Non-destructive detection of Radio Isotope by using Nuclear Resonance Fluorescence

• Project/Area Number: 20612014
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Quantum beam science
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: KIKUZAWA Nobuhiro 独立行政法人日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター, 技術副主幹 (50354907)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): TOYOKAWA Hiroyuki 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測フロンティア研究部門, 主任研究員 (80357582) ; SHIZUMA Toshiyuki 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (50282299) ; HAJIMA Ryoichi 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (30218432) ; NISHIMORI Nobuyuki 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (60354908) ; 早川 岳人 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (70343944)
• Project Period (FY): 2008 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2010: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2009: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2008: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
• Keywords: 光核共鳴散乱 / 逆コンプトン散乱 / 放射性同位体検知 / 準単色γ線 / 光核蛍光散乱 / 逆コンプトンγ線 / 原子核蛍光散乱

Research Abstract

New non-destructive detection method of the radioactive isotope by nuclear resonance fluorescence using a mono-energetic inverse Compton gamma ray was proposed. The simulation code required for this non-destructive detection system design was developed. In order to verify the reliability of a code, experiments were carried out using inverse Compton gamma ray. The usefulness of the simulation code was checked by comparison with these experimental results.

Research Products

• [Journal Article] Nondestructive assay of plutonium and minor actinide in spent fuel using nuclear resonance fluorescence with laser Compton scattering・-rays (2010)
  • Author(s): Takehito Hayakawa, Nobuhiro Kikuzawa, Ryoichi Hajima, Toshiyuki Shizuma, Nobuyuki Nishimori, Mamoru Fujiwara, Michio Seya
  • Journal Title: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A Volume: 621 Pages: 695-700
• [Journal Article] Nondestructive assay of plutonium and minor actinide in spent fuel using nuclear resonance fluorescence with laser Compton scattering γ-rays (2010)
  • Author(s): Takehito Hayakawa, Nobuhiro Kikuzawa, Ryoichi Hajima, Toshiyuki Shizuma, Nobuyuki Nishimori, Mamoru Fujiwara, Michio Seya
  • Journal Title: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A Volume: 621 Pages: 695-700
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nondestructive Detection of Heavily Shielded Materials by Using Nuclear Resonance Fluorescence with a Laser-Compton Scattering γ-ray Source (2009)
  • Author(s): N. Kikuzawa, R. Hajima, N. Nishimori, E. Minehara, T. Hayakawa, T. Shizuma, H. Toyokawa, H.Ohgaki
  • Journal Title: Applied Physics Express 2 Pages: 36502-36502
  • NAID: 10025085470
