非核化達成のための要因分析と技術的プロセスに関する研究; 旧ソ連3か国の非核化

田崎 真樹子; 木村 隆志; 清水 亮; 中谷 隆良; 須田 一則

JAEA-Review 2023-042, 121 Pages, 2024/03

JAEA-Review-2023-042.pdf:3.01MB

2018年度に開始した「非核化達成のための要因分析と技術的プロセスに関する研究」の一環として、旧ソ連3か国(ベラルーシ、カザフスタン及びウククライナ)の非核化事例を調査して8つの非核化要因から分析すると共に、非核化の特徴及び教訓を考察した。3か国の非核化プロセスは国毎に異なり、特にウクライナの非核化プロセスは紆余曲折を経たが、共通項としては、核兵器国全てが安全の保証(assurance)を提供し、それをもって3か国は戦略核を露国に搬出し、非核兵器国として核兵器不拡散条約(NPT)に加入したこと、またその決断には、米露が非核化の経済的・物理的支援をしたことが功を奏したことが挙げられる。更にこの3か国の非核化の特徴としては、米国の巧みな非核化戦略を挙げることができる。米国は、この3か国が露国同様START-Iの当事国であるとの主張を支持して、最終的に第一次戦略兵器削減条約(START-I)の枠組みで3か国からの戦略核兵器の露国への搬出及びその後の露国での廃棄を達成した。また旧ソ連3か国の非核化からの教訓としては、非核化対象国への安全の保証(assurance)の提供は非核化の強力なインセンティブであるが、露国による2014年のクリミア併合及び2022年2月からのウクライナへの軍事侵攻を鑑みると、今後、将来的な非核化では、非核化対象国がより強固な安全の保証(guarantee)を求めるであろうと予想されることである。更に非核化に関しては、関係国の大統領・首脳の強力なイニシアティブが必要であること、また核兵器国が非核兵器国に非核化を求めるならば、核兵器国自身も核軍縮に対する積極的な取組を示す等の必要性があろう。

Cross section asymmetry of polarized -ray elastic scattering

Omer, M.; 静間 俊行*; 小泉 光生; 羽島 良一*; 橋本 智*; 宮本 修治*

LASTI Annual Report, 24, p.20 - 22, 2023/12

https://www.lasti.u-hyogo.ac.jp/annualreport/LASTI_Annual_Report_vol_24_2022.pdf

Nondestructive elemental analysis is highly valued in many fields such as archeology, paleontology, space sciences, nuclear security, and nuclear nonproliferation. These fields usually impose estimating the elemental composition of bulk, large, and inhomogeneous samples nondestructively. Common elemental analysis techniques such as X-ray fluorescence (XRF) may fail in such situations due to self-absorption of low energy X-rays within thin layers of the sample. In the present study, we propose a novel nondestructive method that may be useful in distinguishing the elemental composition of a given sample based on the elastic scattering of linearly polarized and high-energy -rays. Linear polarization of -rays causes asymmetry of the elastic scattering cross sections with respect to the polarization plane of the incident -rays. At specific -ray energies and scattering angles, the asymmetry ratio, R, of the cross sections in two orthogonal planes is characteristic of each element. The measurement of asymmetry ratio of 1.62 MeV linearly polarized -rays at NewSUBARU facility is presented. This work is a contribution of the JAEA to the International Atomic Energy Agency (IAEA) under the agreement of the coordinated research program (CRP), J02015 (Facilitation of Safe and Secure Trade Using Nuclear Detection Technology - Detection of RN and Other Contraband).

