ウラン濃縮研究棟の廃止措置

石仙 順也; 赤坂 伸吾*; 清水 修; 金沢 浩之; 本田 順一; 原田 克也; 岡本 久人

JAEA-Technology 2020-011, 70 Pages, 2020/10

JAEA-Technology-2020-011.pdf:3.37MB

日本原子力研究開発機構原子力科学研究所のウラン濃縮研究棟は、昭和47年に建設され、ウラン濃縮技術開発に関する研究等に用いられてきた。本施設では、平成元年度に発煙事象、平成9年度に火災事故が発生している。本施設は、平成10年度にウラン濃縮に関する研究は終了し、平成24年度に核燃料物質の搬出等を行い廃止措置に着手した。令和元年度、フード等の設備及び火災等による汚染が残存している管理区域の壁, 天井等の解体撤去を行い、管理区域内に汚染が残存していないことを確認して管理区域を解除し、廃止措置を完了した。解体撤去作業において発生した放射性廃棄物は、可燃性廃棄物が約1.7t、不燃性廃棄物が約69.5tである。今後は一般施設として、コールド実験等に利用される。

Development in fission track- thermal ionization mass spectrometry for particle analysis of safeguards environmental samples

Lee, C. G.; 井口 一成; 伊奈川 潤; 鈴木 大輔; 江坂 文孝; 間柄 正明; 桜井 聡; 渡部 和男; 臼田 重和

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 272(2), p.299 - 302, 2007/05

https://doi.org/10.1007/s10967-007-0519-0

フィッショントラック(FT)-表面電離質量分析(TIMS)法によるパーティクル分析法は、二次イオン質量分析計では分析が難しい粒径1m以下のウラン粒子に対しても同位体比分析が可能であることから、有効な保障措置環境試料分析手法とされている。われわれがすでに開発したFT-TIMS法は、核分裂性物質を含む粒子をFT検出器の中に閉じこめるので、高い検出効率,試料調製の簡便さ,ウラン濃縮度別検出の可能性などの長所がある。しかし、検出器エッチングの際、ウラン粒子の一部が溶解する恐れがある。そこで、粒子と検出器部を分離した2層式FT試料調製法の開発を行っている。従来の2層式試料では、検出器のFTから目的粒子の検出の際、検出器と粒子層とのずれにより目的粒子検出に困難を伴う。われわれが新たに開発している方法では検出器と粒子層の一段を固定することによりそのずれを解決した。その結果、数回のエッチング後も検出器と粒子層のずれが生じないことを確認した。また、本法により検出した天然組成のウラン粒子(NBL950a)のTIMSによる同位体比測定の結果、U/U及びU/U同位体比の誤差はそれぞれ5.8%, 1.5%以内であった。発表では、試料調製法の詳細及びTIMSによる同位体比測定結果について報告する。

Study on the etching conditions of polycarbonate detectors for particle analysis of safeguards environmental samples

井口 一成; 江坂 木の実; Lee, C. G.; 伊奈川 潤; 江坂 文孝; 小野寺 貴史; 福山 裕康; 鈴木 大輔; 桜井 聡; 渡部 和男; et al.

Radiation Measurements, 40(2-6), p.363 - 366, 2005/11

https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2004.12.018

保障措置環境試料のパーティクル分析において、フィッショントラック法による核分裂性物質を含む粒子の検出法はサブミクロン粒子まで対応できることから特に重要である。演者が開発した方法は、粒子をポリカーボネートフィルタの上に捕集した後、フィルタを溶解,乾燥してフィルム(検出器)にすることで粒子を検出器の中に閉じ込める。熱中性子照射した後、検出器をエッチングすることで粒子を検出する。この方法は操作が簡単であり、粒子を容易に高感度で検出することができる。しかし、エッチングにより、フィルムの表面近傍に存在している粒子が脱落する可能性があるので、適切なエッチング条件を決めることは重要である。今回は、エッチング時間とウランの濃縮度の関係を調べた結果、高濃縮度ほどエッチング時間を短くする必要があることがわかった。

