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報告書

Final report on feasibility study of Pu monitoring and solution measurement of high active liquid waste containing fission product at Reprocessing Facility

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

JAEA-Technology 2019-023, 160 Pages, 2020/03

JAEA-Technology-2019-023.pdf:9.43MB

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測定技術開発の必要性を研究開発計画(STR-385)で技術的課題として掲げている。この課題に対応するため、日本原子力研究開発機構(JAEA)では、再処理施設の入量計量槽を含めFP及びマイナーアクチニド(MA)存在下においてもPu量のモニタリングが可能な検出器の技術開発を、2015年から3年間の計画で、東海再処理施設の高放射性廃液貯蔵場にて日米共同研究として実施した。まず、MCNPシミュレーションモデルを作成するためにサンプリングによる高放射性廃液(HALW)組成・放射線調査及びHALW貯槽の設計情報の調査を実施し、シミュレーションモデルを作成した。一方、検出器設計とこのモデルの妥当性を確認するため、コンクリートセル壁内外における線量率分布測定を実施した。さらに、新しく設計された検出器を使用して、コンクリートセル内外においてガンマ線と中性子線を連続的に測定し、放射線特性を把握するとともに検出器の設置位置を最適化した。最後に、シミュレーション結果とガンマ線及び中性子線測定結果に基づいて、Puモニタリング技術への適用性を評価した。その結果、ガンマ線測定と中性子線測定の両方を組み合わせることで、溶液中のPu量の変化を監視できる可能性があることが分かった。この研究において、FPを含むPuを扱う再処理工程全体の保障措置を強化するためのPuモータリングが適用可能であることが示唆された。本稿は、本プロジェクトの最終報告書である。

論文

非核化達成のための要因分析に関する研究,2; 南アフリカ: 非核化の方法及び検証方法について

木村 隆志; 田崎 真樹子; 清水 亮; 玉井 広史; 中谷 隆良; 須田 一則

日本核物質管理学会第40回年次大会プロシーディングス集, p.85 - 88, 2019/11

本報告は、南アフリカにおける非核化及びその非核化後のIAEA検証の方法を調査し、その結果の概要を示すものである。南アフリカは、核兵器を開発及び保有し、関連する施設や設備を含め核兵器を秘密裡に自ら解体廃棄した。その非核化の方法は、世界で唯一の方法である。本報告では、非核化及びその検証方法を調査し、その教訓を提供するものである。

論文

非核化達成のための要因分析に関する研究,3; リビアの非核化の経緯と成功要因

玉井 広史; 清水 亮; 田崎 真樹子; 木村 隆志; 中谷 隆良; 須田 一則

日本核物質管理学会第40回年次大会プロシーディングス集, p.89 - 92, 2019/11

リビアの非核化は"リビアモデル"と称され、国際社会の協力と関係国・機関のスピード感を伴った措置による成功例と評価されている。非核化の成功は、核開発計画の露見が遅れる間に核物質等の調達は多岐にわたったが、リビアの技術進捗度は低く、核兵器の取得には至らなかったこと、計画の露見後、関係国等の緊密な協力で速やかに実施されたこと、経済制裁とイラク戦争による体制崩壊に直面してリビアが協力的であったこと、が主要な要因であったと考えられる。他の国々の核開発の防止及び非核化に向けた有用な知見となろう。

論文

非核化達成のための要因分析に関する研究,4; イラク: 非核化の特徴について

田崎 真樹子; 清水 亮; 木村 隆志; 玉井 広史; 中谷 隆良; 須田 一則

日本核物質管理学会第40回年次大会プロシーディングス集, p.93 - 96, 2019/11

湾岸戦争に敗亡したイラクは、国連安全保障理事会決議第687号に基づく非核化を受け入れざるを得なかったが、その核活動を直ちにそして正確に国際原子力機関(IAEA)に報告したわけではなく、安保理決議によりイラクの非核化の査察・検証機関として授権されたIAEAがイラクの核開発の存在とその全体像を明らかにし、核関連の施設及び機器の破壊、核物質の搬出等を査察・検証した。このようなイラクの非核化の特徴を分析することは、世界における核開発を防ぐことのみではなく、現在及び将来的な非核化を考察する上で有益な参考となろう。

