-T neutron skyshine experiments and the MCNP analysis

西谷 健夫; 落合 謙太郎; 吉田 茂生*; 田中 良平*; 脇坂 雅志*; 中尾 誠*; 佐藤 聡; 山内 通則*; 堀 順一; 和田 政行*; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 41(Suppl.4), p.58 - 61, 2004/03

核融合施設の天井から漏洩した放射線が空気と散乱して、施設周辺の地上に到達する、いわゆるスカイシャンは、核融合施設周辺の放射線安全に最も重要な項目の一つである。そこで原研の核融合中性子源FNSを用いてD-T中性子に対するスカイシャインの実験を2002年3月と2003年3月の2回にわたって実施した。FNS第一ターゲット室の天井のスカイシャインの実験用遮蔽ポート(1m$$times$$1m)を開放し、上空向かって中性子を打ち上げ、散乱中性子及び2次$$gamma$$線の分布を測定した。2002年3月の実験ではHe-3レムカウンタを用いて線源から550mまでの中性子線量率分布と200mまでの2次$$gamma$$線スペクトルを大形NaIシンチレータ検出器及びGe半導体検出器で測定した。2003年3月の実験ではFNS建屋周辺において、NE213シンチレーション検出器を用いた中性子スペクトル測定とBGOシンチレータ検出器を用いた2次$$gamma$$線スペクトル測定を実施した。測定された結果は、JENDL-3.3を用いたモンテカルロ計算(MCNP-4C)とよく一致し、MCNPによる計算がスカイシャインによる線量を十分な精度で評価できることを確認した。

報告書

D-T中性子スカイシャイン実験における2次$$gamma$$線測定

田中 良平*; 落合 謙太郎; 中尾 誠*; 山内 通則*; 堀 順一; 和田 政行*; 佐藤 聡; 西谷 健夫

JAERI-Tech 2003-063, 62 Pages, 2003/07

JAERI-Tech-2003-063.pdf:3.41MB

原研FNSにおいて天井に設けられているスカイシャインポートを開放した状態でD-T中性子のスカイシャイン実験を実施し、2次$$gamma$$線の測定を行った。NaI(Tl)シンチレーション検出器を用いて、中性子発生源から最大300mまで測定を行った。それにより得られた実験データをアンフォールディングしてフラックスを求め、それに線量当量換算係数を掛け合わせ線量率を算出した。この線量率をモンテカルロコードMCNP-4Bによるシミュレーション計算により得られた値と比較した結果、実験値と計算値は20%内で一致した。この測定で得られた線量率から300mまでではあるが半経験式の導出を行った。また高純度Ge半導体検出器を用いて発生中性子に起因する建屋依存による周辺での2次$$gamma$$線核種同定の測定を実施した。その結果、建屋構造材に使用されている鉄からのピークを検出した。また、水素,ケイ素の放射捕獲反応によるピークが検出されたことから、2次$$gamma$$線の発生源はこれまで考えられていた中性子と空気との散乱反応よりむしろ、土等によるスカイシャイン中性子の放射捕獲反応が主になっていることを示唆する結果を得た。

論文

Analysis of neutron and secondary gamma-ray transport in air-over-ground geometry by PALLAS-2 DCY-FC code

竹内 清*; 田中 俊一

Journal of Nuclear Science and Technology, 18(8), p.581 - 594, 1981/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:74.97(Nuclear Science & Technology)

HENRE加速器およびBREN原子炉に対して、空気-地面媒質における地面上の中性子およびガンマ線線量の測定値とPALLASによる計算値を比較したところ、良い一致が得られた。空気-地面形状で地面を無視した場合は地面を考慮した場合に比べて、中性子およびガンマ線線量とともにファクター2程度の過少評価となり、一方無限空気媒質の場合は、中性子および2次ガンマ線線量ともに線源からの距離と共に過大になる。 また、14MeV中性子線源から発生する2次ガンマ線の主成分は空気中での速中性子の非弾性散乱に原因し、一方核分裂線源からのものは地面および空気中での中性子の捕獲反応に原因する。

報告書

ガンマ線スカイシャイン計算コードシステムBCG

龍福 廣; 沼宮内 弼雄; 宮坂 駿一; 南 多善*

JAERI-M 8171, 136 Pages, 1979/03

JAERI-M-8171.pdf:2.85MB

本プログラムはガンマ線スカイシャイン計算のために、輸送計算コードANISNおよびDOT、点積分核法計算コードG-33およびSPANを簡単かつ有効に使用するために作成された。各コードの入力形式は共通の形式に統一されており、入力方法の簡易化のために計算体系のパターン化および標準データファイルの採用などが行われている。また、複雑な線源および遮蔽条件を取り扱うために、各コードを互いに結合して使用する結合計算法が可能である。

報告書

スカイシャイン計算コード評価のための標準問題

田中 俊一; 笹本 宣雄

JAERI-M 7288, 30 Pages, 1977/09

JAERI-M-7288.pdf:0.79MB

最近、ALAP等の関係で原子炉や加速器、それに、各種の放射線取扱い施設からのスカイシャインによる線量を正しく評価できる方法を確立することが緊急の課題になっている。ここでは、これまで報告されているスカイシャイン実験で、ガンマ線や中性子のスカイシャイン計算コードの計算方法や計算精度の検証に役立つと判断された実験をもとにスカイシャイン計算コード評価のための問題が作成された。本報告書には、核分裂中性子、$$^{6}$$$$^{0}$$Coガンマ線、14Me中性子を線源とLたAir-over-Ground二次元形状でのスカイシャイン問題が含まれている。

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