Development of non-destructive assay technique for nuclear material detection and enrichment estimation by photo-nuclear reaction with bremsstrahlung X-ray

• Project/Area Number: 25K01706
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 31010:Nuclear engineering-related
• Research Institution: Institute of Science Tokyo
• Principal Investigator: 相楽 洋 東京科学大学, 総合研究院, 教授 (60401519)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田辺 鴻典 科学警察研究所, 法科学第二部, 研究員 (60822070) ; 片渕 竜也 東京科学大学, 総合研究院, 准教授 (40312798) ; 寺田 和司 京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (00828808) ; 高橋 佳之 京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (40579273) ; 堀 順一 京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (30362411)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥25,870,000 (Direct Cost: ¥19,900,000、Indirect Cost: ¥5,970,000); Fiscal Year 2028: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2026: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2025: ¥11,570,000 (Direct Cost: ¥8,900,000、Indirect Cost: ¥2,670,000)
• Keywords: 非破壊測定 / 制動放射X線 / 光核反応 / 核燃料物質検知 / 濃縮度測定

Outline of Research at the Start

世界の核不拡散・核セキュリティ強化は喫緊の課題であり、核物質の適正管理技術として非破壊測定技術開発が強く求められている。外部放射線入射による問いかけ法の一つとして、高エネルギー光子を核物質に照射して光核分裂反応を起こし核分裂中性子を検出することで核物質を検知する手法の開発が進められている。本研究では、技術的に確立され発生が容易な制動放射Ｘ線を光子源とした核物質の光核反応に着目し、①核物質検知手法の開発、②検出器系の開発、③実装実験の実施、④核データの評価を行い、核物質検知および濃縮度測定のための非破壊測定原理検証を目的としている。