ウクライナ非核化の経緯

田崎 真樹子; 木村 隆志; 清水 亮; 中谷 隆良

第44回日本核物質管理学会年次大会会議論文集(インターネット), 4 Pages, 2023/11

旧ソ連崩壊によりウクライナに残された核兵器(戦術核及び戦略核)について、ウクライナがロシアへの搬出を完了するまでの紆余曲折の経緯を、「国家主権宣言」、「独立宣言」、「ウクライナの非核化の地位について」、「リスボン議定書」、「核政策の覚書」、「ウクライナ外務省が作成したウクライナがとり得るべき核に係る選択肢についての2つの分析・報告書」、及び「ブダペスト覚書」等の文書を基に明らかにする。

ロシアのウクライナ侵略下におけるIAEAのウクライナ原子力施設に関する支援

小林 直樹

第44回日本核物質管理学会年次大会会議論文集(インターネット), 5 Pages, 2023/11

2023年8月でロシアのウクライナ侵略の開始から1年半が経過した。ロシアのウクライナ侵略に対して国際連合や国際社会全般が軍事紛争そのものの解決に有効な手段を講じ得ないなか、IAEAは原子力発電所での深刻な事故等が生じかねないことを懸念して、原子力発電所に職員を常駐させて支援を行う等、ウクライナの原子力施設の安全やセキュリティを確保するために積極的な活動を継続している。IAEAの活動について紹介する。

保障措置対応の適切性確保及び維持に向けた活動,2; 事例研究

白藤 雅也; 長谷川 里絵; 阿久津 成美*; 丸山 創; 宮地 紀子

第44回日本核物質管理学会年次大会会議論文集(インターネット), 4 Pages, 2023/11

日本原子力研究開発機構では保障措置対応の適切性確保及び維持に向け、2020年度から全役職員を対象とした教育や関係者対象の講演会や事例研究など様々な取組みを段階的に開始・継続しており、その全体概要は第43回日本核物質管理学会にて報告した。本報告では、2022年度より保障措置関係者を対象に開始した事例研究について、全体概要、具体的事例と解説、及び受講者アンケートの評価結果を踏まえた効果について紹介する。

JAEAにおける核物質防護是正処置プログラムの取組状況

芝田 陵大; 天野 宰; 山田 博之; 宮地 紀子; 中村 仁宣

第44回日本核物質管理学会年次大会会議論文集(インターネット), 4 Pages, 2023/11

原子力機構では、核物質防護是正処置プログラム「PPCAP」を2019年9月から導入し、PPCAP活動活性化のための取組みを継続的に実施してきた。その結果、導入から4年間で3,700件以上の是正活動に係るインプット情報を得て、必要な改善等に取組んできた。これらの活動を通じ、法令遵守や気づきの意識向上等、核セキュリティ文化を醸成してきている。本発表では、PPCAPによる是正活動、及びPPCAP活動活性化のための取組みについて報告する。

Neutron resonance fission neutron analysis for nondestructive fissile material assay

弘中 浩太; Lee, J.; 小泉 光生; 伊藤 史哲*; 堀 順一*; 寺田 和司*; 佐野 忠史*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 1054, p.168467_1 - 168467_5, 2023/09

https://doi.org/10.1016/j.nima.2023.168467

We propose neutron resonance fission neutron analysis (NRFNA), an active nondestructive assay (NDA) technique, to improve the capability to identify and quantify a small amount of fissile material in a sample. NRFNA uses pulsed neutrons to induce fission reactions in the sample. Fission neutrons are detected by a neutron-gamma pulse shape discrimination (PSD) scintillation detector with time-of-flight (TOF) technique. The obtained nuclide-specific resonance peaks in the neutron energy spectrum provide information to identify and quantify a fissile material in the sample. The possibility of using PSD for NRFNA was confirmed through a test experiment using a natural uranium sample. We successfully observed the resonance peaks from U(n,f) reaction and showed that NRFNA would be useful for measuring a small amount of fissile material in a sample.