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nondestructive Detection of Heavily Shielded Materials by Using Nuclear Resonance Fluorescence with a Laser-Compton Scatteringγ-ray Source
  • Author(s): N. Kikuzawa, R. Hajima, N. Nishimori, E. Minehara, T. Hayakawa, T. Shizuma, H. Toyokawa, and H. Ohgaki
  • Journal Title: Applied Physics Express
• [Presentation] 中性子/γ線複合型核検知システム開発の現状;(1)全体システムの概念設計 (2011)
  • Author(s): 大垣英明,紀井俊輝,増田開,三澤毅,卞哲浩, Mohamed Omer,羽島良一,早川岳人,菊澤信宏,静間俊行,神門正城,豊川弘之,藤本信也
  • Organizer: 日本原子力学会「2011年春の年会」
  • Place of Presentation: 福井
  • Year and Date: 2011-03-30
• [Presentation] ERL-LCS-γ線による核種非破壊測定の実証試験の提案-γ線発生と測定のシミュレーション- (2011)
  • Author(s): 羽島良一,早川岳人,菊澤信宏
  • Organizer: 日本原子力学会「2011年春の年会」
  • Place of Presentation: 福井
  • Year and Date: 2011-03-29
• [Presentation] ERL-LCS-γ線による核種非破壊測定の実証試験の提案;γ線発生と測定のシミュレーション (2011)
  • Author(s): 羽島良一, 早川岳人, 菊澤信宏
  • Organizer: 日本原子力学会「2011年春の年会」
  • Place of Presentation: 福井
  • Year and Date: 2011-03-29
• [Presentation] 核蛍光共鳴散乱の非破壊測定法における核データ (2011)
  • Author(s): 早川岳人,静間俊行,菊澤信宏,羽島良一,瀬谷道夫,大垣英明,藤原守
  • Organizer: 日本原子力学会「2011年春の年会」
  • Place of Presentation: 福井
  • Year and Date: 2011-03-28
• [Presentation] 逆コンプトンγ線の核共鳴蛍光散乱による核種分析 (2010)
  • Author(s): 早川岳人,静間俊行,菊澤信宏,羽島良一,豊川弘之,大垣英明
  • Organizer: 日本原子力学会「2010年秋の大会」
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] ERLによる高輝度X/γ線源の開発と核種非破壊分析への応用 (2010)
  • Author(s): R. Hajima, M. Sawamura, R. Nagai, N. Nishimori, T. Hayakawa, T. Shizuma, N. Kikuzawa, M. Seya
  • Organizer: 第7回日本加速器学会年会
  • Place of Presentation: 姫路
  • Year and Date: 2010-08-05
• [Presentation] 単色γ線ビームを用いた使用済燃料中Pu, U, MAの非破壊分析の提案(III)使用済核燃料中のPu-239の非破壊分析シミュレーション (2010)
  • Author(s): 菊澤信宏、早川岳人、静間俊行、西森信行、羽島良一、瀬谷道夫
  • Organizer: 日本原子力学会2010年春の年会
  • Place of Presentation: 茨城県水戸市
  • Year and Date: 2010-03-27
• [Presentation] 単色γ線ビームを用いた使用済燃料中Pu, U, MAの非破壊分析の提案 (III)使用済核燃料中のPu-239の非破壊分析シミュレーション (2009)
  • Author(s): 菊澤信宏、早川岳人、静間俊行、西森信行、羽島良一、瀬谷道夫
  • Organizer: 日本原子力学会 2010年春の年会
  • Place of Presentation: 茨城県水戸市
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] 放射性廃棄物処理処分のための準単色大強度γ線による放射性同位体検出 (2009)
  • Author(s): 菊澤信宏、羽島良一、早川岳人、静間俊行
  • Organizer: 2009年原子力学会春の年会
  • Place of Presentation: 東京都目黒区
  • Year and Date: 2009-03-25
• [Presentation] 放射性廃棄物処理処分のための準単色大強度γ線による放射性同位体検出 (2009)
  • Author(s): 菊澤信宏, 羽島良一, 早川岳人, 静間俊行
  • Organizer: 2009年原子力学会 春の年会
  • Place of Presentation: 東京都目黒区
  • Year and Date: 2009-03-25
• [Presentation] Geant4によるNRFのシミュレーションコード開発 (2008)
  • Author(s): 菊澤信宏、羽島良一、早川岳人、静間俊行、峰原英介、豊川弘之、大垣英明
  • Organizer: 2008年原子力学会秋の大会
  • Place of Presentation: 高知県香美市
  • Year and Date: 2008-09-05
• [Presentation] Geant4によるNRFのシミュレーションコード開発 (2008)
  • Author(s): 菊澤信宏, 羽島良一, 早川岳人, 静間俊行, 峰原英介, 豊川弘之, 大垣英明
  • Organizer: 2008年原子力学会 秋の大会
  • Place of Presentation: 高知県香美市
  • Year and Date: 2008-09-05
• [Presentation] 光核共鳴散乱による同位体イメージング法の原理検証 (2008)
  • Author(s): 菊澤信宏、羽島良一、早川岳人、静間俊行、峰原英介、豊川弘之、大垣英明
  • Organizer: 第5回日本加速器学会年会・第33回リニアック技術研究会
  • Place of Presentation: 広島県東広島市
  • Year and Date: 2008-08-06