Statistical thermodynamic properties of uranium hexafluoride

小田 哲三

JAERI-M 93-052, 49 Pages, 1993/03

JAERI-M-93-052.pdf:1.11MB

UF統計熱力学的諸性質を広い温度領域にわたって計算し、特に200の分子振動準位についての結果は300Kの温度におけるポピュレーション順にテーブル化した。さらに、UFVバンドカンターについてのシミュレーションと同位体選択性についての評価を行い、これによると多数のホットバンドによる重畳の結果、スペクトルは準連続的な形状を示すが同位体選択性はわずかながら吸収波長に対して依存性を示すことがわかった。本研究は遠心分離ウラン濃縮プラントの保障措置を目的とした「光吸収濃縮度モニタシステム」の設計に不可欠な情報となるだけでなく、一般の赤外スペクトルの解析にも充分役立つ結果を提供するものである。

CCS-I, A Code to analyze a dynamic behavior of uranium enrichment process in a centrifuge cascade; An Application to the safeguards effectiveness assessment

岡本 毅*; 西村 秀夫

JAERI-M 90-031, 89 Pages, 1990/02

JAERI-M-90-031.pdf:2.22MB

CCS-Iコードは、遠心分離法ウラン濃縮カスケードの設計計算及びその起動・停止等の過渡時の動特性計算を行い、製品の濃縮度調整のための各種操作技術を検討する等のために開発した汎用型コードである。これらの諸機能のため、本コードは、保障措置システムの有効性評価のために利用することができる。すなわち、設計濃縮度を超える濃縮ウランを生産する手段が用いられた場合のカスケードの状態を精度よくシミュレートできるので、保障措置システムが検知すべき異常指標を同定することができる。また、誤警報の検討に用いることもできる。さらに、カスケードの濃縮特性から、適時査察の頻度について知見を得ることができる。本報告書は、遠心分離法カスケードのモデル化について述べるとともに、コードの概要並びにコードをカスケードの動特性シミュレーションに用いる場合の利用方法等について記述している。

Dynamic behavior and control of product enrichment in a centrifuge cascade; A Study of the process simulation as a basis of safeguards design

岡本 毅*; 鈴木 篤之*; 西村 秀夫

JAERI-M 89-059, 18 Pages, 1989/05

JAERI-M-89-059.pdf:0.76MB

遠心分離法ウラン濃縮プラントの保障措置についてはHEXAPARTITEプロジェクトにおいて議論が行われ、「頻度限定・無通告」方式による査察を行うことで合意が得られている。大型商用施設に対しても同様の手法が採用されると考えられるが、このような施設では濃縮能力の拡大、機微な情報を保護することの重要性から、適用すべき保障措置の態様については十分な検討が必要とされる。本報告は、遠心分離法による大型商用ウラン濃縮プラントの保障措置システム設計のために行った、モデル施設の工程シミュレーション研究の結果得られた成果の一部を取りまとめたものである。まず、起動時の過渡特性について解析し、次にカスケードの特性パラメータの操作によるプロダクト濃度の変動を調べた。この結果、90%までのカスケード効率低下を許容することで、核燃料として必要な核種濃縮度の低濃縮ウランの生産が可能であることが分かった。

4種の線スペクトロメトリ法によるウラン濃縮度測定

東條 隆夫

JAERI-M 83-222, 38 Pages, 1983/12

JAERI-M-83-222.pdf:1.28MB

LEPS HP Ge-、Ge(Li)-、NaI(Tl)-線スペクトロメトリ法および多重シングルチャネル・アナライザ法の4種の測定法によるウラン濃度測定を、LMRI UO比較標準試料を用いて行い、各測定法の濃縮度測定特性を検討した。1.4~9.6 a/o範囲の濃縮度を6.297a/oの標準試料を用いて測定した結果、次の標準偏差で測定できた。(i)HP Ge法:1.4%、(ii)Ge(Li)法:2.0%、(iii)NaI(Tl)法:1.2%、(iv)多重シングルチャネル法:0.51%。一連の測定を通して、各測定法と用いた標準試料にともなう系統誤差の要因ならびに本標準試料の特質の一端が明らかになった。