Research on an innovative quantitative analysis system for radioactive waste based on a complete gamma-ray visualization technique

• Project/Area Number: 23K26591
• Project/Area Number (Other): 23H01898 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 31010:Nuclear engineering-related
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: 佐藤 大樹 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (00370403)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高田 淳史 京都大学, 理学研究科, 助教 (90531468) ; 香田 有哉 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 敦賀廃止措置実証部門 新型転換炉原型炉ふげん 廃止措置部, 技術・技能職 (00727175)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2026: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2024: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2023: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
• Keywords: 電子飛跡検出型コンプトンカメラETCC / 放射線挙動解析コードPHITS / ガンマ線可視化 / 放射性廃棄物 / 廃止措置

Outline of Research at the Start

本研究では、将来的な原子力施設の解体において大量に発生する放射性廃棄物の3次元放射能濃度分布を、短時間で一括して定量分析できる測定システムを開発する。このシステムでは、電子飛跡検出型コンプトンカメラ（ETCC）を利用して撮像したガンマ線の完全可視化画像から、デジタル空間で放射線挙動解析コードPHITSを用いて解析した仮想ガンマ線画像を教師データとした機械学習により、定量性を担保しつつ放射能濃度分布を逆解析する。これにより、従来技術では困難であったイメージングに基づく3次元定量分析を実現する。