論文

非核化達成のための要因分析に関する研究,1; 南アフリカ: 核開発と非核化の動機及び非核化の特徴について

田崎 真樹子; 木村 隆志; 清水 亮; 玉井 広史; 中谷 隆良; 須田 一則

日本核物質管理学会第40回年次大会プロシーディングス集, p.81 - 84, 2019/11

南アフリカは、核兵器を開発、製造、保持したが、後に核兵器及び関連機器等を解体・廃棄した。その後、非核兵器国として核兵器不拡散条約に加盟、国際原子力機関と包括的保障措置協定を締結し、原子力平和利用を実施している。南アフリカの非核化は、アパルトヘイト政策という特殊な制度が存在したという事情はあるものの、過去の非核化の良好事例の一つと言える。そのような南アフリカの核兵器開発や核開発のインセンティブ及び非核化の特徴を分析することは、現在及び将来の核開発の阻止及び非核化に参考となると思われる。

論文

非核化達成のための要因分析に関する研究,5; イランの核問題と核合意について

清水 亮; 木村 隆志; 田崎 真樹子; 中谷 隆良; 玉井 広史; 須田 一則

日本核物質管理学会第40回年次大会プロシーディングス集, p.97 - 99, 2019/11

イランの核問題では、イランは度重なる国際社会からの非難にもかかわらずウラン濃縮能力を追求したが、前例の無い強力な経済制裁により、ウラン濃縮能力の制限と、追加議定書を受け入れるに至った。このイランの核開発と核合意の事例は、多国間交渉により平和的に解決した良い前例になるものであることから、その経緯と教訓を取りまとめた。

論文

Effective capacity-building development based on good practices from the additional protocol implementation

Rodriguez, P.; 千崎 雅生; 関根 恵

Proceedings of INMM 60th Annual Meeting (Internet), 9 Pages, 2019/07

日本原子力研究開発機構(JAEA)の核不拡散・核セキュリティ総合支援センターは、2010年の設立以降8年間、特にアジア・太平洋地域に対する支援を続けている。アジア諸国は保障措置協定の追加議定書(AP)を批准する義務を果たすため、資源インフラ(人,物,法律等含む)をいくつか変更してきている。2017年9月、水戸にて開催された第7回アジア原子力協力フォーラム(FNCA)ワークショップにおいて、核セキュリティ・保障措置プロジェクト(NSSP)の下、AP実施のための基本事項の形式化に関する3ヵ年計画が提案された。これを受けて、FNCAメンバー国の経験に基づいた、各国のAP実施に関する良好事例の作成が必要となった。ISCNは、本計画の統括の立場から質問事項のテンプレートを作成し、FNCAメンバー国に対して調査を実施した。本稿では、予備的な調査結果とその分析結果を報告する。また、各国がAPに定められる国際原子力機関(IAEA)の要件を満たすために実施した、良好事例を示す。関連するアジア諸国の核燃料サイクルの特徴は全く異なるため、資源インフラ開発において多様な戦略が必要となる。本稿では、APの批准を達成するために各国がとった異なるアプローチを考察する。このように、様々な実施状況を調査し、共通点を探し、その経験を共有することは有意義である。よって、これら良好事例の収集と分析、メンバー国の経験を共有することにより、AP実施に関する基本事項の形式化を試みる。なお、このプロジェクトの予備的な結果は、中国北京にて2018年9月に開催された第8回FNCAワークショップにて紹介した。

論文

Development of active non-destructive analysis technologies for nuclear nonproliferation and security of JAEA

小泉 光生

Proceedings of 41st ESARDA Annual Meeting (Internet), p.260 - 267, 2019/05

The Japan atomic energy agency (JAEA) is developing active non-destructive analysis (NDA) technologies for nuclear nonproliferation and security under the support of the subsidiary of for "promotion of strengthening nuclear security or the like" of the Japanese government MEXT. One of the programs is "development of active neutron NDA techniques", in which four techniques are developed: i.e., Differential Die Away Analysis (DDA), Delayed Gamma-ray Analysis (DGA), Neutron Resonance Transmission Analysis (NRTA), and Prompt Gamma-ray Analysis (PGA). These techniques are used to complement each other. They would be useful for nuclear material accountancy, applicable to both low- and high-level radioactive nuclear materials (NMs), and for nuclear security purposes such as detection of NM and explosive materials. Another program is development of nuclear resonance fluorescence (NRF) technique for detection of NM hidden in a shield. This technique utilizes quasi monochromatic gamma-rays produced by laser Compton scattering (LCS) to irradiate a suspicious sample and observe NRF gamma-rays from that. Demonstration experiment of this technique will be performed soon. In this paper, the development projects are overviewed.

