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Innovation in non-destructive elemental analysis using neutron

Research Project

Project/Area Number 17H01076
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Quantum beam science
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

Principal Investigator

Toh Yosuke  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (60354734)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 前田 亮  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力基礎工学研究センター, 研究職 (60749208)
土屋 晴文  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力基礎工学研究センター, 任期付研究員 (70415230)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥33,930,000 (Direct Cost: ¥26,100,000、Indirect Cost: ¥7,830,000)
Fiscal Year 2020: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2019: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2018: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
Fiscal Year 2017: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Keywords放射化分析 / 飛行時間法 / 即発ガンマ線分析 / 中性子共鳴捕獲分析 / 中性子共鳴透過分析 / J-PARC / 中性子フィルター / 分析科学 / 放射線 / 新規定量分析法
Outline of Final Research Achievements

We have established non-destructive elemental analysis method, which is based on a time-of-flight prompt gamma-ray analysis (TOF-PGA) combining prompt gamma-ray analysis (PGA) and neutron resonance capture analysis (NRCA), using neutron filters, highly efficient neutron shielding, accurate correction method and newly developed analytical codes. The established method has been succeeded to analysis non-destructively of difficult-to-measure radionuclides Pd-107 and Tc-99 in simulated samples of Tc-platinum group metals, which are essentially the same as obtained through group portioning processes of spent nuclear fuel materials.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

前処理を必要とせず、迅速、高感度かつ正確な非破壊元素分析法の確立は、廃炉等で深刻な問題となっている難測定放射性核種や、福島第一発電所の燃料デブリだけでなく、その応用先として工学、理学、農学、医学などの学術から産業まで広い分野で重要な意味を持つ。例えば、貴重な考古学資料の分析、難溶解性物質の分析、リサイクル製品や半導体中の不純物分析や環境試料の重金属分析などにおいて確立した非破壊元素分析法が寄与するものと期待される。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2021 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results)

  • [Journal Article] Isomer production ratio of the Cd112(n,γ)Cd113 reaction in an s-process branching point2021

    • Author(s)
      Hayakawa Takehito、Toh Yosuke、Kimura Atsushi、Nakamura Shoji、Shizuma Toshiyuki、Iwamoto Nobuyuki、Chiba Satoshi、Kajino Toshitaka
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 103 Issue: 4 Pages: 045801-045801

    • DOI

      10.1103/physrevc.103.045801

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Measurement of neutron total cross-section of Nb-93 at J-PARC MLF ANNRI2020

    • Author(s)
      Shunsuke Endo, Atsushi Kimura, Shoji Nakamura, Osamu Iwamoto, Nobuyuki Iwamoto, Yosuke Toh, Mariko Segawa, Makoto Maeda and Masayuki Tsuneyama
    • Journal Title

      JAEA-Conf

      Volume: 001 Pages: 113-118

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stellar Neutron Capture Cross Section of Ir-1912020

    • Author(s)
      M. Tsuneyama, M. Segawa, S. Endo, S. Nakamura, M. Maeda, A. Kimura and Y. Toh
    • Journal Title

      MLF Annual Report 2019

      Volume: 2 Pages: 82-83

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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Cd-112の中性子捕獲反応における核異性体生成比2021

    • Author(s)
      早川岳人、藤暢輔、静間俊之、木村敦、中村詔司、千葉敏、梶野敏貴
    • Organizer
      日本原子力学会2021年春の年会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Sn-115のs過程起源2021

    • Author(s)
      早川岳人、藤暢輔、静間俊之、木村敦、中村詔司、千葉敏、梶野敏貴
    • Organizer
      日本物理学会2021年春の年会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] TOF-PGAを用いた水素測定における試料密度の影響2020

    • Author(s)
      前田亮、常山正幸、瀬川麻里子、藤 暢輔、中村詔司、木村敦
    • Organizer
      日本原子力学会2020年秋の大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] J-PARC ANNRI におけるパルス中性子を用いた PGA 及び NRTA2019

    • Author(s)
      藤 暢輔、前田 亮、常山 正幸、瀬川 麻里子、木村 敦、中村 詔司
    • Organizer
      日本放射化学会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 即発ガンマ線分析と多重即発ガンマ線分析2019

    • Author(s)
      藤 暢輔
    • Organizer
      令和元年度非破壊検査・可視化・分析技術研究会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 飛行時間法を用いた即発ガンマ線分析による放射性核種の定量2019

    • Author(s)
      藤 暢輔、黄明輝、瀬川 麻里子、前田 亮、常山 正幸、土屋 晴文、木村 敦、中村 詔司
    • Organizer
      京都大学複合原子力科学研究所専門研究会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 飛行時間法を用いたSelf-indication法による中性子共鳴温度分析の適用性の検討2019

    • Author(s)
      瀬川 麻里子、藤 暢輔、甲斐 哲也、前田 亮、常山 正幸
    • Organizer
      日本原子力学会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] J-PARC MLF ANNRIを用いたNb-93の中性子全断面積の測定と中性子回折の影響評価2019

    • Author(s)
      遠藤 駿典、木村 敦、 中村 詔司、 岩本 修、岩本 信之、 藤 暢輔
    • Organizer
      日本原子力学会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Measurement of total neutron cross section of Niobium at J-PARC MLF ANNRI2019

    • Author(s)
      S. Endo, A. Kimura, S. Nakamura, O. Iwamoto, N. Iwamoto, Y. Toh, M. Segawa, M. Maeda, M. Tsuneyama
    • Organizer
      Symposium on Nuclear Data 2019
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 飛行時間法を用いたSelf-indication法による中性子共鳴温度分析2019

    • Author(s)
      瀬川真理子、藤 暢輔 他3名
    • Organizer
      日本原子力学会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 飛行時間法を用いた即発ガンマ線分析法によるNi 基超合金の非破壊元素分析2018

    • Author(s)
      藤 暢輔 他7名
    • Organizer
      日本放射化学会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 飛行時間法を用いた即発ガンマ線分析による放射性核種の定量2018

    • Author(s)
      藤 暢輔 他7名
    • Organizer
      京都大学複合原子力科学研究所専門研究会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] J-PARC ANNRI における飛行時間法を用いた即発ガンマ線分析法の開発とその応用2017

    • Author(s)
      藤 暢輔
    • Organizer
      日本放射化学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

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