Radioisotope identification algorithm using deep artificial neural network for supporting nuclear detection and first response on nuclear security incidents

木村 祥紀; 土屋 兼一*

Radioisotopes, 72(2), p.121 - 139, 2023/07

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.72.121

核検知や核セキュリティ事案の現場において、迅速かつ正確な放射性物質の判定は、検知警報や事案への迅速な対応を行うための重要な技術的課題の一つである。本稿では、携帯型ガンマ線検出器に適用可能な深層ニューラルネットワークモデルを用いた放射性核種の判定アルゴリズムを提案する。本アルゴリズムでは、シミュレーションで作成した模擬ガンマ線スペクトルで学習した深層ニューラルネットワークモデルにより、各放射性核種に起因する計数寄与率(CCR)を推定し、放射性核種を自動で判定する。この自動核種判定アルゴリズムにより、放射線測定の経験や知識が十分でない核検知や核セキュリティ事象の初動対応者を支援することが可能となる。2種類の異なる深層ニューラルネットワークモデルを用いたアルゴリズムを高エネルギー分解能及び低エネルギー分解能の携帯型ガンマ線検出器に適用し、提案アルゴリズムの性能を評価した。提案したアルゴリズムは、実際の測定ガンマ線スペクトルにおける人工放射性核種の判定で高い性能を示した。また、深層ニューラルネットワークモデルによるCCR推定値を解析することで、Uの検知やウランの自動分類にも適用できることを確認した。さらに筆者らは、提案したアルゴリズムの性能を従来の核種判定手法と比較し、深層ニューラルネットワークモデルベースの核種判定アルゴリズムの性能を向上させる具体的な方策についても議論した。

Optimization of training effectiveness of physical protection course for Asian region; Best mix of in-person and virtual methodologies

野呂 尚子; 関根 恵; 井上 尚子; Scharmer, C.*; Orr, A.*

Proceedings of INMM & ESARDA Joint Annual Meeting 2023 (Internet), 9 Pages, 2023/05

ISCNでは、新型コロナによる渡航制限の影響を最小化すべく、アジア向けトレーニングコースのオンライン開発を進めてきた。2022年夏にアジア向けの対面方式のコースを再開したが、再開するにあたりオンライン開発で得た知見を最大限に活用し、新たな対面方式コースを開発してトレーニング効果の向上を図った。本論文では、新たな対面方式コースの開発・実施の経験を紹介し、各国の核セキュリティ人材育成支援に貢献する。

Case study activities for nuclear security culture development in JAEA

天野 宰; 芝田 陵大; 佐藤 義治; 山崎 勝幸; 白茂 英雄; 中村 仁宣

Proceedings of INMM & ESARDA Joint Annual Meeting 2023 (Internet), 6 Pages, 2023/05

日本では、原子力事業者に核セキュリティ文化の醸成活動を義務付けられてからおよそ10年が経過した。この間、世界の原子力情勢は大きく変化し、法令遵守や核セキュリティ文化を重視する姿勢がますます重要になっている。原子力機構では、法令遵守及び核セキュリティ文化醸成活動方針を理事長が定め、その方針に基づいて、本部及び全国6か所の拠点で様々な活動が行われている。最終的には、これらの活動結果について、毎年評価し、改善を行ってきている。事例研究は、核セキュリティ上のリスクに対する感受性、法律の正しい理解等、法令遵守や核セキュリティ文化醸成のためのスキルを身につけることができる活動の一つである。事例研究の手順は、危険余地トレーニング(KYT)の手法を参考に作成した。KYTは、参加者(グループ)が4つの質問を通じて、事例への対応方法を議論するトレーニングである。まず、参加者には、核セキュリティ上のリスクがある想定事例のイラストと説明文が与えられる。その後、グループ内で4つの設問に従い、ディスカッションを行う。このグループディスカッションを通じて、参加者は核セキュリティのリスクを効果的に認識することができる。2022年度の事例研究では、核セキュリティ担当者、警備員、一般職員等、参加者の役割に応じて自由に事例を選択できるように23事例を用意した。事例研究の実施後、有効性評価のため、参加者に対し、アンケートへの記入を求めた。アンケートの結果、事例研究は核セキュリティリスクに対する感度の向上と法律の正しい理解につながることが示された。全体として、事例研究結果より、JAEAの取り組みは核セキュリティ文化の維持・向上させるのに十分であることを示唆していた。