論文

核テロ・放射線テロの脅威と対策

直井 洋介

月刊治安フォーラム, 25(3), p.51 - 59, 2019/03

この報告では、実際に発生した過去の事案をもとに、世界各国の核テロ・放射線テロの脅威の現状を解説し、今後、どのように核テロを防止すべきか、国際的に核セキュリティを強化するためには何をすべきか、また、国際社会では実際にどのような対策をしようとしているのかをまとめている。

論文

International challenge to model the long-range transport of radioxenon released from medical isotope production to six Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty monitoring stations

Maurer, C.*; Bar$'e$, J.*; Kusmierczyk-Michulec, J.*; Crawford, A.*; Eslinger, P. W.*; Seibert, P.*; Orr, B.*; Philipp, A.*; Ross, O.*; Generoso, S.*; et al.

Journal of Environmental Radioactivity, 192, p.667 - 686, 2018/12

 被引用回数:3 パーセンタイル:71.81(Environmental Sciences)

地下核実験検知のためには、医療用放射性同位元素製造施設から放出される放射性キセノンのCTBT観測所への影響を把握することが大変重要である。医療用放射性同位元素製造施設から放出される放射性キセノンのCTBT放射性核種観測所への影響に関する調査の一環として、オーストラリアの医療用放射性同位元素製造施設からの放射性キセノンの放出データに基づき、本施設から放出された放射性キセノンが南半球の6つのCTBT放射性核種観測所に与える影響のATM(大気輸送モデル)を用いた予測が10カ国からの参加者により行われた。

論文

第1分科会の質疑・討論

中西 宏晃; 仲宗根 卓*

国際法外交雑誌, 117(3), p.642 - 643, 2018/11

国際法学会2018年度(第121年次)研究大会第1分科会「核兵器不拡散条約(NPT)採択50年と核軍縮」の質疑・討論の要旨

論文

核燃料施設におけるセキュリティ対策,2; サイバーセキュリティにおける内部脅威対策

河野 壮馬; 山田 博之; 後藤 敦志*; 山崎 勝幸; 中村 仁宣; 北尾 貴彦

日本核物質管理学会第39回年次大会論文集(インターネット), 2 Pages, 2018/11

近年、コンピュータシステムの脆弱性を狙った侵害事例が多発しており、サイバーセキュリティが着目されつつある。サイバー攻撃を行う者の可能性として、外部者がネットワークを通じて施設外のコンピュータから実行する「外部脅威」と、内部者が施設内のコンピュータを直接操作して不正行為を実行する「内部脅威」が挙げられる。東海再処理施設では、重要度の高いコンピュータシステムはインターネットと繋がっておらず、各々の施設に独立して設置されており互いに物理的に繋がっていないことから、外部脅威によるサイバー攻撃の可能性は極めて低いと考えられる。これらのことから、東海再処理施設では主として内部脅威に着目した適切なサイバーセキュリティ対策を実現すべく検討を進めている。本論文では、東海再処理施設で実施しているサイバーセキュリティ対策のうち、内部脅威対策を中心に紹介する。

論文

二国間原子力協力協定に係る昨今の米国政権の見解について

田崎 真樹子; 玉井 広史; 清水 亮; 木村 隆志; 北出 雄大; 中西 宏晃; 須田 一則

日本核物質管理学会第39回年次大会論文集(インターネット), 7 Pages, 2018/11

米国が他国と平和目的の原子力協力を行う上では、米国原子力法(AEA)に基づき、原則として9つの核不拡散要件を盛り込んだ二国間原子力協力協定(NCA)を締結する必要がある。本稿では、2018年7月末時点での米/サウジアラビアNCAに係る交渉と、2018年5月に署名された米/英、及び米/メキシコNCA等を例示し、昨今の米国のNCAに係る見解及び将来展望を考察した。

論文

国際原子力機関の拡大結論取得に係る加盟国の傾向の分析; 拡大結論の取得可能条件の抽出

中西 宏晃; 木村 隆志; 清水 亮; 北出 雄大; 田崎 真樹子; 玉井 広史; 須田 一則

日本核物質管理学会第39回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2018/11

本研究は、国際原子力機関(IAEA)が加盟国に拡大結論を下すための条件を抽出するために、拡大結論を取得した及び取得していない加盟国の傾向の比較検討を行うものである。

論文

国レベルコンセプト(SLC)の全体像の調査結果の概要

木村 隆志; 田崎 真樹子; 北出 雄大; 清水 亮; 玉井 広史; 中西 宏晃; 須田 一則

日本核物質管理学会第39回年次大会論文集(インターネット), 5 Pages, 2018/11

本報告では、IAEAが開発・実施している国レベルコンセプト(SLC)の調査結果の概要、及び主にSLCの下にてIAEAによる拡大結論の導出を継続することの重要性について国内原子力事業者の理解を促進するために報告する。

論文

「地域保障措置」の設立に係る要素の考察

北出 雄大; 玉井 広史; 田崎 真樹子; 清水 亮; 木村 隆志; 中西 宏晃; 須田 一則

日本核物質管理学会第39回年次大会論文集(インターネット), 9 Pages, 2018/11

「地域保障措置」は既存のIAEA保障措置を強化する手段の1つと考えられ、2000年以降のNPT運用検討会議ではその重要性に言及し、また2011年以降のNSGガイドラインは原子力資機材受領国に対する保障措置の条件として「地域保障措置」も掲げている。本研究は、代表的な「地域保障措置」として機能しているEURATOM及びABACCの事例に基づき、「地域保障措置」の設立に係る要素について検討する。

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

日米協力を促進する原子力協定; 7月に30年期限を迎え自動延長

須田 一則

エネルギーレビュー, 38(10), p.38 - 41, 2018/09

日本は原子力の研究開発, 利用及び協力を実施する上で、原子力技術の保有国,資源国及びこれから原子力発電を実施する国と二国間原子力協力協定を締結してきている。その根幹となる日米原子力協力協定について、事業者の観点から、協力の起点となった1955年協定から現協定に至る変遷、米国の原子力・核不拡散政策、米国の核不拡散強化が日本に与えた影響の例として東海再処理交渉を取り上げるとともに、長年にわたる原子力の平和利用に係る政府、事業者の協力やその意義について紹介する。

論文

米国トランプ政権の核不拡散に係る対応について; 昨今の米国の(民生用)原子力協力協定に係る考え方についての考察

田崎 真樹子; 須田 一則

核物質管理時報, (8), p.5 - 11, 2018/09

本稿では、2018年7月末時点での米国とサウジアラビアの原子力協力協定(NCA: Nuclear Cooperation Agreement)の締結を巡る交渉と、2018年5月に相次いで署名された米/メキシコ及び米/英NCAを取り上げ、昨今の米国の(民生用)原子力協力協定における核不拡散の考え方及び今後の動向を考察した。米国原子力法(AEA)は第123条で、NCAが包含すべき9つの核不拡散要件を規定しているが、米国はサウジアラビアに対して、同国内でウラン濃縮や再処理といった機微な原子力活動を行わないことなど、9つの核不拡散要件以外の追加的な要件、つまり米国がAEAで担保することを規定している以上の核不拡散措置をサウジアラビアに求めている。また米/英及び米/メキシコNCAでは、米国がこれまで他国と締結してきたNCAに比し、NCAの有効期間到来後の延長措置に係る文言がないことがその特徴として挙げられる。これは、既存の核不拡散措置以上の措置を強硬に主張する議員も存在する議会に配慮してNCAの有効期間到来後も議会の関与を残しておくための措置と考えられるが、米国及びNCA相手国は、有効期間到来毎に一連の外交交渉及び国内手続き等を余儀なくされることになる。

論文

Feasibility study of technology for Pu solution monitoring including FP; Development of gamma spectra detector for high active liquid waste

関根 恵; 松木 拓也; 所 颯; 蔦木 浩一; 北尾 貴彦; 中村 仁宣; 富川 裕文

Proceedings of INMM 59th Annual Meeting (Internet), 10 Pages, 2018/07

再処理施設においては、プルトニウム(Pu)モニタリングのさらなる適用拡大を図るため、核分裂生成物(FP)を含むPu溶液中のPu量を測定可能な検出器開発が必要である。Puモニタリングに適用可能な$$gamma$$線を調べるため、高線量下、広範囲のエネルギーが測定可能かつ高い分解能を持つCe:GAGG (Ce:Gd$$_{3}$$Al$$_{2}$$Ga$$_{3}$$O$$_{12}$$)シンチレータを装備した検出器(対象:高放射性廃液)を新たに設計・開発した。その検出器を用いて東海再処理施設の高放射性廃液のコンクリートセル内で、同廃液に対し800keV以上の$$gamma$$線スペクトル測定を実施したところ、Eu-154由来と考えられるピークを検出した。この測定結果は、中性子の測定結果とMCNPシミュレーションを組み合わせ、Puモニタリング技術開発へ適用していく。本発表では、検出器の選定,設計、$$gamma$$線スペクトル測定結果、Puモニタリングへの適用性評価について報告する。本技術開発は、文部科学省核セキュリティ補助金事業の一環として実施している。

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